周光召
一、 引言
２０世纪以前，宏观系统一直是科学主流所研究的对象，当时着重研究的是线性
相互作用在平衡和稳定状态的系统，这种系统一般具有确定的运动规律，所以我们常常能预测它未来的行为。但是总归世界上有很多随机的因素在起作用，所以也能预言，它们的行为在随机因素作用底下产生的偏差多大。这种研究方法主要是要把复杂的系统分解组合成简单的单元，通过分析各个单元的相互作用和运动规律，求得对整体运动状态的了解。
过去所研究的系统，尽管有的时候结构也很复杂，比如大规模的集成电路很复杂，现在里边有上亿个晶体管，至少有几千万，最新的可能要上亿，但是它的行为在一定范围之内还是可以预测和控制的。电脑用的大规模集成电路，尽管非常复杂，但是我们叫它干什么就干什么，而且随着技术的发展，一个产品常常是多种技术的综合，包含的部件和结构也越来越复杂。比如说数码相机包含了光学、机械、微电子芯片、软件等等，是一个复杂的组合。但这些都还是确定的复杂系统，它的行为比较确定。复杂技术组合的产品，现在对经济的发展已经是越来越重要了。
从７０年代末开始，关于混沌现象和分形理论的研究，通过对一些现象的数值模拟，使我们认识在非线性相互作用下的开放系统，在特定的条件底下就会发生所谓的混沌现象，或者突显现象。在混沌出现区域的时候，系统对外界环境的偶然因素是非常敏感的，可以说是差之毫厘，失之千里。这样系统长期的运动状态就变成不可预测的，在一定程度上是一种无序的状态。不是完全无序，是一定程度的无序。同时也发现在混沌区的附近有可能突然形成具有特定的时间结构，一种有序的状态，叫做分形。这样就出现了由无序向有序的转变，随后就发现混沌和分形是非常普遍的现象。在生物界，在经济和社会生活中，到处都可以观察到混沌和分形的出现。
了解有关的规律，就有助于进行管理和调控。因此，对处于一种非稳定的、非平衡的状态，进行快速演化或者不断调整的复杂系统的研究，就成为本世纪科学研究的重点。
对非线性作为下的复杂系统的研究，大概是这２０年左右的事情，从７０年代末开始，还没有系统成熟的理论，缺少定量观察分析的手段。但是，对一些现象的简化模型，现在进行数值模拟，计算机越来越大，所以数值模拟的现象越来越丰富。在这个模拟过程中，形成了很多重要的、定性的概念。有很多科学家对这个作出了贡献，但是今天我们没有对他们做介绍。这些科学家的功绩，可以在一本《复杂》的书中看到。简单和复杂，必然性和偶然性，有序和无序，稳定和发展，量变和突变，竞争和协同，适应和淘汰，遗传和进化这些相互矛盾概念的对立和统一，在复杂性的研究中都得到了进一步的发展。辩证法已经成为这方面研究的有力工具。
下面我们对非线性作用下的复杂系统做简单的介绍，它的理论还不完全成熟，不同的学者看法也不完全一样，我们只是做最初步的介绍。
二、系统的一般概念
“系统”一词在古希腊时代就有，是组合、整体和有序的含义。在物理科学中，太阳系指的是以引力相互作用维系的太阳和九大行星组成的天体系统。在生物学中消化系统、呼吸系统和神经系统等等都是联合执行同种功能之间的组织器官的结构。
系统分成很多层次。一个系统的内部通常都是结构分明的子系统。系统本身又可能是一个更大系统的子系统，肉眼看不见的分子系统也是复杂的系统。分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，质子和种子是由夸克组成的。
