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涌現(xiàn)（英語：emergence）或稱創(chuàng)發(fā)、突現(xiàn)、呈展、演生，是一種現(xiàn)象，為許多小實體相互作用后產(chǎn)生了大實體，而這個大實體展現(xiàn)了組成它的小實體所不具有的特性。

涌現(xiàn)在整合層次和復(fù)雜系統(tǒng)理論中起著核心作用。例如，生物學(xué)中的生命現(xiàn)象是化學(xué)的一個涌現(xiàn)。

在哲學(xué)中，強調(diào)涌現(xiàn)特性的理論叫做涌現(xiàn)論。

哲學(xué)

主條目：涌現(xiàn)論

哲學(xué)家常將涌現(xiàn)理解為關(guān)于系統(tǒng)性質(zhì)的原因論主張。在這種情況下，一個系統(tǒng)的涌現(xiàn)性質(zhì)指只屬于整個系統(tǒng)的特征，而不屬于系統(tǒng)任一組成部分的性質(zhì)。尼古拉·哈特曼（1882–1950）是最早研究涌現(xiàn)的現(xiàn)代哲學(xué)家之一，他稱其為categorial novum（“新類別”）。

定義

許多人都曾定義過“涌現(xiàn)”這個概念，包括亞里士多德、約翰·斯圖爾特·密爾、朱利安·赫胥黎與喬治·亨利·劉易斯。Jeffrey Goldstein則對涌現(xiàn)作以下定義：

復(fù)雜系統(tǒng)中在自我組織的過程中，所產(chǎn)生的各種新奇且清晰的結(jié)構(gòu)、圖案、和特性。

涌現(xiàn)中有兩種學(xué)派的看法：弱涌現(xiàn)中，元素層面的互動會造成新的特質(zhì)出現(xiàn)，而突現(xiàn)特質(zhì)可以化約到其個別的成分，通常是決定論者的觀點；強涌現(xiàn)里，新特質(zhì)是無法化約的，是超過各部分的總和的。

哲學(xué)家George Henry Lewes在1875年創(chuàng)造了“涌現(xiàn)”一詞，將其與單純的“結(jié)果”區(qū)分開來：

每個結(jié)果都是分力的和或差；方向相同為和，相反為差。此外，每個結(jié)果都可以清楚地追溯到其組成，因為它們都同質(zhì)、可通約。至于涌現(xiàn)則不然，涌現(xiàn)不是可測運動的加和，也不是同類事物間的加和，而是不同質(zhì)事物間互動的結(jié)果。涌現(xiàn)與其組成不同，不僅因為不可約，而且涌現(xiàn)出的事物無法還原為組成的和或差。

1999年，經(jīng)濟學(xué)家Jeffrey Goldstein在期刊《涌現(xiàn)》（Emergence）上提出了涌現(xiàn)現(xiàn)象的現(xiàn)行定義：“在復(fù)雜系統(tǒng)的自組織過程中，出現(xiàn)的新的連貫結(jié)構(gòu)、模式或性質(zhì)”。

2002年，系統(tǒng)科學(xué)家Peter Corning更詳細地描述了Goldstein的定義：

共同特點有(1) 根本的新穎性（以前在系統(tǒng)中沒有觀測到）；(2) 連貫性或相關(guān)性（在一段時間內(nèi)整體相對穩(wěn)定）；(3) 宏觀水平（即有一定的“整體性”屬性）；(4) 是動態(tài)過程的產(chǎn)物（會演化）；(5) “有形”（可被感知、觀測）。

Corning提出的是較窄的定義，要求各組成在種類上不相似，并表現(xiàn)出分工。他還說生命系統(tǒng)理論（與國際象棋比較）雖然也是涌現(xiàn)，但歸結(jié)不出涌現(xiàn)的基本規(guī)律：

