在关于《复杂性中的思维》一书的一篇书评——《兴起中的新科学》（《自然》，1995年第374卷第834页）当中，作者伊安·斯图特（沃里克大学数学研究所）对“非线性”的意义作了概括：“非线性并非万能的答案，但往往是一种更好的思考问题的方式。”
那么，非线性思维取得成功的原因何在？
克劳斯先生在《复杂性中的思维》一书表明：非线性复杂系统理论不可能还原成特殊的物理学的自然定律，尽管它的数学原理是在物理学中被发现的，并首先在物理学中得到成功应用。因此，它不是某种传统的“物理主义”，不是用类似的结构定律来解释激光、生态群体或我们大脑的动力学。它是一种跨学科方法论，以此来解释复杂系统中微观元素的非线性相互作用造成的某些宏观现象。
比如光波、流体、云彩、化学波、植物、动物、群体、市场和脑细胞集合体，都可以形成以序参量为标志的宏观现象。它们不能还原到复杂系统的原子、分子、细胞、机体等微观水平上。事实上，它们代表了真实的宏观现象的属性，例如场电势、社会或经济力量、情感乃至思想。
克劳斯进而提出，有谁会否认情感和思想能够改变世界呢？
“复杂系统理论”的提出，使得我们可以对自然界生态系统的非线性因果作用进行分析。自从工业革命以来，人类社会与自然界的生态循环结合得越来越紧密。但是，线性的传统工业生产模式使复杂的自然平衡受到重大威胁。人们假定自然界中拥有无穷无尽的能源、水源和空气等等，利用它们时也不会干扰自然界的平衡。工业会生产出无穷无尽的物品，而无需考虑如同臭氧洞或废物利用那样的协同效应。生命的进化转化成为了人类社会的进化。
显然，复杂系统探究方式对于“心——身”问题提供了解答，它们超越了传统的唯心主义、唯物主义、物理主义、二元论、相互作用论等解答。在分析了“物质”“生命”“心——脑”和“人工智能的运动”等问题之后，《复杂性中的思维》一书的第六章《复杂系统和人类社会的进化》对复杂性问题进行了“黑格尔式的大综合”。
“在社会科学中，人们通常严格地区分生物进化和人类社会史。原因在于，民族、市场和文化的发展被认为由人的意向性行为所引导，即人的决策是以意向、价值等等为基础的。从微观的角度看，我们当然可以观察到带着意向、信仰等等的一个个的个体。但是从宏观的角度看，民族、市场和文化的发展就不仅仅是其组成部分之和。”
“我们知道，政治和历史中的单极因果关系是错误的、危险的线性思维方式。对于处理复杂系统甚至包括人文领域这样的复杂系统，协同学表现为一种成功的策略。为了以跨学科方式运用协同学，显然不必将文化史还原成生物进化。与任何还原论的自然主义和物理主义相反，我们承认人类社会的意向性特征。因此，复杂系统探究方式可以是一种沟通自然科学和人文学科、消除其间隔阂的方法。”
克劳斯指出，在复杂系统框架中，人群的行为用（宏观）序参量的演化来解释，（宏观）序参量是由人们或人类的子系统（国家、组织机构等等）的非线性（微观）相互作用引起的。社会的或经济的有序用“相变的吸引子”来解释。
克劳斯援引了阿伦等人以协同学模型分析城市区域生长的例子：从微观的观点看，城市区域的生长中，群体演化在数学上是用耦合的微分方程来描述的，微分方程的项和函数涉及每一地区的能力、经济生产；等等。整个系统的宏观发展用计算机辅助作图示意出来，包括了工业化中心、娱乐中心等等的变化，它们是由其中的一个个城市区域的非线性相互作用引起的（例如，交通、通信等等的远近不等带来的优势和劣势）。
此协同学模型的一个基本结论是：城市的发展不可能以每个人的个人自由意志来解释。尽管每个区域中的人们的行动都有其个别的意向性、计划性等等，但是全局的发展趋势却是非线性相互作用的结果。
阿伦等人的探究表明，物理的、社会的和精神的实在都是非线性的和复杂的。
据此，克劳斯先生指出：