肉眼看不见的宏观世界，也是结构层次分明的天体系统。太阳系又是银河系的一部分，银河系又是更大星系的一部分。太阳系里边的地球本身又是复杂的、大的系统。系统有很多层次，像太阳系，下面是地球，然后是生态系统，细胞到分子，到原子，往下走。过去是一层层往下走，所以叫这种方法还原论的研究方法。现在要发展一层一层往上走，看看上边每一层有什么特殊的性质，这是一种整合的办法。
什么叫简单系统，什么叫复杂系统？一个完全无序、处于热平衡状态的系统无疑是简单的系统，比如说一个很完美的晶体，一个金刚钻也是一个很简单的系统。一般讲，描述简单系统需要的信息量是少的，描述复杂系统状态的信息量多。所以，复杂系统的状态，一般讲是处在完全有序和完全无序的中间，并不是在两头。
一个包含信息量大的复杂系统的状态，是由必然性和偶然性的结合而产生的。比如人类社会发展的历史，就是由社会发展的必然规律和一些偶然因素，像突然的天灾、战争的结果，有些统治者的个性、错误决策等等，这些都是带有偶然性的因素所决定。一个人的历史也是这样的，从出生到现在，可能考上那个学校，没考上这个学校，选择了这个专业没选择那个专业，或者生一次病等等很多偶然因素，这些都有可能决定后面的发展，每发生一次偶然事件，很可能就走上了一条不同的路。
什么叫非线性？就是作用和作用的效果，日常生活中非线性很多，去买一件衣服是这么多钱，买十件衣服一定给你打折扣，八折，就表示他不是按照比例来增长的。这就是一种非线性的作用。当然，日常生活中可以找出很多都是非线性作用的。有了非线性作用力的话，就会出现一些新的情况，就是某些反映系统性质的参量，就会呈指数上涨，可能会越来越多，比如散布一个谣言，一个传两个，两个传四个，最后就会指数上升，越传越多。
非线性相互作用，会产生一种正反馈，原来是多少，再反馈回来变得更大。比如喇叭正反馈，声音发出去再反馈回来，回到我这儿使它更放大，这个喇叭就要尖叫，这就是正反馈。这样就会造成系统不稳定，喇叭一尖叫，大家就不能工作了。在某些条件下，由于正反馈，就会使系统的长期行为作用的参数和系统的初始状态或者编辑条件非常敏感。就像成语所说的差之毫厘，失之千里。在另外的条件下，又可能在混乱中产生秩序，突发形成一些有序状态。
非线性相互作用，还会引起运动过程中的突变，比如冲击波、雪崩、地震、股市崩溃等等，突然发生的，都是因为非线性作用有一个正反馈的效应，一个很小的影响，慢慢越来越大，大到一个程度突然爆发了。
在探讨复杂系统的结构和演化的时候，有几个基本规律起基本的作用。它们的内涵不仅有大量实验事实的验证，而且成为我们研究复杂系统的基本出发点，我们把它叫做原理或者论。有三个比较重要的，一个是守恒原理，一个是开放论，一个是进化论。
守恒定理说的是事物都在不断发展变化，不管怎么发展变化，总有一些量是不变的。像物理系统里的能量、电荷，化学系统里有多少碳元素，经济系统里的资金、货物，这些都是从一个手转到另外一个手，但是量不会凭空多出来或者少了，这些量不会无中生有，也不会无端消失。在整个运动变化期间，总和是收支平衡的，这种量就是守恒量，会随时随地满足守恒的方程。
在能量过程中，能量守恒，有一种能量叫做热能，和所有的能量不一样，它是物质利用分子和原子做无规则运动的能量。有序就是要有规则，无序就是没有规则。所以热能在一定程度上是一种无序的能量。温度高的热能比温度低的热能，序还是高一点。无规则运动的能量不是很容易转化成规则运动的能量。热力学第二定律，说的是由于存在摩擦、电阻等等，叫耗散因素，和外界没有物质和能量交换的封闭系统。有序的运动，最后就会通过摩擦、电阻等等耗散，转变成无序的能量运动。热量只能从高温流向低温，最后趋势热平衡，而不能相反。或者封闭系统内的过程都是不可逆过程。如果想要将热量从低温提到高温，就要有电冰箱，要消耗电。
