非线性完全改变了人们的传统因果观，也为世界的多元化多样化、提供了合理的说明。而且，它不仅是关于自然科学的基础研究，也是关于社会科学的基础研究。所以，钱学森才说：“国家各部委的基础性研究重点项目一共有12项，12项里我认为只有第一项是真正的基础研究，就是关于非线性科学的研究。”
线性这个词来自数学，来自于数学方程。数学方程通常是从只含一个未知数的一次方程开始的，然后，随着对象的复杂程度，向两个方向发展：一方面，所含未知数越来越多；另一方面，方程虽只含一个未知数，但却具有二次或高次的性质。
线性方程主要有以下几个方面特征。
一是各未知项成比例，不管反比或正比，或按一定的不同比例均匀变化。
二是不管未知项有多少，其均具有一次性，且每一元素都存在一个函数表达式。
三是未知项都是稳定的，它是变量，随条件不同而变化，它又是定值，在每一种特定情况下，它是稳定的。
四是整体变化是稳定的，体现线性相关，等比例变化是其特例。
五是各方程相互独立。
六是可逆、可还原。
七是有解，解具有确定性。
八是可加和。整体等于部分之和，系统显现为松散的“堆”，而不是有机体。
九是结果稳定不变，不会产生新质。
十是导致必然性。
非线性也是来自数学方程。即使从最简单的平方关系看，非线性方程也是复杂的。非线性具有如下特点。
1.各项变化不均匀，不成比例。
2.不具有加和性，出现了新质。
3.没有惟一的解，解是多元可能的。
4.没有确定的、封闭的解，且解不稳定，随时间、地点、条件不同而变化。
5.出现了非独立的非线性的相干性。交叉项表明了系统各部分之间既相独立，又相渗透、包含、转化、融会贯通、互相制约、互相协同。融合为整体效应，导致质变，使自身失去独立性。
6.在考虑向量性的情况下，非线性方程表达了明显的不对称、不可逆性和不可还原性。交叉项XY和YX可能完全不同。相互作用的对象之间存在支配和从属、策动和响应、控制与反馈、催化与被催化等不对称关系。
7.将随机性和偶然性突出出来。
赵凯荣指出，系统的非线性对描述复杂系统的数量变化引发的质变特别是突变有重大的方法论意义。
从非线性看，一个系统的演化可以用一组微分方程来刻画，系统的某一状态对应于方程某一特定解。如果状态不稳定，那么方程的特解也不稳定，而不稳定的特解不能描述一个在宏观上可以观察到的新质态、新结构。因此，对应于新质态、新结构的特解必须是稳定的。这就要求，能正确描述系统演化的方程既要有不稳定的特解，也要有稳定的特解。这只能在非线性微分方程中才能实现。也即，能够是系统旧质态失稳而又能产生新质态的系统演化过程必然要包括非线性特征。这对克服重大灾变及一切单项突破、失灵特性、饱和特性等有重要的意义。
在非线性复杂系统中，系统与组成各要素或子系统之间的许多关系甚至是一些看似微不足道的因素，都不能简单地将其忽略不计。因为在远离平衡态时它们可能具有“初始条件的敏感性”并被放大出来。这对于复杂的经济行为来说至关重要，不能以为只要抓住了宏观调控就能保持系统健康稳定的发展，而将微观系统行为完全交由市场来决定（当通货膨胀、市场失灵、垄断、资源配置不合理、盲目发展、浪费严重等现象被放大时，宏观系统也就十分恶化了）。特别是当政府调控发生严重失误而市场又失灵时，微观经济因素的作用就更有可能被放大出来。
除此之外，它也表明，系统与组成要素或子系统之间的大多数变动关系和变量关系不是一种按均匀比例变化的关系，而是一种不规则不均匀不成比例的关系。因此，系统与组成要素或子系统之间的大多数变动关系和变量关系决定了系统的结构优化和最佳配置没有一个固定的比例，而是就不同时间空间和环境的变化而变化的。
不仅如此，它也说明了，系统在其发展中必然导致“对称性破缺”，即产出大于投入（在劣化时会出现相反的情况，即产出小于投入），而投入等于产出的情况则十分少见。在“对称性破缺”的情况下，决定论的模型已经不能适应。在这种情况下，系统发展中的不可逆性也被突出了出来。