規(guī)律與法則沒有因果效力，它們事實上沒有“產(chǎn)生”任何東西。它們只是用于描述自然界的規(guī)律性和一致性關(guān)系。這些模式可能十分重要、非常有啟發(fā)性，但背后的因果關(guān)系必須被單獨指定（雖然往往不是這樣）。拋開這一點不談，象棋說明了 ... 為什么任何關(guān)于涌現(xiàn)和演化的規(guī)律與法則都不充分。即使是在象棋中，也不能用規(guī)則來還原歷史——即任何給定棋局的歷程。事實上，你甚至無法可靠預(yù)測下一步要怎么走。為什么？因為“系統(tǒng)”設(shè)計的不僅僅是游戲規(guī)則，還包括棋手和他們在每個選擇點大量可能選項中不斷進行的逐時刻決定。象棋因此不可避免地具備了歷史性，雖然也受一套規(guī)則的制約與塑造，遑論物理定律。此外，象棋還是由目的學(xué)、控制論、反饋驅(qū)動影響形成的游戲，不是一個簡單的自組織過程，而涉及到一個有組織、“有目的”的活動。

強涌現(xiàn)與弱涌現(xiàn)

“涌現(xiàn)”這一概念的使用，一般可分為兩個角度，即“強涌現(xiàn)”和“弱涌現(xiàn)”。哲學(xué)家Mark Bedau的一篇論文《弱涌現(xiàn)》討論了這種劃分。就物理系統(tǒng)而言，弱涌現(xiàn)是一種涌現(xiàn)類型，涌現(xiàn)的屬性可通過計算機模擬或類似形式的事后分析實現(xiàn)還原（如交通擁堵的形成、運動中鳥群或魚群的結(jié)構(gòu)、星系的形成等等）。模擬中至關(guān)重要的是，相互作用的成員要保持相互獨立，否則就變成了強涌現(xiàn)：會形成新的實體，伴有新涌現(xiàn)出的特征。有人認為強涌現(xiàn)無法被模擬、分析或還原。

兩者的共同點有，涌現(xiàn)指的是隨著系統(tǒng)規(guī)模增加而產(chǎn)生的新屬性：即不屬于系統(tǒng)組成部分的屬性。此外，它還假定這些屬性具有隨附性，而不是形而上的原始屬性。

弱涌現(xiàn)描述了系統(tǒng)中由于基本層面的相互作用產(chǎn)生的新屬性。但Bedau規(guī)定， 這些屬性不能由任何還原主義分析得到，只能通過觀察或模擬系統(tǒng)來確定。因此，新屬性與規(guī)模有關(guān)：只有當(dāng)系統(tǒng)大到足以表現(xiàn)出這種現(xiàn)象時，才能被觀察到?；煦?、不可預(yù)測行為也可看做一種涌現(xiàn)，而混沌的每個微觀行為都可被完全確定。

Bedau指出，弱涌現(xiàn)不是一種普遍的形而上學(xué)解決方案，因為意識是弱涌現(xiàn)的假設(shè)無法解決關(guān)于意識物理性的傳統(tǒng)哲學(xué)問題。但Bedau的結(jié)論是，這種觀點提供了一個精確的概念：涌現(xiàn)參與了意識；其次，弱涌現(xiàn)的概念在形而上學(xué)中是良性的。

強涌現(xiàn)描述的則是高級系統(tǒng)對組成的直接因果作用：以這種方式產(chǎn)生的性質(zhì)以及系統(tǒng)原先的組成無法還原出來。因此，強涌現(xiàn)不可能系統(tǒng)模擬，因為模擬本身就構(gòu)成了系統(tǒng)對組成的還原。物理學(xué)缺乏公認的強涌現(xiàn)例子，除非聲明在實踐中不可能用部分來解釋整體。實際上，實踐上的不可能要優(yōu)于現(xiàn)有定義，因為前者更容易確定和量化，而且不會涉及任何神秘力，僅僅反映了我們能力的極限。

反對劃分

但生物學(xué)家Peter Corning堅稱“關(guān)于是否能從部分預(yù)測整體的討論忽略了這一點。整體確實可以產(chǎn)生獨特的性質(zhì)，但其中許多可能來自系統(tǒng)整體與環(huán)境的相互作用?！备鶕?jù)他的協(xié)同作用假說，Corning還稱：“正是整體產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)才是自然界復(fù)雜性演變的根本原因。”小說家阿瑟·庫斯勒用雅努斯的比喻（象征開/關(guān)、和平/戰(zhàn)爭等互補基礎(chǔ)上的統(tǒng)一性）來說明這兩種分類（強與弱，或整全觀與還原論）應(yīng)是非排他的，應(yīng)該共同解決出現(xiàn)的問題。理論物理學(xué)家PW Anderson這樣認為：

