最近几年以来，一个以协同学命名的跨学科研究的新方向，引起了科学家们的注意。协同学的名称是从古希腊语言中借用来的，它表示开放系统中大量子系统相互作用的整体效应、集体效应或合作效应（见哈肯：《协同学》，莫斯科，1980年版第15页）。
一系列这种效应的存在，例如在物理学中是早就知道的。而且也已经发现，这些效应会导致新的稳定结构的产生，会引起自组织现象。自组织过程在控制论和系统工程的范围内已经被广泛地研究过了，然而它们只分析人类为一定目的而专门设计的技术系统和一部分生命系统。
与此不同，协同学提出了更广泛的任务。它力图弄清楚在具体性质极不相同的系统中产生新结构和进行自组织的某些普遍规律。同时，对于会最终导致系统自组织的合作效应，它试图揭示其产生的特殊机制。
虽然现在把协同学当作一门独立的学科为时尚早，然而它在这方面所获得的结果，使先进哲学思想提出的许多重要原理精确化并具体化了，更不用说它的成就具有纯实用的和科学理论上的意义。
和协同学紧密联系的哲学原理，首先是物质自己运动的原理和部分与整体相互作用的原理。大家知道，后一问题在系统论中得到了具体而科学的体现，因而在一定意义上可以把协同学看作是系统论的进一步发展，并适合于寻找组织复杂的动力系统中诸要素相互作用的机制。正是由于这种相互作用才产生了它们的自组织。
作为新的自组织概念的协同学。协同学出现以前，存在着把无机自然界系统和生命自然界系统尖锐对立的趋势。人们认为，在前一种系统中所能发生的过程，只会导致系统的无组织、无序和解体；而在后一种系统中，却观察到完善、自组织和发展。这种对立在发现以下两条定律以后明显地加强了：一条是热力学第二定律，即封闭系统中作为系统无序量度的熵的增加原理；另一条是达尔文进化论的定律，即动植物由于遗传、变异和自然选择的连续作用而形成新种、不断发展的原理。
然而正如科学史所表明的那样，这种对立并没有现实意义，因为熵增原理只适用于封闭系统，而生命系统和某些无机系统乃是开放系统，即它能和周围环境进行物质、能量的交换。一般地说，封闭系统的概念是一种理想化，它只在专门划定的系统内、在有助于解决一定科学任务的程度上才是正确的。然而现实的系统总是这样或那样地和环境发生相互作用，而且这种相互作用能促进或阻碍系统的有序化和组织化。开放系统依靠从外部获得能量，可以和熵增趋势对抗。
正如协同学所指出的那样，除了生命系统以外，许多物理的、化学的、气象的和其他的系统也具有自组织能力。但是这种系统应该具有两个必需的特征。第一、它必定是开放的，即是和周围环境相互作用的，并从环境获得能量或富含能量的物质。第二、自组织只在那些具有大量子系统或组分的地方才会发生；由于子系统的相互作用，它们会产生集体的、有序的运动。换句话说，自组织只是那些其组分之间产生的关系具有相当复杂联系的大系统所固有的。
物理学家们早在1900年就遇到了自组织过程，那时G · 贝纳发现：在从下面对液体层加热时，由于其中的对流，会从某个温度梯度开始产生自组织，引起以贝纳花纹形式出现的有序结构的形成。激光的研究可以作为另一个更近的例子。大家知道，如果借助于光能作用于激光器中的原子，那么这些原子就开始发射光波。如果这种能量不大，那么波列就不太长，而且它们的发射完全是混乱的，彼此不相干的。然而，当能量或者激光泵的功率达到一定的大小，那时原子就开始周期振荡，并将发生集体运动。这时它们所发射的不再是一些个别的、不相干的波列，而将是一个巨大的具有300，000公里长的有序波列。而且在其他物理过程中，从原子规模的现象开始，到星系和总星系规模的客体为止，都能观测到类似的协同效应。
化学反应中的自组织现象，是在以后相当晚的时候才被描述出来的；在发现这些现象方面，苏联科学家们起了杰出的作用。无论是时间方面或空间与时间方面结构的形成，在这些反应中都发现了。例如，在著名的别洛乌索夫——扎博京斯基的反应中，溶液会依赖于相应离子的浓度而周期地使自己的颜色从红变到蓝。自组织化学反应的重大特点是那样一种情况：反应中形成的产物同时维持着反应继续进行，因而是反应的催化剂。这类自动催化反应，正如某些科学家所假定的那样，乃是无机界中生物出现以前的自组织形式向最简单的生命系统转化的基础（见M · 艾根：《物质的自组织和生物大分子的进化》，莫斯科，1973年版第18页）。
