什么是复杂性科学

什么是复杂性科学

复杂性科学是用以研究复杂系统和复杂性的一门方兴未艾的交叉学科。虽然它还处于萌芽时期，但已被有些科学家誉为是“21世纪的科学”。 ��复杂性科学研究的复杂系统涉及的范围很广，包括自然、工程、生物、经济、管理、政治与社会等各个方面；它探索的复杂现象从一个细胞呈现出来的生命现象，到股票市场的涨落、城市交通的管理、自然灾害的预测，乃至社会的兴衰等等，目前，关于复杂性的研究受到了世界各国科学家们的广泛关注。1999年，美国《科学》杂志出版了一期以“复杂系统”为主题的专辑，这个专辑分别就化学、生物学、神经学、动物学、自然地理、气候学、经济学等学科领域中的复杂性研究进行了报道。由于各学科对复杂性的认识和理解都不一样，所以该专辑避开术语上的争论，采用了“复杂系统”这个名词。概括起来，复杂系统都有一些共同的特点，就是在变化无常的活动背后，呈现出某种捉摸不定的秩序，其中演化、涌现、自组织、自适应、自相似被认为是复杂系统的共同特征。 ��涌现机制是复杂系统出现各种激动人心现象、图案和模式的共同表征，这里既包括灾难式的突现，也包括创新式的涌现。涌现的数学、物理学、生物学和社会学表征及其临界点将成为认识复杂系统的重要标志。复杂系统中宏观结构的涌现往往孕育于其自组织的机制，这在生物学和社会学中均不乏例证。自组织还是复杂系统对环境产生自适应性的一个重要的调整机制。自适应性表征了复杂系统在系统层次上的自身调控能力。复杂系统与各层次子系统之间往往具有一定的自相似性，可以利用分形来加以描述。