热力学第二定律，是宏观物理学的基本定律。我们生活的世界上，由大量原子核分子组成的物理、化学、生物的以及更高层次的社会的物质结构都要遵守，对封闭系统运动的无序度就会不断增大。而且封闭系统进行的过程是不可逆的。其中有序状态会逐渐消失，转为无序的热平衡状态。人封闭起来，不吃不喝，这个人很快就死了，然后就腐烂了，和外边的环境变成一样的，变成无序的热平衡状态。
有序的结合或有序的运动，不能在封闭系统里产生的，这是热力学第二定律重要的结论，也是我们为什么要开放的一个重要原因。
封闭使系统状态走向无序，但是自然界中不断从无序状态中生成有序组织的物质，像晶体、生物、社会组织等等。它们并不违反热力学第二定律，因为他们不是从处于热平衡的封闭系统中产生的，而是从远离热平衡中的开放系统产生的，这就是开放论最重要的出发点。
一个开放的系统，不断和外边交换物质、能量和信息，像资金、人才、知识、装备、货物等等，就显得生机勃勃。从清代开始的闭关锁国，造成了中国的长期落后，而改革开放，促进了中国的迅速发展，充分证明了这个真理。
这个系统常常受到一些偶然因素的影响，就会偏离平衡的状态。如果作用力的总和使得系统偏离了以后，原来的两个作用力就不平衡了。结果使它恢复平衡状态，这种系统就会叫做稳定的状态。否则就要处于一个不稳定的状态。比如我们把一个球放在一个碗里，一定停在碗底，如果拉起来一点就滚几下，还要停在碗底，碗底是一个稳定的平衡状态。如果要把它放一个球在这儿，再把一个小球放在这个球的顶上，放得好可以待一会儿，稍微碰一下就会滚下去了，这种就是不平衡的状态，作用力稍微偏离一点，状态就偏离了。在不稳定状态的系统，在外界偶然的干扰下，就会偏离原有的轨道，而且发生大的甚至是灾害性的变化。
三、有序向无序转化，走向混沌
从牛顿力学的观点来看，相互作用力和状态的初始条件或者边界条件完全给定以后，系统的运动轨迹就完全给定了。原来我们讨论地球的运动，今天地球怎么运动，就知道一年以后它怎么运动。钟摆以每秒为周期的摆动，这也是一个周期运动。在一般的情况下，周期运动的运动轨迹是按照力学运动的规律完全决定的，地球轨道也是一个周期运动，一年一个周期。
在这种观点的影响下，人们曾经认为，一切现象都是按必然的规律产生的。以后的研究发现，在一定条件下，必然性就会转化为偶然性。即使牛顿力学这种确定论的力学，也会产生一种混沌的现象。
在非线性相互作用力的周期运动的情况就不一样了。外部的边界参数或者初始参数改变的时候，改变到一个程度，就会突然出现周期加倍的分差的现象，绕着它，转一圈就回到原来的地方，原来是绕两圈，周期加速了一倍。如果再改变，周期还会再加倍，原来要转两圈，现在转四圈才会到原来的地方。到了某个极限，运动突然变成混沌。混沌在相图上可以绕一个有限的区域，每一天都能够跑到，不是只是在一个圈上。这种周期加倍的现象，在日常生活中也会有。假如在农村待过，去种果树，就会发现如果营养给得好，果树每年结的果子都很好。如果某些条件给差了，就要出现大年、小年，一年结大果，再一年甚至不结果，第三年再结果，周期就分杈了。再把这个条件改变，也许要四年才能结一次果，这都是周期分杈的现象。
周期运动通过周期加倍而出现混沌，是一个很普遍的现象。像果树、人口，很多方面，包括心脏的跳动，心脏是有周期的，如果哪一天你发现心脏第一个周期和第二个周期不一样大，一个跳的强一点，一个跳的弱一点，这就麻烦了，产生二联律，经过两个周期才恢复到原来的样子，再发展期间就变成三联律。
