北京
普利高津的理论表明，与遵循熵增加原理的平衡孤立系统不同，远离平衡的开放系统会自组织地向有序发展。开放系统之所以会产生这种行为，关键因素是外界对系统输入物质、能量与信息，也就是"负熵流"。
1984年，24位科学家和数学家在美国新墨西哥州的圣塔菲聚会，这些人分别来自不同的学科。他们热烈地讨论了“科学中涌现的综合”。他们打算建立一家新的研究机构，主要致力于对各种高度复杂和相互作用的系统的研究。这些复杂系统只有在交叉学科的背景下才可能研究清楚。
此外，他们还希望推动知识的统一，以及提高科学家们共担责任的意识，打破目前知识界各自为政的状态。就这样，作为复杂系统的研究中心——圣塔菲研究所被建立起来了。在20世纪，“整体大于部分之和”这一反对“还原论者”的口号，影响力变得越来越大。
那么，复杂性是什么？复杂系统是什么？古往今来有很多智者哲人都思考过这些问题。除了对复杂性做出定性的回答之外，几十年以来，很多科学家都在努力建立起定量的定义，并希望用这些定义来对各种系统的复杂程度进行定量计算，以及对不同系统复杂程度的大小进行比较。
关于复杂性的定义是五花八门的，从不同的角度和不同的方法出发，定义也不同。有些定义很难搞懂，更难以计算。当然，重要的不是要有一个统一的定义，而是通过研究，增进我们对复杂世界的理解。
在物理学中，对“复杂性”的最初考虑与争论是从统计物理学建立时开始算起的，也就是从概率论的描述和统计方法引入物理学时算起的。在一百多年前，以奥地利人玻尔兹曼为代表的物理学家倡导统计物理学的时候，一切并不那么容易。玻尔兹曼本人也因为得不到同行的理解而郁郁寡欢，最后自杀了，这是科学史上的一个悲剧。
到了20世纪，人类发明了计算机，随后人类社会进入信息时代。伴随计算机飞速发展的通信技术自然地提出了量度、刻画“信息”的要求，信息论便随之产生。美国伟大的科学家约翰·冯·诺依曼和香农对此做出了巨大贡献。
1948年，美国贝尔电话实验室发明了晶体管，这项发明引发了电子产业的革命，为电子技术的微型化和普遍应用开辟了道路。同一年，32岁的香农发表了《通信的数学理论》，信息论就此诞生，一个重要的新词“比特”从此进入人类的视野。作为度量信息的基本单位，比特也成为量纲的一员。
关于信息的科学定义还没有完全统一，更多得到公认的定义是所谓的“香农定义”。香农信息也称为“信息熵”或者“负熵”，又可以说是对系统“无知程度"的度量。
物理学的进展增进了人们对复杂性的早期认识。诺贝尔化学奖得主、比利时化学家普利高津提出耗散结构理论、非平衡热力学和非平衡统计物理学，阐述了“自组织”现象的规律。根据热力学第二定律，世界一定会因为熵增加原理而越来越无序，但现实世界中却存在许多系统自发地趋于更加有序的现象，这便是自组织。问题是，它是如何发生的呢？
普利高津的理论表明，与遵循熵增加原理的平衡孤立系统不同，远离平衡的开放系统会自组织地向有序发展。开放系统之所以会产生这种行为，关键因素是外界对系统输入物质、能量与信息，也就是“负熵流"。
由于具备了这种条件，系统就会自发地产生有序的“耗散结构”。这是此前人们以为只有生物系统才具有的复杂进化特征。然而，普利高津用大量可以解析推导的实际系统模型的演化规律说明，许多物理学家习以为常的“简单系统”就能展示耗散结构的自组织形成。
与普利高津同时代的德国人哈肯创立了协同学。协同学强调，远离平衡开放系统中的各部分之间互相协作，形成整个系统有序结构的规律与理论。协同学认为，大量“子系统”构成的复杂系统常常表现出协同作用，从而自组织向各种各样的有序状态发展。
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