当混沌的发现与研究进行了二十来年后，在美国的桑塔费研究所里，正在幵始着一场新的科学运动，这个时间大约开始于80年代的中期。桑塔费研究所最初坐落在坎杨路桑塔费艺术区中一个徂来的女修道院里，举办学术讨论会的地方过去是一所小教堂。聚集到这里的研究人员来自于不同的阶层和背景，包括梳着马尾巴发型的研究生和像物理学家马瑞盖尔曼、菲利普安德森和经济学家肯尼思阿诺这样的诺贝尔奖得主。
这时研究混沌虽然还是一个热门，但混沌之树上的果子却已被科学家们采摘得差不多了。于是，这帮科学家就自然而然地拓展了自己的领域一从混沌走向了混沌的边缘。也就是说，他们在思考混沌是怎样发生的，是由什么状态过渡到了混沌。这就是所谓的混沌边缘的复杂、调整和剧变。他们相信在混沌的边缘肯定还会有许多的东西存在，并等待他们去发现。
如果一个事物一个系统开始是滑晰的、简单的、有秩序的，那么它又怎样一下子眺到混沌状态中去的呢？分叉、非线性、蝴蝶效应这些东西他们已经听得够多的了，然而，到了什么时候一下子从线性变成非线性的了？分叉又是在什么情况下发生的？他们要追寻源头，刨根问底。
已经是三四百年了，从牛顿那个时代开始，人们运用的都是一种拆卸法一把所有的东西先是分解成分子，再分解成原子，再分解成各种基本粒子，到现在分解到夸克这一层了，他们还想继续分解下去物理学家已经分解到了夸克，生物字家已经分解到了基因。现在该想一想装配法了，这许许多多的粒子是如何装配在一起的，又那么好地融合在一起，形成了一个复杂的结构。
光是有一个复杂的结构还不神奇，神奇的是在某一状态上，突然显现出了生命，显现出了思想、感情、目的、意识和神智。它们的奥秘究竞在于何处？上千万亿个分子怎样使自己组合成一个能够移动、反馈和繁殖的整体，结成了一个活泼泼的生命？头颅里的几十亿个稠密的神经细胞又怎样联络起来，形成了严密的思想？这种自组织的能力又是怎样来的？
正是这个最敏感最不易回答的问题，过去一古脑儿把它归功于上帝，今天，科学家们开始触摸起它来了。
幸好，神经网络、生态平衡、人工智能、耗散结构和混沌理论这样些领域所取得的成果已经帮助他们拿握了建立自己理论的数学工具。他们相信，对这些新思想的运用使他们得以从过去无人知哓的角度和深度来认识这个自发、自组的动力世界。这一认识将对人类的许多行为一经济与商业行为、政治行为发生潜在的巨大彩响。他们相信他们正在凌厉地冲破自牛顿时代以来一直统治着科学界包括思想界那种线性的、简化论的思维方式。他们终于协作地创建了一种新的理论复杂理论，喿塔费研究所创始人乔治考温这样说道：复朵性理论是21世纪的科学。
大自然中有许多是属于线性系统，它们的行为遵循着线性运作。例如，声音是一个线性系统。这就是为什么双簧管与弦乐器合奏，你可以用耳朵轻易地将它们区分开来，因为音波虽然相互混合，却仍然保持着各自的特性。光线也是一个线性系统。这就是为什么你在大白天可以看见马路对面的红绿灯，因为红绿灯的光线不会与太阳光混合在一起而变得不能辨认。各种光线独自运作，相互穿越，互不干扰。
在其他方面，甚至连经济的某些方面也是一个线性系统。比如某人到杂货店里买了一叠纸，这对你到另一家店里去买一瓶酒没有什么影响。
但是在整个大自然中，线性系统仅占着很小的一个部分，事实上有许多的事情是非线性的。我们的大脑肯定不是线性系统；虽然双簧管和弦乐的声音独立地进入你的耳朵，但这两种乐器的和声在你情感上产生的彩响却远远大于这两种乐器的单独作用(这就是我们为什么有交响乐团的原因）。经济也并非真是线性系统。数百万的个人做出的买或不买的决定可以相互影响，从而导致经济繁荣或萧条。而经济气候反过来又会影响到导致这种气候的购买力。确实，除了非常简单的物理系统外，世界上几乎所有的车情、所有的人都被亵罩在一张充满刺激、限制和相互关系的巨大的非线性大网之中。一个地方小小的变化会导致其他地方的震荡，就像丁，艾略特所说的那样：我们无法不扰乱宇宙。整体几乎永远大于部分的总和。用数学来表示这个特征。假如这样的系统可以用数学来表示的话，则这就是非线性的方程式，画出来的图线是弯曲的。物理字家普利高津大张旗鼓地宣扬的自组织系统也是被非线性动力支配的系统。确实，致使一锅汤沸誊的自组织运动的动力被证明与其他非线性形态非常相似。比如像斑马身上的斑条，或蝴蝶翅膀上的斑点。