１９８５年的时候物理学家做的实验，看到参数在变化的时候，在不断分叉，到最后形成混沌。在混沌的状态底下，只要比较两条初始条件处于细微差别，处于混沌的运动轨迹，开始的时候彼此靠近，随着时间的推移，距离越来越大，但是整个轨道都在一个有限的空间里。比如说有一个双胞胎，生下来的时候是完全一样的，基因都一样，但是他们也许上学的时候，有一个人突然得了感冒，结果考试没考好，有一个进了名牌大学，一个进了普通大学，以后两个人，尽管给他们的条件基本一样，一个偶然的事件就使以后变得越来越不一样。
蝴蝶效应，影响运动的条件，一旦处于导致混沌的区域，运动对外界的干扰就非常敏感，偶然性就会起到重要作用。其实混沌现象，最早是大气科学家发现的。因为大气运动应该服从牛顿的运动学规律。但是大气的相互作用，和大气、海洋、生物的运动都是非线性的。
因此在某些条件下，大气运动就会出现混沌现象。在这种时候，他们就发现，在上海有个蝴蝶……，一个礼拜以后在北京就下暴雨，叫做蝴蝶效应。现在大家有时对气象预报的同志有点埋怨，有时说天晴，怎么突然下雨，这是正常现象，近期的预言可以，但是长期预言很困难，这叫蝴蝶效应。
人口的例子，有一个很简单的方程，ＸＮ＋１的人口，首先是正比于ＤＮ代的人口，人口也不能无限制的增长，由于地球有限，食物有限，有一个限制，成了一个１－ＸＮ，１是象征的，也许是一百亿，把它规范化了。实际上所有的人口方程大体上多是这样的。最后人口就趋于一个稳定的状态，到３．３的时候，人口就会一会儿多，一会儿少。到了再大的时候，人忽然多，忽然少，对人来讲，现在还没有观察到后边的现象，因为人口生殖率还没有那么高。不过对昆虫的已经观察到了，专门做实验了。
由于有可能出现混沌，要保持系统的稳定，不要陷入混沌状态，复杂系统状态的及时反馈、调控和自适应机制是不可缺少的。一般生命系统都有这种机制，如果没有这种机制就麻烦了。比如感染细菌，细菌有自我繁殖，而且有某种正反馈的现象，越来越多，几代以后，细菌多的不得了。如果自己没有杀死细菌的调控机制，根本就活不下去。任何一个系统要保持稳定，必须要有及时反馈、调控和自适应的系统。生物是这样的，一个社会组织也是一样的。
四、怎样从无序中形成有序的结构
在远离热平衡的开放系统中，通过和外界不断交换物质，吸收有序的能量和信息，排除经耗散而变得没有用的能量和信息，逐步发展确定结构和运动行为的有序状态，并且进一步由简单的结构向复杂结构进化。这种结构在科学上称之为耗散结构，生物系统也可以认为是一种耗散结构。一旦新陈代谢停止了、封闭了，不去交换物质能量和信息，生命活动就结束了。
其中某一种模式的涨落，如果能通过非线性作用反馈加以放大，就逐渐会形成其主导模式的统治模式，会抑制其它模式的作用，迫使内部的子系统臣服，按照统治模式的格式进行相似的自我复制，并按照统一步调行动，形成具有特定时间和空间结构的整体。比如所有的政府机构一旦形成以后，开始由于某种革命或者某种选举，是一种涨落的行为形成以后，就成了一个统治的模式，就会从省政府，县政府，上面有什么机构下面就会有什么机构，基本按照这种模式复制过来，某种程度相似的结构，特别是你不自觉的话，肯定是上面一个什么机构，下面一个什么机构，很多机关也是这样的。
