概念的起源
“自组织”一词最早由控制论学者W. 罗斯·阿什比（1947）使用，他追问系统能否在无外部干预的情况下自行转向更有组织的状态。海因茨·冯·福斯特（1960）提出“从噪声中产生秩序”的原理，即系统利用环境中的噪声与能量提升自身秩序。关键在于：没有中央设计者，每个要素只与邻近要素互动，整体模式却依然出现。这与涌现密切相关：涌现关注新出现的性质，自组织关注这种秩序形成的过程。
物理、化学与生物中的自组织
在孤立系统中熵增加、无序加剧；但伊利亚·普里戈金表明，在能量与物质持续进出的远离平衡的开放系统中，可以出现对流元胞、化学振荡等有序的“耗散结构”（尼科利斯与普里戈金，1977），他因此获得1977年诺贝尔化学奖。赫尔曼·哈肯（1977）把激光那样众多要素服从少数“序参量”的原理总结为协同学。艾伦·图灵（1952）证明，仅凭两种化学物质的反应与扩散就能产生斑点与条纹；近藤与三浦（2010）综述了在鱼类花纹等系统中的证据。卡马津等（2001）把蚂蚁筑路、白蚁巢与萤火虫同步闪光分析为生物群体的自组织；考夫曼（1993）主张在进化中，自组织与自然选择同为秩序的来源。
临界性、计算与社会
巴克、汤超与维森菲尔德（1987）提出“自组织临界性”：像沙堆那样，系统自发走向临界状态并引发规模服从幂律的雪崩。马图拉纳与瓦雷拉（1980）以“自创生”概念定义生命，即系统自行产生其自身的组成部分。工程上的应用包括像科霍宁（1982）自组织映射那样从数据中自行学习结构的神经网络，以及怀特赛兹与格日博夫斯基（2002）综述的分子自组装。在社会科学中，哈耶克（1973）强调市场与语言等无人设计却自然生成的“自发秩序”，这与看不见的手及谢林隔离模型等讨论相通。不过也有批评指出，“自组织”一词常在未说明机制的情况下被使用，需要具体的模型与测量。
常见问题
- 自组织与涌现是同一个概念吗？
- 两者有重叠但侧重点不同：涌现强调整体层面新出现的性质，自组织强调这种秩序在没有外部控制的情况下形成的过程。
- 自组织违背热力学第二定律吗？
- 不违背。开放系统可以通过向外界输出熵来提高内部秩序，因此总熵仍在增加。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Ashby, W. R. (1947). Principles of the self-organizing dynamic system. Journal of General Psychology, 37(2), 125–128.
- Turing, A. M. (1952). The chemical basis of morphogenesis. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 237(641), 37–72.
- von Foerster, H. (1960). On self-organizing systems and their environments. In M. C. Yovits & S. Cameron (Eds.), Self-Organizing Systems (pp. 31–50). London: Pergamon.
- Nicolis, G., & Prigogine, I. (1977). Self-Organization in Nonequilibrium Systems. New York: Wiley.
- Haken, H. (1977). Synergetics: An Introduction. Berlin: Springer.
- Maturana, H. R., & Varela, F. J. (1980). Autopoiesis and Cognition. Dordrecht: Reidel.
- Kohonen, T. (1982). Self-organized formation of topologically correct feature maps. Biological Cybernetics, 43(1), 59–69.
- Bak, P., Tang, C., & Wiesenfeld, K. (1987). Self-organized criticality: An explanation of the 1/f noise. Physical Review Letters, 59(4), 381–384.
- Kauffman, S. A. (1993). The Origins of Order. New York: Oxford University Press.
- Camazine, S., Deneubourg, J.-L., Franks, N. R., Sneyd, J., Theraulaz, G., & Bonabeau, E. (2001). Self-Organization in Biological Systems. Princeton, NJ: Princeton University Press.
- Kondo, S., & Miura, T. (2010). Reaction-diffusion model as a framework for understanding biological pattern formation. Science, 329(5999), 1616–1620.
- Hayek, F. A. (1973). Law, Legislation and Liberty, Vol. 1: Rules and Order. Chicago: University of Chicago Press.
- Whitesides, G. M., & Grzybowski, B. (2002). Self-assembly at all scales. Science, 295(5564), 2418–2421.