在生物界，自组织过程是司空见惯的事，人们正是根据这点常常把它和其余的无机世界对立起来。从协同学的观点来看，形态发生和进化问题是两个很有趣的问题；虽然这两个问题正在用专门的生物学方法研究，但也可以用作为系统观的自组织理论来解释。
协同学提出的自组织新概念，和以前在控制论和系统工程范围内详细研究过的各种概念的区别在于：它把基本注意力放在揭示各组分相互作用的具体机制上，正是这类机制使各个组分有序化并形成稳定结构。在协同学中，提出了更一般更广泛的问题，即按照自组织在自然界过程中的本来面貌来研究它自身的产生。正如上面所举的例子一样，开始的时候各客体是绝对独立地行动的，运动中看不出任何相关的有序性，这种初始状态，常常用“混乱”和“无序”等概念来表示。后来，由于从外面进入的能量或物质达到某些临界值或浓度，客体之间就产生相互作用，它们开始进入协同一致的集体运动。无序被有序代替，从混乱中产生某种稳定结构，即各组分之间的恒常相互联系被确定下来，这些组分从过去的独立客体转化为某个自组织系统的元素，同时重要的是：有序结构的形成和系统的自组织，并不是一个渐进的、平稳的过程，而是一个在内部酝酿的、突然的、飞跃的过程，它证实了各个物质组织层次上的从量变到根本质变的转化。由于各子系统或各元素之间相互联系的变化，初始结构被新结构所取代，从而才有系统的复杂化、完善化和发展。也可能发生相反的转化，它表示退化的发展分支。
因为协同效应以及自组织和形成稳定结构的过程，实质上是和能量与质量（实物）的数量变化相联系的，所以协同学要建立专门的数学模型来精确地描述它们。正因为这样，自组织过程本身常常是非线性过程。而数学物理中所研究的数学模型多数是线性的。
线性过程和非线性过程的本质区别在于：在线性过程中，增大对系统的外部作用，并不会引起系统行为的根本质变。非线性过程中的情况就完全两样了。在这里，在某一个确定的时刻，在系统取某些参量值时，量变就转化为质变，系统并因此产生和形成新结构相联系的根本变化。这一切迫使人们不得不采用新的数学手段，以便能反映所研究过程中的质变。因此就产生了一些新的非线性的数学模型，它们常常要借助于最新的高速电子计算机来计算。同时在许多情况下，还要从事专门的数学（或计算）实验；通过实验，从许多被研究的模型方案中，挑选出最能恰当地描述现实过程的模型（见C. П. 库尔久莫夫、Г. Г. 马利涅茨基：协同学——自组织理论，《思想 · 方法 · 前景》，莫斯科，1983年版）。非线性过程的分析，可以理解线性模型在科学认识中的地位和意义。这里模型原来不过是现实过程的某种理想化，现实过程按其实质来说是北线性的。然而在一定的界限之内，可以抽象掉非线性的效应，并借助于制订得比较好的线性数学模型来研究广阔的现象领域。复杂动力系统发展中的质变，是和从旧结构向新结构转化相联系的；凡是必须分析这种质变和这类系统发展的地方，就必须应用非线性模型。可见，问题在于不要把非线性模型和用线性模型来进行描述的方法对立起来，而是要根据所提问题的具体条件来应用它们。
协同学发展了某些作为系统论基础的思想和原理，这首先是指整体内各部分相互作用的原理。开放系统中由于大量相互作用的子系统采取集体运动而产生的协同效应，实质上是下述普遍规律的表现：整体的性质不能归结为各部分之和，整体具有它的各个部分所不具有的系统的性质和品质。确实，由于协同学的研究，人们已经搞清：整体和部分的对立在相当大的程度上失去了意义；因为自组织系统中有序运动和集体运动的产生，证明这里的整体反映着各部分的性质，而各个部分也同样反映整体的特点。各个部分在整体范围内的这种相互作用，带有深刻的辩证性质，在任何程度上都不能说各个部分已归结为整体。
虽说协同学无论同控制论还是同系统论都有紧密的联系，然而它是学科之间研究的一个完全独立的方面，物理学、化学、应用数学与计算技术、生物学和生态学领域内的专家们都参加到这个方面来了，它的目的，是研究有序而稳定的结构的形成过程，研究以具体性质各不相同的物质发展和运动形式而表现出来的自组织过程。