“协同认识论的这个基本结论要求我们，注意我们的行为的严重后果。正如我们所强调的，在一个非线性的复杂的现实中，线性思维是危险的。作为一个例子，我们必须记住，我们需要的是一个生态学和经济学之间有着良好均衡的复杂系统。我们的医生和心理学家，必须学会把人看做复杂的精神和肉体的非线性体。线性思维可能会作出不正确的诊断。医疗中的局部的、孤立的和线性的治疗方法，可能会引起负面的协同效应。在政治和历史中，我们必须牢记，单极因果性可能会导致教条主义、偏执主义和空想主义。”
克劳斯指出：“随着人类的生态、经济和政治问题已经成为全球的、复杂的和非线性的问题，传统的个体责任的概念也变得可疑了。我们需要新的集体行为模型，它们建立在我们的一个个的个别成员和种种不同见解的基础之上。简言之，复杂系统探究方式需要有新的认识论和伦理学结论。最后，它也提供了一个机会，使我们去防止非线性复杂世界的混沌，去利用协同效应的创造性可能。”
在《复杂性中的思维》一书“导言”部分，克劳斯·迈因策尔还指出：
“在自然科学中，从激光物理学、量子混沌和气象学直到化学中的分子建模和生物学中对细胞生长的计算机辅助模拟，非线性复杂系统已经成为一种成功的求解问题方式。另一方面，社会科学也认识到，人类面临的主要问题也是全球性的、复杂的和非线性的。生态、经济或政治系统中的局部性变化，都可能引起一场全球性危机。线性的思维方式以及把整体仅仅看做其部分之和的观点，显然已经过时了。认为甚至我们的意识也受复杂系统非线性动力学所支配这种思想，已成为当代科学和公众兴趣中最激动人心的课题之一。”
生命哲学与“自组织”
在讨论复杂系统和生命进化之前，克劳斯先生先回顾了早期的生命哲学，并从中得出了惊人的发现：
“一个惊人的事实是，现代生态学的许多方面使我们回想起早期的自组织思想。在神秘的解释中，生命被理解为生长和衰亡、出生和死亡的循环运动。动物和人类，不过是在适应如潮起潮落、季节交替、星移斗转、丰产歉收等自然大循环中而生存。大自然自身似乎是一个巨大的有机体，人类被看做部分包含在自然的发展之中。”（（德）克劳斯·迈因策尔（Mainzeer.K.)著《复杂性中的思维：物质、精神和人类的复杂动力学》，中央编译出版社）
从现代科学的观点看，德谟克利特的原子论和柏拉图的数学模型都是早期的还原主义生命观纲领。他们力图将生理学和生物学过程归结成物理元素的相互作用。但是这种以僵死的几何图形或物质原子为基础来解释生命的变化和搏动的思想，必然被看做是完全不自然的、推测性的，远离了那个时代的人们。总之，“真实”的生命显出难以理解的“复杂”，而欧几里得的数学则过于“简单”。所以，欧几里得的数学保留给“月上”的恒星世界，而不适用于“月下”的尘世生命世界。
18世纪末，伊曼努尔·康德曾这样批评牛顿力学运用于生物学：“不可能找到解释青草叶片的牛顿。”
康德提出批评的主要原因在于，在十八世纪机器的概念只是在牛顿力学中得到了精确化。因此，在康德著名的《判断力批判》中写道，一个有机体“不可能是一台机器，因为一台机器不过是移动着的力。但是一个有机体却具有组织力……这是不能只用机器运动来解释的”。
康德还批评了亚里士多德的目的论和作为隐喻的拟人化的自然“目标”和“目的”的假设。他认为一个有机体的描述必须使用“自组织存在物”的模型来解释。
与康德类似，歌德也反对生命的“唯物主义——机械论”的解释。在歌德看来，自然的机械模型是“灰色的……如同死亡……如同幽灵，没有阳光”。他相信，生命是有机和谐地发展，如同植物变态或人的精神成熟。
在歌德时代和康德对机械唯理论批判的背景下，十九世纪初德国出现了一种浪漫主义自然哲学。它是对抗机械论的“有机论”范式的复兴。
弗里德希·谢林（1775－1854）设计了一门“生命的科学”，假定组织和繁殖是生命的主要特征。
医生和自然哲学家奥肯（1779－1851）描述了一种“行星过程”，用磁力、化学历程和电流的综合来解释生命有机体。
从现代的观点看，“自组织”和“自复制”是浪漫主义自然哲学有深远影响的概念。但是，在那些日子，因为还缺乏实验和数学基础，它们只不过是推测或富有灵感的直觉。
