1977年，联邦德国理论物理学家哈肯在经过7年的理论研究之后，出版了协同学的第一本专著《协同学导论》。在这本专著中，他讨论了物理学、化学和生物学中的非平衡相变和自组织，用统计物理的方法解决了复杂系统和各种不同的系统从无序转化为有序，从不稳定转化为稳定的机理和条件，初步形成了协同学的理论框架，标志着系统科学的新成员——协同论从此诞生。

哈肯出生于1927年，24岁时就获得数学哲学博士学位，后转攻理论物理学。1956年在厄兰根大学任理论物理学讲师，1960年任斯图加特大学理论物理学教授。他在理论物理学和激光理论方面的贡献，使他获得了国际声誉。1976年，他荣获英国物理研究所和德国物理学会颁发的波恩奖章和奖金。哈肯领导的斯图加特大学理论物理研究所，是目前世界上非平衡系统自组织理论的主要研究中心之一。

“协同学”一词是哈肯于1970年冬在斯图加特大学演讲中首次提出的。1971年，在《协同学：一门协作的学说》这一论文中，他第一次对协同学的主要概念和思想作了说明。协同学一词来自希腊文，意思是关于协同作用的科学，即关于系统中各个子系统之间相互协同的科学。协同学指出，各种不同性质、不同成分的子系统，如电子、原子、分子、细胞、动物和人，当他们自行组织起来形成电子振荡、流体花纹、器官、动物群体和人类社会时，都遵循着某种共同的原理，即都是通过子系统间的协同作用和相互效应，而在宏观尺度上形成稳定有序的空间、时间或功能的结构，即协同导致有序。

协同学的建立来源于哈肯对激光理论的研究。为了探讨激光这一非平衡现象的形成机理和过程，他广泛研究了流体力学、化学、生物学中一系列非平衡有序结构形成的现象，从统计物理的观点出发，导出了由无规则子系统组成的系体整体的序参量随时间变化的规律，得出了协同学的主方程;他根据信息论和控制论，建立了有序结构形成的自组织结构理论;运用突变论方法，建立了有序结构形成的分类理论。协同学研究一个远离平衡的开放系统，在保持与外界有物质和能量交换的条件下，如何能够自发地产生一定的有序结构和功能行为;它抓住了不同系统在临界过程中的共同特征，运用一套数学模型和处理方案来描述各类系统和现象中从无序向有序转变的共同规律。

哈肯在建立协同学时，广泛使用了类比方法。因为他发现各种不同学科中的全然不同的系统的行为，特别是它们从无序状态变为有序状态的行为，显示出引人注目的深刻的相似。这使他相信，“这类系统的功能作用遵循同样的基本原理”，因而可以用同样的数学模型来描述不同系统、不同类型的相变的共同特征。他指出：“一旦在一个领域中解决了一个问题，它的结果就可以推广到另一个领域。”因此他认为，可以期望，协同学将对似乎完全无关的不同的学科的联系与发展作出贡献。事实上，主方程的序参量可被赋予各种不同的意义，以用于描述各种非平衡态系统。如果它表示速度和密度，演化方程就可以描写流体力学中的各种有序现象;如果它表示不同种类的分子浓度，方程就可用来描写化学中的各种化学振荡反应;如果它表示生物学中的物种数目，方程便可以描述生物进化中的自然选择与生存竞争;它还可以表示资产以描述经济学中的问题以及解决人口动力学、群体动力学、社会学、心理学等领域中的理论问题。并且通过继续深入研究从有序到混乱的特点、规律和混乱的地位、作用，以及关于在生物分子水平上的有序结构的研究，它解决问题的能力和范围还可能不断地扩大。所以，协同学有着广泛的方法论意义。正如哈肯自己所说：“协同学是一门很年轻的科学，有许多令人惊奇的结果还在我们前头。”

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