协同学的哲学意义和科学理论意义。在协同学看来，有生命的生物系统从非生命系统中产生出来的过程，可以按新的方式来对待。在这方面，举例来说，诺贝尔奖金获得者M · 艾根的假说是值得特别重视的，他认为：初级生命形式的产生，是生物出现以前的物质发展阶段上自组织的结果，在艾根看来，这种自组织是和物质运动的化学形式所固有的自动催化反应相联系的。他强调指出：正是“和反向联系的各种机制相结合的催化功能的存在，使系统具有自动催化生长的能力，迖是起决定作用的自组织前提之一”（M · 艾根：上引著作第28页）。
协同学所得出的新思想和新结果的基本哲学意义，在于它们从自然科学上证实了物质自己运动的基本原理。这个原理认为，物质世界的运动和发展，是由于自身内在的主动性，并不需要任何上帝的推动；只有例如牛顿才会要求上帝的存在，以便解释太阳系中的运动怎么可能开始。对物质采取纯粹机械的态度，把它看成消极的东西，认为它只有靠外力才能运动，这是站不住脚的；因为这种观点没有考虑到物质的自己运动、内在主动性和它所固有的辩证矛盾。列宁在说明形而上学的发展运动观和辩证的发展运动观的区别时强调指出：“根据第一种运动观点，自己运动，它的动力、泉源、动因都被忽视了（或者泉源被移到外部——移到神、主体等等那里去了）；根据第二种观点，主要的注意力正是放在认识‘自己’运动的泉源上”（《列宁全集》第38卷第408页）。
正如我们所看到的，自组织过程是由于物质系统内部所固有的原因而引起的，两种相互排斥而同时又相互制约的趋势是这些原因的基础。第一种趋势是和建立一定的秩序相联系的，并因此产生了自组织，形成了某种稳定的结构。在进一步发展的过程中，原先的秩序被破坏，会有新的秩序来代替它，并产生新的结构。在自然科学的术语中，无序概念通常借助于熵的概念来说明；而有序概念是借助于信息概念来说明的。维纳指出：“如同系统的信息量是系统组织性的量度一样，熵是系统无组织性的量度，一个等于另一个的负值”（维纳：《控制论，或动物与机器中的管理和联系》，莫斯科，1958年版第23页）。虽然熵引起系统的无组织，但考虑到和环境的相互作用，开放系统也能够对这种无组织化予以补偿，甚至会增加系统的组织程度。
在一般情况下，可以用如下的公式来定量地表示系统的有序程度：
R=1－H/Hmax
式中的R是有序的程度，H是系统的熵，Hmax是熵的最大值。与此相应，可以把自组织系统定义为有序程度随时间而增长的系统。然而必须记住，有序这个概念不能等同于组织性概念，因为组织性不仅和整个秩序有联系，而且和这种秩序的性质有联系；秩序的性质体现在特殊的结构中，也最终体现在组织性完全适合于完成一定的任务之中。
因此，不仅有必要像申农理论所做的那样从量上来评价信息，而且要从质上、从其所具有的价值的观点，来评价信息。许多研究自然界发展的科学家注意到了这种情况 · 例如，M · 艾根强调指出：“进化过程中积累起来的信息，是一种‘价值’信息，比特的数目很少能说明它的功能意义”（M · 艾根：上引著作第19页）。所以他提出引进信息的“价值性”概念，以便借助于它来描述自组织的程度、功能的有序性并确定进化的方向。这一切说明，纯粹从数量上衡量信息，对于用自然科学方法评价发展过程来说，是明显不够的；因为第一、它没有考虑信息的价值性，第二、它没有考虑物质在不同发展阶段上组织与自组织的区别。
协同学在无机自然界中发现了自组钽过程，这就鲜明地证实：伴随有自组织和稳定结构产生的无序向有序的转化，新旧结构的交替，是按照这种或那种物质运动形式所固有的特殊内在规律而发生的。根据这些观念，就可以按照物质的复杂性、组织的完善性，从而是按照发展的程度，来对它们的种类、形式和性质进行分类。
因此，发展本身就是一个很复杂的、自组织的运动过程，是从简单到复杂，从不那么有组织和完善到比较有组织和完善、换句话说，发展和运动不同，运动可表示任何的一般变化（恩格斯语），发展则是有方向性的、和新事物产生相联系的变化。