一幅有机和谐的形态变化的和平图像，很快就被生物学抛在了一边。
查理·达尔文的进化理论在解释生命时根本不需要目的性力量。“适者生存”取决于对于一定环境条件（例如食物、气候）的较大选择优势。达尔文受到拉马克的一些思想的鼓舞，例如获得性遗传。达尔文进化由物种的（遗传）变异性（“突变”）和自然选择所支配，朝向某一方向发展。
斯宾塞则教导说，生命正在向更大的复杂性推进，它受到选择的控制。
在许多同时代的人看来，达尔文主义不仅仅是一种自然科学的理论。达尔文理论似乎提供了一种与十九世纪社会极为相似的生命图像。“适者选择”成为“社会达尔文主义”的一个政治口号。
19世纪的最伟大的物理学家之一，路德维希·波耳兹曼曾作扼要的概括：“如果人们追问我的最深层信念，问我们的世纪是钢铁的世纪还是蒸汽机的世纪抑或是电的世纪，我都将毫不犹豫地回答，这是一个达尔文的世纪。”
生态演化与耗散结构
世界是一个开放系统。开放系统不仅具有熵产生的内部来源，还有外部的伴随着能量或物质转化进入（或来自）其环境的熵产生来源。这些系统通过耗散和消耗能量而保持其结构，被伊利亚·普利高津称作“耗散结构”。
我们已经了解了非生命的耗散系统如流体、激光和云彩，它们都是依赖于外部的能量流来保持其结构和组织的。非平衡系统与其环境交换能量和物质，保持自己一段时间处于远离热力学平衡态，并在局部出现“熵减”的状态。小的不稳定性和涨落导致不可逆的“分叉”，从而增加了可能行为的复杂性。（（德）克劳斯·迈因策尔（Mainzeer.K.)著《复杂性中的思维：物质、精神和人类的复杂动力学》，中央编译出版社）
在基因的n维序列空间中，点的价值由“选择价值”给予。突变并非完全无规律地或混沌地出现，而是依赖于分布中先前最频繁发生的事件。分布中究竟是哪些事件最为频繁的发生，有赖于它们相对分布中优化变异的选择价值。选择价值的分布并非无规则地分布，而是分布在关联区域中。例如，地球上的高山像珠穆朗玛峰并非坐落在平坦的大地，而是处于喜马拉雅山脉之中。
一般地说，一个进化过程可能会产生新的物种。
一种物种可以被看做一种生物分子、细菌、植物或动物的群体。这些群体以基因来标志，基因经历着产生出新特征的突变。虽然突变随机地出现，但它们可能受到外部环境因素的影响，诸如温度的变化或化学药物的作用。在一定的临界突变压力下，群体中新的个体出现了。这些个体的变化率用进化方程来描述。随着这些个体取得新的特征，它们的生长和死亡因素也改变了。当群体和环境中出现了涨落，一个变化（突变）才是可能的。因此，进化方程决定了变化率是涨落之和与生长和死亡因素之差。
生态系统是自然界物理的、化学的和生物的组分有结构、有功能地组织起来的系统。生态学是关于自然界的这些活的和死的组分如何在功能上结合起来的科学。显然，在复杂系统探究方式的框架中，生态学必须涉及极其复杂的耗散和保守结构，它们依赖于其中涉及到的个别物理、化学和生物系统的复杂性以及它们之间的相互作用。
1860年，亨利·索罗在《森林树木的演替》的演讲中，提出了一个对生态进行经验研究的早期案例。他观察到，自然界的植物发展过程中所展现的一系列的树种变化，是可观察、可预见的。如果生态系统不受干扰，从荒原出发，会顺序形成草原、灌丛、松林，最后是栎树——山黑桃树林，可预见这个周期大约是150年，至少在十九世纪的麻省是这样。
动物群体的复杂性，可以以其社会行为的复杂性程度为标志。有些昆虫群体具有复杂的社会结构，社会生物学对它们颇感兴趣。尼科利斯等人进行了尝试，试图用复杂动力学系统为白蚁的社会组织建立模型。
白蚁的个体之间的相互作用，在物理上是借声音、视觉、触觉和化学信号的发送来实现的。系统的、复杂的有序，是由功能结构如组织等级的规则、巢穴建筑、途径形成、材料或食物输送等等来决定的。白蚁合成调节其行为的化学物质。它们有这样的习性，即追随化学分子密度达到其极大值所处的方向。
小动物们集体的和宏观的运动，由这些化学物质浓度来调节。