前沿

对复杂性的一个简明定义可能是：“整体大于其组成部分的总和”。通常，化学涉及单个原子或分子之间的相互作用，这种相互作用可以导致在平衡时形成具有高度“死”阶的凝聚态。但是经验告诉我们，在生物系统中，可能会发生完全不同的其他秩序形成过程，这在二十世纪初甚至促使我们问，是否必须找到新的物理定律才能解释这种“活的”秩序。自从E.Schr?dinger在1943年举办了关于“生命是什么？”的讲座以来，人们就知道这是不必要的，而且如果这些系统脱离热平衡，那么在只有小反应分子的相当简单的无机系统中也可以观察到自组织现象。

我们的书打算提供一个基本理论概念及其实验验证的大纲，因为它们出现在20世纪中期，后来演变而来。就其风格而言，这本书可以被视为一系列选定主题的散文。他们的选择是由作者的个人偏好决定的，并反映了他们的研究兴趣。我们的目的不是系统地介绍和审查整个学科。特别是，文献参考文献列表还远远不够完整。由于我们关注的是概念，而不是方法，因此数学方面只作了简要的介绍。

如今，该领域正处于紧张的研究状态，并受到了极大的关注，例如，2016年因分子机器研究而获得的诺贝尔化学奖就证明了这一点。其中一些主题发展迅速，讨论得很生动。尽管如此，我们尽量不偏袒他们。在我们看来，回顾和分析自从E.Schr?dinger提出这个问题以来所做的一切，以及我们是否已经有了最终的答案，变得很重要。

在完成这本书的同时，我们想强调我们对与同事的讨论和合作有多感激，我们要向他们所有人表示深深的感谢。由柏林复杂化学系统研究中心组织的“化学复杂性工程”系列会议为本工作做出了很大贡献。