但最令人吃惊的是被称为混沌的非线性现象在人类的日常活动中，没有人会因为听说这儿发生的一件小亊会对那儿产生巨大彩响而吃惊。但是当物理学家开始在他们的学科领域对非线性系统给予高度重视时，他们才开始认识到，支配非线性系统的规律有多么深奥41产生风流和潮气的方程式看上去极其简单。比如，研究人员现在才认识到，得克萨斯州一只蝴蝶翅膀的扇动，一个星期以后会彩响到海地的一场雷暴雨的走向。或者，蝴蝶翅膀扇动朝左一毫米也许会改变雷暴雨的方向。
这一个又一个的例子都表明了一个相同的意思：即一切都是相互关联的，这样的关联敏感到令人不可思议的地步。微小的不会总是很微小，在适当的条件下，最小的不确定性可以发展到令整个系统的前景完全不可预测一或用另一个词来形容：混沌。
真正的自然、世界，真正的各种系统，都是被各种各样的因素、关系连结纠缠在一起，形成了一个十分敏感的网络。每一个地方的小小波动，都会引起另一个地方甚至很远的地方的反应。我们承认蝴蝶效应仅是一个比喻，不会真的有一只蝴蝶扇动了一下翅膀，会引来极远地方的一场风暴。不过，一个微小因素的变异，可能造成一个巨大的反响，这种情况肯定是存在的。就像我们中国1998年长江流域和嫩江、松花江流域的抗洪斗争一样。因为不仅中国的领导人知道，每个军人每个灾民都知道，一个极小的漏洞不及时堵住，就会产生几十米几百米的大决口，从而会淹掉几百万上千万人的一座城市，或者使一个省数个省变成一片泽国。
而线性的东西，在自然界和人类社会中，仅占很少的一部分，它可能是一个小小的局部，可能是一个短暂的时间片断。就是那么一个小小的角落，可以运用方程式去计算。而更广大的部分，总体、全局，或者说整个宇宙、整个自然界、整个人类社会，都被非线性的关系统治着，都被混沌统治着。这一点令所有的物理学家、数学家都十分难堪。他们一代接一代，不断地发明着公式、定律，进行着发现和创造，而结果被证明的是他们只发现了认识了最容易发现的极小极小的一部分，而更广大的部分他们不但没有认识，并且证明可能永远是难于认识的。
这是因为，线性方程式我们是很容易解的，而非线性的东西，即使能够建立起方程式，它的难以求解也是出了名的幸亏今天有了最先进的计箅机。只要科学家能够编出程序来，计算机就毫无怨言地勤勤恳恳地帮助人们运箅，并给出答案。当科学家利用计箅机的功能来解越来越多的非线性方程式时，他们发现了他们在对付线性系统时从未想到的奇怪而绝妙的情况。比如，在量子场理论中，通过一条浅狭沟渠的水波会对某种微妙的动力产生深刻的关联它们都是一种叫做孤粒子的孤立而独立动作的能量脉冲。木星上的大红斑也许是另一个这样的孤粒子。它是一个比地球还要大的旋转飓风，已经独立存在了至少400年。
我们知道像中国式的象棋，每一方有16枚棋子，两方加起来一共是32枚。我们可以看做这是32个自由行动的粒子。就如汤川秀树所说的，3个粒子碰在一起就产生了混沌，那么这32个粒子在一起随机走动，更是一个大大的混沌，它总共可能走出的步数，比宇宙中的基本粒子总数还多得多。而在现实中，一个事物肯定不只是这样为数极少的粒子。人的基因据说有10：多个，人的头脑中的神经细胞也有十几亿个，要是这些东西都有混沌，那么我们永远也弄不清楚它们到底最后会变化成什么，它们究竟怎样形成了生命、形成了思维。
但是，不仅人头脑里的十几亿个神经细胞能组合在一起，给予人各种各样的思想，就是邳些很小的生物，很小很小的脑袋里只有不多的袖经节，也能使这个虫物变得灵巧异常。可见，这些细胞聚合在一起后，能够形成一种有序的东西，进行一种自组织活动。问题也就产生了，它们是怎样自组织成有序的世界的呢？