当代非线性理论已经可以对相当多的非线性现象给予说明，更为重要的是，它为解决复杂性问题开启了一个重要的有效的方向。当然，非线性理论作为一种新型的理论，其内在的复杂性涵盖自身也面临不断复杂化的要求，它本身也需要不断复杂化，以适应更多新的复杂现象。
非线性创造万物和生命
《复杂性哲学》一书还进一步探讨了“非线性创造万物创造生命”的命题，这对新闻人判别把握新事物，是一个极其重要的思维工具。
由物理基础及大统一理论如何走向生命界是最困难的一步。将物质还原为粒子是物理还原的任务，将生命还原为细胞则是生物还原的任务。与生命起源有关的一个科学谜团是生物的密码和手性的统一性。
地球上的生物有数百万种之多，其结构形态、生理机制和生态习性各异，存在多样性，而其细胞却只有一种基本一致的翻译机构、统一的密码和一种大分子手性，表现出高度的统一性。同时，在微观的分子水平上，还存在着异常的复杂性。生物分子的微观状态数目异常庞大，以至于无法与现代物理学中所遇到的任何巨大数字相比较。
那么，出现在这两个层次及宏观表现型和微观状态数目中的多样性和复杂性是如何让与生物体在亚细胞水平上的一致性相协调的？这个问题是生命起源的关键，被科学家称为“真正的谜”，它一直困扰着生物学家和物理学家。
现代遗传学家认为，无数次的复制和突变导致了物种的多元性。
超循环是促使分子物种从简单向复杂演变的最基本属性。
按照艾根的理解，自然界的发展有不同层次、不同等级。最低级的循环是与物理化学反应以及相对简单的生化反应相联系的反应循环。这种系统可以得到不属于该循环的催化剂的作用，在反应过程中能不断再生出自己。
与简单的反应循环相比，催化循环的复杂性更进一步。催化循环使得系统自复制成为可能。一个单独的反应循环不可能是自稳定和自我信息保持的，而两个或多个互为反应循环的系统则可能形成一种信息保持或自复制系统。
超循环是更高级的反应网络，它以催化循环为亚单元，以反应循环为基础，是强化了的自复制系统。它的具体要求是：第一，催化剂不仅是内部自催化的，它还能产生副产物，产生对其他催化循环有作用的催化剂；第二，通过这些催化剂，形成相互催化和循环催化的超循环网络。单个超循环系统连贯起来后，可以形成符合超循环系统，从而具有了生命的第三个特性——突变，具有了选择进化的能力。
也就是说，物质从简单到复杂，从低级到高级，从非生命到生命，是与循环系统的从简单到复杂相联系的。最简单的反应循环由三部分组成：底物、催化剂、产物。不过，复杂系统虽由简单系统整合而成，却具有简单系统完全不具有的新性质。
简单的反应循环系统并非随意联接而成复杂的超循环系统，而是彼此耦合起来形成功能并联，产生了简单系统所没有的非线性选择行为。正是非线性行为可以使系统的所有成员相干进化或优化生长，从而使生物进化呈现出多样性和复杂性。非线性是一种复杂系统具有的复杂性，具有信息量大、不可还原、随机、非均匀、非比例、相互扰动、涨落和放大性等性质。
通过实验分析和哲学思考，艾根得出结论：正是非线性作用创造了万物特别是创造了生命。
非线性思维与认识进化具有如下关系。
1.复杂性是由系统定义的，系统又由于线性和非线性关系具有不同的复杂性，因此，当代对复杂性的认识和处理主要是从非线性入手的。非线性已经成为现当代系统理论的基本概念之一。特别是由于当代非平衡自组织理论的问世，非线性相互作用的重要意义日益明显。一般系统论、耗散结构论、协同学、超循环论、突变论等都从不同角度研究各种系统的非线性关系。非线性相互作用在系统的形成和演化中占有举足轻重的地位，非线性相互作用形成自组织系统的整体性，它使系统演化出现多种方向、多种选择。非线性也是导致系统失稳、促使系统变化发展的重要因素。
2.非线性创造了世界的多元化也创造了生命。非线性使进化达到生命的复杂层次，才使进化达到人类社会的复杂层次。
3.非线性也使一元论和多元论统一起来。
4.非线性是世界持续发展的基本前提。