很多系统的有序结构，都发生在系统的临界状态附近。什么叫临界状态？比如水结冰的时候，零度的时候就是临界状态，由液体变成固体。１００度的时候，由水变成了气，那也是临界状态。有一种状态由另外一种状态转变的时候，临界的那个地方相互作用，就变成长程的，影响很远。现在信息的作用总是长程的，因为信息传播的越来越快，在世界上任何一个地方发生一件事情，美国“９．１１”事件一发生，一会儿全世界就都知道了。所以，信息的作用非常大，才能用反恐把全世界都臣服在它底下，使得别人都无法反抗，作用是长期的。内部子系统之间常常相关，使得产生的有序态自相似形，特别是自然的系统，社会系统比较复杂，将系统的任意局部加以放大，结构和原来的系统是相同的。用简单的规则就可以产生复杂的空间结构叫做分形。最简单的是雪花，在刚好零度附近产生的，而且雪花不管是在东北是在华南，只要到了那个温度，就会突然自动形成，而且形成出来漂亮结构的，有序的状态。
五、复杂适应系统
有很多复杂系统，在特定的外部条件底下，可以通过自组织形成特定时空结构的有序状态，在环境的影响下能够自组织、自学习、自适应，不断演化形态而生存、繁衍和发展。如果适应能力赶不上环境的变化，就会衰亡下去。我们称这种复杂系统是复杂适应系统，生命毫无疑意是一种复杂的适应系统。
复杂适应系统有以下特征：
第一、由子系统构成，但它的结构、运动模式和性质具有整体的特点。不是子系统简单叠加之和，甚至部分子系统的变化，对整体特点都不产生大的影响。包括一个人有部分的地方损坏了，也不会影响这个人作为一个整体而存在。
第二、处于远离热平衡的开放系统。
第三、内部子系统相互之间是分线性的。
第四、在一定环境条件范围内，具有自组织、自学习、自适应和进化的功能，自动形成有序的状态，适应环境的变迁而演化繁殖，内部结构的衰老和外部环境的恶化，也会造成解体。
第五、历史的偶然因素，会对演化过程产生重要的影响。假如一个胎儿在母亲怀孕的时候，突然受到外力，或者母亲吃了什么药，对胎儿就要产生致残或者很严重的后果。
《复杂》一书里有句名言，要在混沌的边缘上，才会有新的思想或者新的结构产生。
混沌状态或者复杂适应系统的有序状态，只有在必须的条件具备的时候才能发生。常常反映这些条件的参数也非常敏感，少许的改变可能突然改变它的状态。如果对产生的条件有正确的认识，就会给调控这些状态提供可能性。
心脏跳动本来是有序的状态，但是如果出现二联律，心率变动，到混沌区去了。过去是用高电压猛击一下，再拉回来，把这个参数变回来，现在就知道了只要对敏感区，用一个几十伏的电压击下去就会恢复过来。参数很敏感，问题是能不能找到区域，有很大的危险。
进化论的问题。按照达尔文学说，地球上现在生存的物种都是由共同的祖先长期进化而来的产物，而进化是基因变异、遗传繁殖和自然选择三种因素组合作用的历史过程，但其中自然选择是进化的主要因素。即使同一种族的个体之间，由于多种原因基因也不完全相同。
个体的形状和体能会有差异。在相同环境下，有的个体在相互竞争中体能强，有的也会采取更好的策略，伪装或者共生，适应当时的环境，这些个体就能够繁殖更多的后代，它们的体能和智力就会遗传，并且繁殖下去，在种群中取得优势。
什么叫有益？没有绝对标准，是对当时的环境而言的。一旦环境改变，原来适应的可能不再适应，数量就会减少，原来不适应的可能更为有益，数量增加，生物的种群发布就会重新发生变化。现在到底是进化还是不是进化很难说，生物界有的人提倡把这个叫做演化，总之对当时是有益的。
在生物进化学说被广泛接受以后，进化的概念向两个方向扩展。一个是把生物进化的一般结论应用于人类，另一方面将其推广到无机自然界，将生物进化印象导致人类起源和社会进步的观念，人类学已经基本上科学地阐明了从猿到人的进化轮廓，社会学也大体论述了从原始社会到共产主义社会的社会进步图式。开放系统是进化的必要条件，非平衡态是有序之源。进化学说还在不断发展中，在科学界还有不同的声音。