桑塔费研究所的考夫曼对研究基因网络分着迷。当他还是医学院里的一个学生时，他就运用计算机来计箅基因的网络结构，并发誓要全力以赴，以模拟一百个基因的网络。可是我们知道，一个基因有两个状态：开或关。两个基因凑合在一起就有4种状态。若是要箅出一百个基因的网络变化，可能出现的状态就是2的100次方，也就是相当于100万兆兆，即1的后面跟着30个零。这就产生了无穷无尽的可能性。假设计算机从一种状态过度到另一种状态需要万分之一秒，那么让计算机运转100万兆兆微秒，就要花上比宇宙历史漫长几十亿倍的时间。这样，即使考夫曼有中国愚公移山的志气，他的子子孙孙几百代几一代的努力，还是完成不了运箅。考夫曼自己说：我根本不可能在读医学院期间完成这个实验。幸运的是，考夫曼没有那么笨，没有进行那种汄一条基因算起，一直到一百条基因网络的全部运算。在一位对他帮助颇大的计算机中心编程员的协助下，他的包含100个基因的两条输入模拟网络编码后，就轻松地将一堆打了孔的卡片交给了前台。十分钟后，结果就出来了，打在宽幅报表纸上。这结果正像他所期待的那样，表明网络很怏就稳定地安顿在有秩序的状态之中。大多数基因只固定在开或关的状态，其他基因在几种不同的形态间循环。这些形态看上去当然不像火烈鸟或任何可以辨认的东西。如果这个包含着一百个基因的网络是一个有一百个电灯泡的拉斯维加斯广告牌的话，则这些有秩序的状态看上去就像振动不停的斑驳图案。但它们确实存在，而且非常稳定。
考夫曼无限激动地说：这简直太令人激动了！无论是那时还是现在我都觉得我的这个发现具有很深的意义。它不是任何人能够凭直觉臁想出来的。两条输入的网络并不是在100万兆兆种状态中漫游，而是很快就移入这个空间的一个极小的角落滞留了下来。它安顿了下来，在五个、六个、七个，或更多的状态中，典型的是在大约十种状态中徜徉、循环，形成髙度秩序！我简直就被这个结果震惊了。
在继续研究中他设定了一个假设：一个细胞类型会呼应它所厉的稳定状态的循环。所以他的模拟越做越大，当他做到对包含四百到五百个基因的网络进行模拟这一步时，他得出的结论是：循环的次数大致相当于网络内基因数的平方根。同时，他还利用课余时间到医学院的图书馆去翻阅大量难仅的参考资料，寻找真正生物体的比较性数据。为此他费尽了周折，但总算有了结果：生物体中细胞类型的数量碗实大致相当于生物体中基因数的平方根这一点的重要意义在于，当许多个细胞凑合在一起后，它不会一直混乱地碰撞（组合）下去，它会很快进入一种自组织状态，这种状态将引导这个系统走向秩序。
让我们设想一下生命起源的情况吧。有这样一锅初始的原汤，里面有一些微小的氨基酸、糖类等物质。它们可能不会自己融合在一起，自动形成一个细胞，但你阻止不了它们会起这样或那样的作用。虽然这种作用不会产生任何神奇的东西。假设，有一些漂浮在初始原汤中的小分子能够起到接触剂的作用，就像是极其微小分子的媒人(化学中称这样的东西为催化剂）。化学家常常能够发现这样的物质：一个接触剂分子在四处周游时粘上了其他两个分子，把它们搛合到一起，这样就使它们之间的相互作用和相互融合发展得更快一些。然后，接触剂又放开了这对新婚夫妻，转而把另外两个分子掇合到一起催化剂有这个性能，它在化学反应中自己不变化也不减少，就这样一直发展下去。化学家都知道这种像刀斧手一样的接触剂分子，它们侧身挨上一个又一个的分子，然后把它们切割开。接触剂的这种作用使它们成为现代工业的支柱。例如像汽油、塑料、染料、药品等，如果没有接触剂，所有这些产品都不可能出现。假设在原始汤中有一些六分子忙着催化一个8分子的形成。既然第一个分子是随机形成的，它的接触与催化功能也许还并不十分有效。但即使是一个效能微弱的接触剂都能使13分子的形成要远比另外的途径快得多。
新形成的8分子如若也具有微弱的催化功能，它就能催化出一些分子产生。假设分子也可以起到接触催化作用，并依次类推下去，那么，当事情发展到某个阶段，也许完全可能产生出已经完成了的整个圆圏，又开始去接触催化分子八的分子2。但这样就有了更多的接触催化剂，可供加强分子8的形成，而更多的分子3反过来又可供加强分子的形成，这样就没完没了地进行下去了。
要是初始原汤中的条件成熟的话，就完全不用等待随机作用的结果了。初始原汤的混合物会形成一个连贯的、自我强化的相互作用网。更进一步的是，这个网中的每一个分子能够接触和催化这个网中的其他分子的形成，这样，较之网外的分子，网内的所有分子都会稳定地得到越来越大的发展。总之，从整体来看，这个网能够催化自我的形成。它会成为一个自动催化组。
自动催化组的概念十分重要，它使秩序再一次出现，这是自由存在的秩序。这种自由存在的秩序产生于物理学和化学的法则中。秩序从分子的混沌中自发地浮现出来，宣布自己是一个发展系统。