正因为非线性作用，才不断有新质被创造出来，才使得世界越来越丰富多彩，越来越复杂化。而且，历史表明，日益多元化、多样化、复杂化大大加速了进化的步伐，也使得持续发展得到了进一步的保障。
5.非线性理论可以加深对物质和意识关系的理解。
6.非线性理论可以加深对辩证唯物主义三大规律的理解。
物质世界中的任何系统都处在一定的自组织的演化过程中，无论是系统结构，还是系统功能，以至系统本身，都是系统所固有的自组织性在一定条件下，一定阶段上的具体表现。
任何事物都处于永恒的运动、发展、变化之中，在这种永恒的运动发展、变化之中，每一个个别系统都是有生有灭的。系统的产生就是从无序到有序的转化，系统的发展就是有序程度的提高，系统的消亡就是从有序到无序的转化。自然界的各种系统，都具有开放性，不断同外界进行物质、能量信息的交换。热力学第二定律所描述的正熵或增熵，将由于外界开放系统的负熵引入而抵消，从而保证了系统的有序。
对于无机系统来说，从原始星云到太阳系的演化和发展再到地球的演化和发展，都证明了物质系统的开放性。作为物质系统的每一个有限的存在方式，都是可变和短暂的，但是作为整个宇宙的物质系统，则是普遍的。
对于有机系统，以地球上目前发展的最高个体形式——人来说，由于不断地与外界进行交换，所以能够在人体系统内部进行同化和异化作用，维持自身的动态稳定性。一旦这种交换停止了，作为有机系统的一个有限的存在方式，人就走向了死亡。但是作为生物界这样一个开放系统，则不断地从无序走向有序，从低级有序走向高级有序，维持自身的动态稳定及发展。
社会系统也无不如此。保持区域经济、市场、宏微观经济、产业结构的非平衡正是在于使社会系统处于一个开放系统中，从而获得动态的、稳定的、有序的发展。不仅如此，为了使社会的负熵增大还必须使社会系统融入到全球社会的系统中，这是社会系统开放性的绝对要求。一般意义的开放思维已经被更多的人所接受，特别是在社会系统上的开放观点已经很少有人反对了。
没有封闭的稳定。封闭就是死亡。开放的稳定才是真正的稳定。这也是我们的社会不断走向开放，走向更广阔世界的理论依据。封建社会末期，中国走向闭关锁国，就走向沦亡的深渊；而一代代革命者向西方寻求旧国道路的探索，使中国走向开放，最终获得生机。改革开放使得中国再次走向开放。世界大潮，汹涌澎湃，这大潮就是开放的潮流。
不过，这里也有一个开放度的问题。系统不能100%开放，那样系统就失去边界，失去稳定，使系统被吞噬。此外，开放所交换的能量、信息、物质是非线性的。一来，吸收不成比例；二来，引起的变化也不是均匀的、连续的，可能是放大的和突变的。
新闻，也就是人对新事物的认知、表现和传播，承担着使人类知识开放、思想交流的重任——甚至可以说，新闻的本质是开放的；一个封闭的社会，必然要表现在新闻的压制和封闭上——这是被中国的历史所证明了的。
事物的内部时空性
事物的自组织性也将事物的内部时空性突出出来。
长期以来，时空概念是人们谈得最多也是谈得最不清楚的概念。爱因斯坦小时候就在思考时空问题。他说，对别人都早已清楚的东西，他却不清楚。但相对论正是由之突破的。而且历史证明，所有的重大发现无不是由于时空观的革命引起的。
人们之所以好像很容易理解时空，无非是将它们简单化了：时间等于钟表，空间等于尺码或容器。也就是说，在日常生活生，人们仍然没有超出牛顿的绝对时空。所有的时间都是一样的、均匀的、连续的，而且是不依人和任何东西而独立存在的，否则就是你的钟表有问题。所有的空间都是大容器，是物质活动的场所和地盘。
如今，科学“正在重新发现时空”，并“经历着一个向着多重性、暂时性和复杂性发展的根本变化”。内时空是与具体的、活生生的生命同在的，因为一切具体的事物最终都不免从生存走向死亡，内部时空是有始有终的。实际上，在一些诗人和哲人那里，内时空的思想已经被多次零星地提到，如时间就是生命、时间就是创造、时间就是一切。