ピュタゴラス以来、科学は単純性を志向し、単純化、モデル化によって基礎科学を形成する重要な諸法則が発見された。しかし生命体や生態系、環境や社会などの複雑系は単純系の集合ではなく、不確定なゆらぎを経て自己組織化し、変異しつつ発展するシステムである。物質科学で見出された単純な原理に基づいてこれを解明することができるか。

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複雑系科学が対象とするのは、進化する生物のように、不確定なゆらぎを経て自己組織化し、変異しながら発展してゆくシステム（系）である。このシステムの複雑さは、物質系や機械論的なシステムとは異なり、部分的な相互作用とシステム全体の変異が相互に影響を及ぼしあうという連結構造に起因している。