复杂适应系统的举例，生物进化。地球上天天都有各种各样具有耗散结构的复杂系统产生、发展和消亡。在发展过程中，不断适应环境的变化，不断积累信息，使得自身的复杂程度越来越高，以自学习和自组织的方式自发地形成由简单到复杂，由低级到高级组织形式的演化过程，这种过程是典范的地球上生物的进化过程和这一过程对地球环境和气侯变迁产生的影响。
一个例子是讲恐龙绝灭。在地球生存史上，曾经周期性的出现过冰期，遭受过空间小行星的撞击，有过大量的地震、火山爆发、洪水泛滥等自然灾害，有些灾害如此严重以至于当时的生物品种大部分都遭到绝灭。５亿４千万年出现过五次大的生物绝灭的灾害，最厉害的是一次发生在２亿１千万年以前，当时火山爆发、地震，生物在短短的时间内都死掉了。
恐龙是在２亿１千万年灾害过后以后才大量发展的。地球的气侯回到非常温暖的时期，为恐龙的繁殖创造良好的环境。哺乳动物的祖先竞争不过恐龙，当时的哺乳动物没有发展大型的、智能较高的动物，只有一些小型的生活在地下的哺乳动物，比如鼠类在当时得以生存下来。从一个更远的意义上讲，人类跟老鼠也有共同的祖先。
恐龙统治了很长时间，到后期，大概１亿２千６百万年，地球气侯发生了变化，几百万年里温度在下降，很多热带生物相继绝种，陆地变得干燥，内陆形成酷暑和寒冬，植物生长不好，恐龙数量开始减少。恐龙生长环境恶化的时候，大约是６千５百万年前，就发生了外来小行星的碰撞，这次碰撞造成了尘埃、温度下降、全球黑暗，使得恐龙灭绝，陆上物种减少了８８％，海上的物种减少了５０％。这次灾害终止了恐龙的统治，爬行动物的统治，这样使得当时藏在地下的老鼠，靠吃腐烂生物受的影响小，所以存活下来，在这儿之后得到了比较大的发展机会。今天生物界的基因都在恶劣环境下，经过千锤百炼得以生存下来，同时历史的偶然性作为机遇起了重要的作用，如果没有这些因素，今天人类有没有还不太清楚。一个复杂适应系统的进化，可能由于强大外力的干预而停止。小行星碰撞作为环境的恶化，促使恐龙绝灭。
自然生态系统是在进化过程中不断发展的复杂适应系统，在生态系统物流和能流的每一个环节，每个生态位上都生存着许多物种，在保证生态环境中物流和能流守恒的条件下，充分利用系统的各种资源进行繁衍。
生态系统中，可能通过基因变异或者物种迁移，产生新的物种，与原有的物种竞争生存的资源和空间。现在我们国家对外来引进物种特别注意，现在外来引进的已经造成了很严重的我们国家的生态问题，原来以为是好的一些东西，从外国引进来，结果大量的繁殖，无法控制。
距今４００到５００万年前，在非洲南部已经出现了直立行走的南方古猿。可能在７００到８０万年前，由于非洲东部地区持续干旱，森林破坏，非洲猴开始沿三路进行演化，第一支抱住树木不放，后来成了大猩猩。第二支开始向森林边沿转移，不脱离森林，在草原上寻找食物，演化成黑猩猩。第三支是弱者，没办法跟其他两支竞争，只好走出森林，寻求新的出路，被迫用双足走路，开发出杂食的习惯，不要爬树了，同时因为环境很严酷，懂得相互合作、分享食物，最后实现向人类祖先古猿的转变。现在有些条件很好的人很危险，不一定最后发展的很好，有些弱势的将来就有可能发展起来。
最近的研究表明，今天的人类和他们血缘最近的祖先黑猩猩的基因密码排列秩序，只有１．２３％的差别。由基因突变和自然选择在几百万年中形成的一小点差别，就形成了我们和远祖之间的鸿沟。为生存竞争所迫的猴子，离开果实累累的森林，到平原上寻求发展，无疑在开始阶段经历了艰苦的考验，艰难的时势造就了万物之灵的人类。
人类在发展进化过程中，不断以其独有的智慧和勤劳，认识世界，改造世界，在文化和知识开始发展后的短短一万年内，人类把整个地球变得面目全非。现在有些人老是觉得环境不好，做科学研究，一定要到最好的学校，最多的钱支持，我一直认为，拿钱少的在艰苦环境奋斗的科学家，有些人成为大家了。