在这个方面，无论从理论观点来看，也无论从实践观点来看，一件有巨大意义的事是要详细拟定组织和自组织的概念，这两个概念和系统论、协同学有着最直接的关系。在控制论这门研究控制系统一般规律的学科中，以及在系统工程和整个系统论中，组织这个概念是和系统的不够稳定的有序、流动性、变化性相联系的（见И · 克里尔：抽象的系统概念是方法论的手段，《一般系统论研究》，莫斯科，1969年版第292页）。许多作者强调各个元素相互作用、相互联系的作用，强调各个元素功能上的相互依赖性对于达到整体目的所起的作用（见В · П勃戈列波夫：一般组织论的发展状况和任务，《组织与管理（理论与实践问题）》，莫斯科，1968年版第14页；M. И. 谢特罗夫：《功能的组织论原理》，列宁格勒，1972年版第20页；Я · 泽列涅夫斯基：《劳动集体组织 · 组织与管理理论引言》，莫斯科，1971年版）。可见，系统中诸要素的一定有序性，是任何组织的基础；这种有序性是为了要达到所提出的目的，因而是预定要取得某个完整的结果。秩序的建立，是为了使系统的一切部分或要素，能有助于整体的维持。相反，消灭这种秩序，会导致系统本身的解体、混乱与破坏。然而不难发现，对组织的这种理解，常常是和默默地运用一个初始前提相联系的：这种组织是由于人的有意识努力而实现的。所以正如Л. Я. 尼亚皮年所指出的那样，为了表示系统中一致行为的产生，组织概念是被用在一致是由外部的调整作用所决定的场合（见Л. Я. 尼亚皮年：论现代科学和哲学文献中“自组织”和“组织”两个术语的意义，《塔尔巴加泰大学学术论丛》1983年第630期第103页）。如果借助于数学方程给出组织的过程，那么方程就将描述原因和结果之间的联系，而且任何一个由外部决定的作用（外力、进入系统范围的实物或能量、信息等等）都将作为原因出现。外部作用的量或大小，必定是作为从量上描述组织的方程中的一项出现的（见G. 哈肯：上引著作227页）。就我们对组织的理解来说，协同学的原理没有增加什么原则上的新东西。
自组织概念的情况就完全不同了。虽然早在1947年，U. R. 艾什比就引进了“自组织系统”这个术语，但是他所说的自组织，是指由毫不相干的各个部分组成的系统转化为各个部分彼此相干的系统，指差的组织转化为好的组织（见U. 艾什比：自组织原理，《自组织原理》，莫斯科，1966年版第324页）。容易发现，在控制论和系统工程中，自组织是指：第一、存在着某个外在的组织因素，靠了它，系统的组织性才得以维持或改善；第二、在人造的技术系统中，充其量也不过是人把最终目的赋予自组织的或自学习的机器（见C. H. 勃赖涅斯、A. B. 纳帕尔科夫：自组织系统的几个问题，《哲学问题》1959年第149页）。
协同学领域内的研究，把我们直觉地加在自组织一词上的意义赋予自组织概念，即认为自组织的意思是指系统中发生的过程不依赖于人的干预，也不依赖于系统之外的因素。在揭示自组织过程的规律性方面，以I. R. 普里高津为首的布鲁塞尔学派起了卓越的作用。普里高津创立广义热力学（它也研究自然界中所发生的不可逆过程）以后指出：自组织只有在非常不平衡的系统中，在一定的动力学规律起作用的条件下，才是有可能的（见I. 普里高津：《不可逆过程热力学导论》，莫斯科，I960年版）。自组织是和系统产生有序的宏观状态相联系的，他把这些有序的宏观状态称为耗散结构。正如普里高津在授予他诺贝尔奖金时所发表的谈话中强调指出的那样：非平衡可能是有序之源，不可逆过程也可能导致被称作耗散结构的新型的物质动力学状态 · 普里高津：时间、结构和涨落，《科学》1978年第201卷第4358卷第777页）。换句话说，代表稳定结构的序，也可以从混乱中自发地产生，只要存在某些特殊的条件。这种自发地产生稳定结构的能力，是物质在其发展的各种水平上所固有的；上面提到的M · 艾根的假说，也正是以这个论点为依据的。
