某从进入大学后来出国留学，科学就像是我的宗教、我就像是科学的教徒，深信物质世界的一切就是建立在科学所框架出来的规律之上，这是读书近二十年我这个理工科男的信仰。科学这个“宗教”的定义其实很简单，认识世界的方法可以抽象为几个步骤：发现问题、寻找规律、用实验再现结果。这里的“再现”很重要，没有再现就不能证明你找到的规律是正确的。通过如此操作，就是想要获得对自然界物质本质的认识。
科学从对独立物质的研究，到对多样性系统的研究，已经获得巨大成功。这些研究的基本过程被认为是决定论的、可逆的或可还原的、线性相关的，这些研究被称为经典科学。随着经典科学的成功，所研究的“球”不断膨胀，带来了表面积的急剧扩张，球体外接触到的则是经典科学领域之外的内容，其越来越被人们获知，这些内容被科学界冠名为：复杂性科学。科学家们发现，这个世界竟然越来越多的现象是被经典科学不能描述的，终于霍金说：二十一世纪将是复杂性科学的世纪。
对“复杂性科学”这个名词的定义并不统一，不过还是能明确它是针对研究方法和体系而言的，于是它带来的是不同于传统尺度与框架的崭新方法论、跨系统跨学科的多样性和互涉性、其中一个显著特征就是抛弃了经典科学之还原论的权威适用性。
美国圣塔菲研究所成立于1984年，集中了各个学科的精英人才，得到公私财政机构的大力支持，被认为是世界复杂性科学的权威研究机构。其实，早在六、七十年代我国科学家钱学森先生在他的系统研究中就涉及并提到过复杂性科学的内容，之后成思危先生在对经济系统的非线性、混沌分析的研究中也涉及到了复杂性系统的研究，很多在管理科学领域的研究者多少开始了对复杂性科学的跟踪和关注，但与国际前沿相比仍旧差距较大。
经典科学告诉我们，自然规律一定是事出有因，而且遵循的规则有背后的逻辑所支持，这个逻辑是清晰的、可还原的。女儿曾经说过一句话：“限制想象的是什么？逻辑！”其实，很多现象背后并没有一个清晰的逻辑在支持，现在明白这是属于复杂性科学的范畴。圣塔菲的学术领头人盖尔曼说：复杂适应系统进化时，最重要的问题是基本规律、“被冻结的偶然事件”、对适应进行的选择。盖尔曼认为，事物的有效复杂性只受到基本规则的很少部分影响，大部分影响来自被冻结的偶然事件，这些偏离基本规则的偶然事件所衍生出新规则并影响到系统的今后。也就是说，如果按照基本规则的逻辑去还原，根本无法解释已经适应了冻结偶然事件派生规则的系统现象。
复杂科学的研究工作可以分成几大学派，比如被冷冻的偶然事件也许可以归为突变论范畴。突变论认为系统所处状态可用一组参数表述，系统从一种稳定状态进入不稳定状态，随参数的再变化，又使不稳定状态进入另一种稳定状态，那么，系统状态就在这一刹那间发生了突变。还有一种协同学派，认为千差万别的系统尽管其属性不同，但在整个环境中，各个系统间存在着相互影响而又相互合作的关系。协同学进一步指出，对于一种模型随着参数、边界条件的不同以及涨落的作用，所得到的图样可能很不相同；而对于一些很不相同的系统，却可以产生相同的图样。简单说，在很多完全不同的道路上行走，也许有人会同样到达罗马。
还有一个复杂性科学研究的重要流派，那就是普里戈金的耗散结构理论。耗散结构理论以开放系统为研究对象，着重阐明开放系统如何从无序走向有序的过程。它指出，一个远离平衡态的开放系统通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件变化达到一定阈值时，可以通过内部的作用产生自组织现象，使系统从原来的无序状态自发地转变为时空上和功能上的宏观有序状态，形成新的、稳定的有序结构。这种非平衡态下的新的有序结构就是耗散结构，普里戈金把它从热力学和统计物理学扩大到物理、化学、生物学、社会学以及经济学的系统中。复旦大学的陈平先生，对普里戈金的耗散结构理论是比较推崇的。
复杂性科学具有几种具体特征，其一是非线性。从方法论上看，非线性事物（现象）可以简化为线性的处理方式，但这样就会牺牲掉很多多样性甚至是事物本质的东西。非线性作用让系统呈现出来的多样性、复杂性、不可测性，反映的是系统差异性的本质，正是复杂性科学所研究的对象。
复杂性科学的第二个特征是不确定性。在经典科学中的“再现”，其实就是在强调事物变化规律的确定性，科学也就是针对不确定性的现象，通过调整大量的实验环境、条件来获得其确定性变化规律，从而发展到今天。即使到现在，量子力学中的海森堡测不准原则、数理逻辑中的哥德尔定理、社会选择理论中的阿罗不可能定理等等，都是从不同角度、不同领域提供了经典科学的难题。这些不确定性研究领域，正是复杂性科学面对的内容。普里戈金感叹道：我们正处在科学史的一个重要转折点上，我们走到了伽利略和牛顿所开辟的道路的尽头，他们给我们描绘了一个时间可逆的确定性宇宙的图景，但我们却看到了确定性的腐朽和物理学定义新表述的诞生。
复杂性科学的第三个特征是自组织性。组织是系统内的有序结构，并分为他组织与自组织两类。简单说不能够自主地从无序走向有序的组织称为他组织，他组织只能依靠外界的特定指令来推动组织向有序演化，从而被动地从无序走向有序。相反，自组织是指无需外界特定指令就能自行创生、自行演化，自主地从无序走向有序，形成有结构的系统。无论是协同学、突变论还是耗散结构理论，都涉及到了系统的自组织性。
复杂性科学的最后一个重要特征是涌现性。复杂性科学对涌现性有自己的定义：系统整体具有的属性、特征、行为、功能，在其系统的各个部分、或者部分集合上并不具有，这样的特征就是涌现性特征。反过来讲，针对涌现性现象我们并不能通过对系统的分割、细分、还原等操作，来探明其具体存在。亚里士多德说“整体大于部分和”，就很准确地说明了涌现性，而老子的“无中生有”（有从无中生）更是对涌现性的深刻理解和表达，闪烁着古老智慧的光芒。
想到5年前与一位好友曾经探讨过的话题，他是毕业于北大物理系的留美博士，是一个坚定的经典科学宗教的信徒。我们针对科学实验的再现性发生了激烈的争论，当时我举的是污水处理中菌群产生的例子，在特定条件（比如水中成分、温度、浓度等）下菌群的产生，即使条件相同，但也不容易取得“再现”，当时并没有说服周博士。现在看来，这就是一个复杂性科学的问题。
复杂性科学，让某从经典科学的信仰变为超越还原论/机械论、理解整体论、追求融贯论，更理解了科学本身的发展和引人入胜的趣味性。
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