和自然生态系统一样，高技术和产业也是一个不断进化的复杂适应系统。在开放条件下，通过复制就是技术扩散，变异就是技术和产品的创新，通过竞争或者共生，像参股的共生，经过市场的选择和适应，在价值链的每个环节就会形成新的相关的产业，包括为产业服务的金融、运输、电信、保险、销售、维修等等服务业，他们共同形成了既分工又协同的产业生态系统，通过自学习、自组织、自适应不断实现进化。产业聚群是产业生态系统的一种表现形式，电子产业已经形成了工业系统，最适宜相关产业的发展。
有一个有名的经济学家说了一段话，技术创新和竞争性市场空间的相互作用，是资本主义工业过程中的基本驱动力，技术创新就是基因的变异，竞争和适应是复杂适应系统基本的要点。在竞争市场上，一个正常、健康的经济并不处于平衡的状态，而是经常被技术革新所破坏。企业家在观察市场经济的时候，总是注意资本主义如何管理现存的结构，更聪明的办法是去了解这些结构是如何被创造出来，并且如何摧毁它们。在经济的系统中也是在不断发展，不断变化，不断创新，不断调整的结构。
高技术和高新技术产业发展的规律，从复杂系统的概念出发，首先是国家目标，特别是国防的需求，是高技术及其产业的催生婆，在发展的初期有不可替代的作用。它们的出生还是要靠外力，但是高技术产业及其产业的发展壮大，却是一个复杂适应系统，通过自组织、自学习、自适应不断演化壮大的过程。
高技术的创新，就是基因的变异，决定于技术人员活跃的思想和高超的技术水平。有一个新思想带来的技术革新，可能创造一个新的高新技术企业。技术的复制、创新、变异不断进行。新公司和新产品每天都在出现，市场竞争激烈反应迅速，性能、质量合速度成为市场选择的关键，这些都促使高新技术产业加快演化。不同的高新技术产业之间，能产生正反馈的作用，微电子芯片的进步提高电脑的功能和速度，扩大电脑的市场和应用面。反过来，电脑的发展增加了芯片的需求量，采用计算机辅助设计加快了芯片的研究和开发工作的进度。这种高技术之间的正反馈作用，带动了高新技术产业高速扩张。
在价值链上，不同高新技术产业联盟，快速推动高新技术产业的发展，因特尔和微软，这种兼容大大加速了微电子芯片和电脑的发展。垄断在一个短的时期，能给垄断企业带来高额利润，但是会使整个系统的进化停滞了，对整个社会是不力的，因此在发达国家都制定了反垄断法，我们国家也很快有反垄断法。高技术替代方案很快产生，高技术企业不能靠垄断技术而获得持续发展，依靠垄断技术最后都遭到失败。苹果公司当年是最有名的电脑公司，不愿意把电脑设计公开，使得其它厂商不能生产兼容的产品，尽管它的技术很优异，早占领市场，最后还是败给了ＩＢＭ的ＰＣ。这些都说明高新技术企业在开放的条件下，才能迅速发展。高技术企业依靠杰出的人才，是企业管理的中心环节。但是在开放的条件下，必然形成人员的流动和随着人员流动带来的技术转移，当某个环节出现了技术革新思想，就像在生态系统出现新的生态位一样，会有技术人员脱离，去创办相关的产业，占领新的生态位，用原有的企业形成新的，常常是效率更高的分工，在整个高新技术产业里协同发展。
人员流动有个人的原因，但更多的是企业管理模式存在问题，或者不支持创新，或者决策错误，市场前景不好，或者待遇过低，和市场价值偏离。过分频繁的人才流动，不利于一个高新技术企业的发展，人才竞争会迫使企业更加注重企业文化的塑造，知识产权的保护和对有创造力职工的激励。从整个社会来看，适度规范的人员流动能加快技术的转移，能够繁殖。加快淘汰落后的技术和企业，创造更健康的竞争环境和新的就业途径，提高市场运行的效率，从社会、政府的角度，不应该行政的阻止这些人员的流动，应该加以适当的规范，在一定条件下，要给予必要的支持。
