第一章 导言 1
一、什么是学科 1
（一）学科的定义及其特征 2
（二）交叉科学的分类 3
二、学科的两大系统及其转换 6
（一）以对象为中心的学科系统 6
（二）以问题为中心的学科系统 9
（三）从对象系统向问题系统的转换 12
三、跨学科研究与非线性科学 15
（一）跨学科研究的涵义和实际应用 15
（二）跨学科研究产生和成功的原因 23
（三）非线性科学带给我们的启示 31
（四）跨学科研究的基本特征 41
第二章 几何学与物理学 44
一、欧氏几何与古典物理学 45
（一）欧几里得与托勒密 45
（二）哥白尼与开普勒 48
（三）伽利略与牛顿 51
二、黎曼几何与近代物理学 55
（一）非欧几何的建立 55
（二）狭义相对论的建立 59
（三）广义相对论的建立 61
三、纤维丛理论与现代物理学 68
（一）规范场概念的诞生 68
（二）杨—米尔斯规范场 72
（三）纤维丛理论与规范场 78
（四）杨—米尔斯场的实验检验 85
四、几点结论 88
（一）相信世界在本质上是可认识的 90
（二）创造性的原理存在于数学之中 91
（三）对称性支配相互作用 92
（四）物理学几何化思想 93
（五）真正的物理学定律不能是线性的 94
第三章 物理学与经济学 96
一、经济系统的复杂性特征 97
（一）组元特征的复杂性 98
（二）开放性所导致的复杂性 99
（三）结构关系的复杂性 100
（四）环境作用的复杂性 100
二、牛顿力学与古典、新古典经济学 102
（一）个人利己主义观念 103
（二）静态、均衡方法 104
（三）决定论思想 105
（四）传统经济学的局限性 107
（一）总量分析法 109
三、量子力学与凯恩斯革命 109
（二）比较静态法 110
（三）不确定性分析 111
四、混沌学与非线性经济学 112
（一）建立非线性运行机制 113
（二）把握非均衡系统常态 116
（三）寻求确定性混沌规律 118
第四章 经济学与生态学 123
一、场空前险恶的生态劫难 124
（一）生态环境形势严峻 124
（二）经济全球化对生态环境的影响 126
（三）几个主要的全球生态环境问题 127
二、生态危机的内在本质 131
（一）人类活动引起自然生态的失衡 132
（二）两种生产和两种生产力之间矛盾尖锐化的表现 134
（三）生态危机的本质是人类的生存危机 135
三、关于人类中心主义的争论 137
（一）何为人类中心主义 138
（二）人类中心主义的传统理念 140
（三）人类中心主义的现代形态 144
（四）对人类中心主义的批判 147
（一）主体能动性的异化 150
四、当今生态危机的真正根源 150
（二）主体能动性异化的表现形式 152
五、解决生态危机的基本思路 155
（一）建立一种全新的“大自然观” 156
（二）建立一种全新的“大生产观” 157
（三）建立一种全新的“大社会观” 158
第五章 从平衡到非平衡 163
一、经典力学的研究方法 164
二、平衡、非平衡是研究复杂系统的方法 166
（一）平衡是系统发展相对稳定的阶段 166
（二）非平衡是系统演化的原因 169
（三）平衡与非平衡的关系 171
（四）相互作用的多样性带来平衡的复杂性 174
三、耗散结构理论与非平衡自组织演化 177
（一）两类有序结构 177
（二）耗散结构理论的建立 184
四、协同学与非平衡自组织演化 190
（一）非平衡相变与平衡相变 191
（二）竞争与协同 193
（三）序参量与伺服 196
（四）合作机制的建立 198
五、非平衡是有序之源 201
（一）非平衡与系统的开放性 201
（二）非平衡与对称性破缺 204
（三）非平衡与差异 208
（四）非平衡与自组织 210
第六章 从线性到非线性 215
一、线性与非线性的由来及特征 216
（一）线性及其特征 216
（二）非线性及其特征 220
二、因果关系的等当性与非等当性 226
（一）线性因果性 226
（二）非线性因果性 232
三、事物发展的统一性与多元化 243
（一）统一性与多元化 244
（二）非线性创造万物和生命 253
四、几点启示 260
（一）非线性是世界持续发展的基本前提 261
（二）非线性使一元论和多元论统一起来 262
（三）非线性加深了对物质和意识关系的理解 263
第七章 从存在到演化 265
一、存在是指什么 265
（一）物质的客观实在性 266
（二）物质形态的多样性 269
二、物质存在的系统性 280
（一）系统的定义与基本特征 280
（二）系统的基本类型 282
（三）系统的整体性 283
三、系统的层次性 285
（一）层次结构的特点 286
（二）层次结构的结合度 287
（三）层次结构的因果链 289
四、系统演化的过程性 291
（一）宇宙和天体的起源和演化 291
（二）地球的起源与演化 294
（三）生命的起源与演化 296
五、系统演化的方向性 298
（一）时间之矢与不可逆性 298
（二）不可逆性在演化中的作用 301
（三）进化与退化的统一性 304
六、系统演化的自组织性 310
（一）自组织概念的阐述 310
（二）自组织形成的根据和条件 312
第八章 非线性是世界的本质 317
一、物理世界的本质是非线性的 318
（一）经典物理学中的非线性问题 318
（二）广义相对论本质上是非线性的 321
（三）量子力学线性与否的争论 323
（四）规范场理论是非线性的 325
二、复杂世界中的相干结构——孤子 326
（一）从罗素的孤波到孤子 327
（二）其他相干结构 330
三、确定性系统中的“无规”运动——混沌 333
（一）混沌的含义及其演变 333
（二）混沌之父——洛伦兹 336
（三）马康姆讲混沌 341
（四）确定性混沌的基本特征 343
四、现实世界的几何体——分形 348
（一）几种有代表性的分形体 349
（二）芒德勃罗分形几何的产生 352
（三）分形几何与复杂性研究 355
（四）分形结构的复杂性特征 359
第九章 非线性是事物发展的终极原因 366
一、非线性是系统复杂性之根源 366
（一）简单性原则的局限性 368
（二）简单规则导致复杂行为 371
（三）非线性与系统复杂性 374
二、非线性是系统结构有序化之根本 378
（一）有序与无序 379
（二）有序与对称性破缺 381
（三）非线性与系统结构的有序化 383
三、非线性是人类创造性思维之源泉 384
（一）非线性现象带给人们的思考 385
（二）张力常新 387
四、非线性是事物运动发展之终极原因 391
（一）线性相互作用的“绝境” 392
（二）非线性相互作用的机制 392
第十章 非线性提供了一种新的思维方式 398
一、传统自然科学的局限性 399
二、迈向一种新的思维方式 402
（一）非线性系统的基本特征 403
（二）非线性科学引起的变革 406
三、非线性思维的产生及其基本特征 412
（一）线性思维与非线性思维 413
（二）把思维对象作为非线性系统来识物想事 415
（三）把思维过程作为非线性系统来规范、运作 419
四、非线性思维的内在机制 420
（一）两可图识别的非线性机理 421
（二）灵感思维的非线性机理 425
五、非线性科学带给我们的启示 429
（一）偶然性与必然性 432
（二）简单性与复杂性 435
（三）有序性与无序性 438
（四）继承性与创新性 440
外国人名译名及索引 445
参考文献 457
后记 464