可见，协同学中自组织的产生，是由于过程本身所固有的内在原因，这里谈不上人的任何有目的的活动；因为导致自组织的有序稳定结构的形成，是在序参量取确定的参数值的条件下自发地发生的。这种自发地产生的从无序到有序，或者从旧结构到新结构的质变，从根本上把自然界中发生的自组织过程，和人造自组织或自控制系统中发生的过程区别开来了。正是因为这样，从哲学观点来看它们也是非常有趣的。正如上面已经指出的那样，物理系统、化学系统和其他无机系统中自组织过程的发现，证明了物质的内在主动性，证明了物质是自己运动和自己发展的。因此，物质复杂化过程和不断发展的具体机制，从低级运动形式向高级运动形式转化的具体机制，变得比较清楚了，虽然这里有许多东西现代科学还未能揭示出来。
然而，协同学领域内研究的主要意义，在于这些研究第一次证明：表明物质自己运动的自组织，乃是那些传统上被看作“保守的”、只有靠外力才能运动的物质种类或形式所固有的。虽然先进的哲学思想早就已经提出了物质自己运动的原理，反对个别自然科学家提出的上帝第一推动的神学命题，但是当时的科学却不可能对这个原理进行具体的论证。过去优秀的唯物主义者，例如托兰德、斯宾诺莎的天才洞察力，正在于尽管他们只有那个时候的自然科学发展水平，但却善于从哲学上论证物质自己运动这条很晚才在自然科学中得到具体证实的原理。斯宾诺莎把物质看作自因（causa sui），看作主体，它“自在地存在，通过自身来表现自己”；他认为物质“是一切事情的内在原因，而不是从外部起作用的原因”（《斯宾诺莎著作选》，莫斯科，1957年版第一卷第361，380页）。这种物质观，为科学地研究物质的具体性质和运动规律，开辟了广阔的前景；而物质静止、自然界中没有偶然性的观念，正如我们现在所知道的，是和现代辩证唯物主义的和自然科学的观念背道而驰的。
物质自己运动原理的辩证唯物主义理解，是以承认运动和发展存在着内部泉源为基础的，一切事物和现象所固有的辩证矛盾就是这种泉源。所以自己运动这个原理本身，在马克思主义看来是从唯物辩证法的基本规律——对立面的斗争和统一规律中推出的结论。物质自己运动是指：第一、运动是物质本身内在的所固有的；第二、运动是自然而然地排除系统以外因素的干扰的；第三、运动是自发的（关于这一点详见：Ф. Ф. 维亚克列夫：《唯物辩证法中的自己运动问题》，托木斯克，1982年版）。
如果按这三个特征来分析协同学所发现的自组织过程，那么不难发现，它们完全满足这三个特征。事实上正如我们所看到的那样，自组织是由于大量子系统彼此相互作用而产生的，它表示非常不平衡的或离开热力学平衡点相当远的不可逆系统所固有的内在过程。自组织的自然性与自发性在于：第一、它的产生汉仅是由于内部原因（是由相互作用着的各个组分的内在联系所决定的），并依赖于系统过去的历史。第二、自发性也表现在产生新型稳定结构和开始自组织过程的飞跃方式中。在上面举过的贝纳花纹形成的例子中我们看到，当温度梯度精确地达到一定值时，这些空间结构就形成；而当激光泵的功率达到某个大小时，激光器中原子的自组织就开始。换句话说，这里也像在其他各处一样，渐进的数量变化达到准确确定的条件就伴随着发生飞跃的、根本的质变。因此很明显，自然界诸系统中的自组织，是在没有外在调节因素的条件下自发地产生的，并内在地伴随着系统内各组分协同一致的集体运动。
正如已经指出的那样，必须按另一种方式来解释自组织系统中整体和部分的相互关系。既然这些部分是内在的彼此相互作用着的子系统，它们参与协同一致的合作运动，所以已经不能把它们和整体对立起来，因为没有这种相互作用，整体简直就不能存在。在这方面，协同学进一步发展了系统论关于整体与部分辩证地相互作用的思想，揭示了生物界、特别是无生命自然界的许多过程中发生这种相互作用的具体机制。
总之，在很大程度上以广义热力学为基础的协同学，发展并深化了在系统论范围内产生的许多重要思想。这门学科是以综合地、跨学科地研究自然和社会过程为目的，在许多方面扩大了我们认识世界的视野，放弃经典热力学所固有的理想化，转而研究代表自然界特性的不可逆过程，运用新的非线性的方法来描述自然界，揭示自组织过程的机制——这一切都使辩证的发展概念得到许多新的证实，而且对客观存在着的世界有新的认识。
[Фuιocoфскue Hayкu，1985年第5期]