作为生产力的高技术快速发展要求，生产关系迅速调整，高技术企业的技术构成、产业结构、管理模式、运行机制和市场战略，都要随着技术的变迁，而不断革新。不停顿的创新和变革，是高技术企业发展的常规。凡是跟不上的企业不是被兼并，就是经历大的起伏和波折，能获得持续发展的高新技术企业只是其中的少数。
在相同的外界条件下，系统发展的速度和动力是由系统的开放程度和内因起决定作用的。内因中人才群体的整体素质，招募和使用人才的政策起主要作用。而领导层的素质，反映在对发展目标和市场战略的选择，对资源的发掘和集中使用，对人才的识别、培训、激励和量才使用，对研发和质量的重视，对市场开拓的策划，提高为顾客服务的效率，对工作的协调和组织能力等方面，又在起关键的作用。
高技术企业要形成一个良好的生态系统，竞争力和持续的创新力是高技术企业赖以生存的基础。知识、人才、资金、信息和市场是支持高技术企业，提高其竞争力的主要因素。要形成良好的高技术生态系统，其周围必须有提供知识和人才的大学和科研机构，有风险资金的投入，有良好的信息基础设施，有市场的强大需求，还要有为市场服务的完整体系。核心是要提高竞争力和创新力，要有人才、知识、市场和基础设施，在社会上要具备好的条件。
中国科学的繁荣，必须让科技界形成复杂的适应系统，在急剧的变动环境下，通过自组织、自学习、自适应不断向高级阶段进化。
首先要有开放的环境，要有知识创新，相当于基因突变，还要传播，相当于繁殖。传播不仅是知识传播，将来还要吸引更多的人才，也是我们的一种繁殖。要加强学术交流，竞争和协作，同时要有好的应用和评价系统，就是怎么进行学术选择和市场选择。每一个环节，政策都要正确，措施都要得当。如果政策正确措施得当，这些条件都具备了，就能够形成复杂适应系统，就能够自组织、自学习、自适应，不断发展，不断进化，那时的科学繁荣就会指日可待。而现在我们老是拔苗助长、急于求成，不是创造好这些政策和环境的条件，让他自身在这个条件里很好的成长，这里确实存在很多问题。比如开放的环境，一直到现在，中国各个机构之中，学校、研究所之间的交流比国外还是要差。我们的知识创新，基因突变不够，我们的传播，尤其是各个学科之间的交叉和传播现在不够。对科学人才的吸引，现在有的学科也比较危险，学生不学了。当然，学术交流、争论，特别是学术争论现在很不发达，没有形成真正竞争的公平的环境。我们的选择，单纯凭一种指标选择，比如说ＳＣＩ的论证也是不够的。这些措施都需要研究，怎样能够形成一个自我发展的，当然要在社会的支持下，因为是开放系统，总要跟外界有物质能量、信息的交流，如果自己发展起来了，有更多的成果输送出去，就会有更多的资源进来，就能够形成良性循环不断发展，如果这些条件不具备，就是再急于求成，再拔苗助长，恐怕只能作出更多的弄虚作假、浮夸这些情况出来。
当人类社会的进化由基因突变转向智能创新，自然界物种由天择转向人择，当人类活动造成的非线性相互作用，引起在气侯、生态、经济、政治等领域，可能发生危机和灾变，导向混沌的历史时刻，人类对其历史和后代，对宇宙万物的生息担负了空前的责任。
自私和愚昧，掠夺和霸权是进化过程遗留给人类的兽性。人要超越生物就必须战胜自私和愚昧，必须反对掠夺和霸权。当人类战胜自身的弱点，在公平竞争积极进取的同时始终和大自然及其同类和谐共处、协同进化，人类就会进入到持续发展的新阶段，就会有光辉灿烂的前景。