將一切都歸結(jié)為簡單基本規(guī)律的能力并不意味著有能力從這些規(guī)律出發(fā)，重建宇宙。在面對規(guī)模和復(fù)雜度的雙重困難時，還原主義假說便崩潰了。在每個復(fù)雜度層次上，都會出現(xiàn)全新的性質(zhì)。心理學(xué)不是應(yīng)用生物學(xué)，生物學(xué)也不是應(yīng)用化學(xué)。我們現(xiàn)在可以看到，整體不僅變得更多，而且與部分的總和也非常不同。

強涌現(xiàn)的可行性

一些思想家質(zhì)疑強涌現(xiàn)的合理性，認為它違反了我們對物理學(xué)的通常理解。Mark A. Bedau指出：

盡管強涌現(xiàn)在邏輯上是可能的，但卻像魔術(shù)一樣讓人不舒服。根據(jù)定義，強涌現(xiàn)不能來自微觀層面潛能的聚合，那么隨附的這樣一種不可忽略的向下因果力該從何產(chǎn)生？這樣的因果力將異于我們科學(xué)范圍內(nèi)的任何東西。不僅合理形式的唯物主義會排斥這種東西，其神秘性還會加劇傳統(tǒng)上關(guān)于涌現(xiàn)的擔(dān)憂：涌現(xiàn)意味著不合任何規(guī)律的無中生有。

強涌現(xiàn)可能會導(dǎo)致因果過度決定。典型例子如分別監(jiān)督隨附于物理狀態(tài)（P、P?）的心理狀態(tài)（M和M*），其中心理狀態(tài)顯然是從物理狀態(tài)涌現(xiàn)的屬性。令M?監(jiān)督P?，那么當(dāng)M導(dǎo)致了M?時會發(fā)生什么？金在權(quán)認為：

在我們上面的例子中，我們得出結(jié)論：M通過引起P?導(dǎo)致了M?，所以M導(dǎo)致了P??，F(xiàn)在，M作為涌現(xiàn)，一定有個物理基礎(chǔ)，如P?，F(xiàn)在我們面臨一個關(guān)鍵問題：如果M從P涌現(xiàn)而來，為什么P不能取代M，作為M產(chǎn)生的給定效應(yīng)的原因？為什么不能說是P的變化導(dǎo)致了M的所有所謂效應(yīng)？如果因果關(guān)系被理解為法理上的充分性，那么P作為M出現(xiàn)的基礎(chǔ)，對它來說有著法理上的充分性；而M作為P*的原因，對P*來說也是法理上的充分性。由此可見，P對P*來說也是法理上充分的，因此有資格成為它的因…若M以某種方式被保留為因，我們就面臨一個非常不確定的局面：每個下向因果都涉及過度決定（因為P也是P*的一個原因）。此外，這在任何情況下都違反了涌現(xiàn)論的精神：涌現(xiàn)應(yīng)有獨特的因果貢獻。

若M導(dǎo)致了M?，那么M?就被過度決定了，因為P也是M?的因。一個強涌現(xiàn)論者可以采取否認下向因果的手段，但這將消除提出其的理由，即涌現(xiàn)的心理狀態(tài)必須監(jiān)督物理狀態(tài)，反過來又會使物理主義受到質(zhì)疑，因此對一些哲學(xué)家和物理學(xué)家來說是不可取的。

同時，其他人也在努力開發(fā)強涌現(xiàn)的分析性證據(jù)。2009年，Gu等人提出了一類宏觀上不可計算的無限物理系統(tǒng)。更確切地說，如果能從微觀描述中算出系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)，那么計算機科學(xué)中一些不可解問題便能得到解決。這些結(jié)果涉及無限的系統(tǒng)，一般認為有限的系統(tǒng)都可計算出來。然而，只適用于無限系統(tǒng)極限的宏觀概念，如相變和重整化群對于理解、模擬真實的有限物理系統(tǒng)是十分重要的。Gu等人的結(jié)論是：

盡管宏觀概念對于理解我們的世界至關(guān)重要，但基礎(chǔ)物理的大部分內(nèi)容都試圖尋找所謂“萬物理論”，即一套能完美描述所有基本粒子行為的方程組。這樣的理論將使我們能從微觀推導(dǎo)出所有宏觀行為，至少在原則上可以做到，據(jù)此有觀點稱這就是科學(xué)的終極目標。我們發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，這種想法似乎過于樂觀了?！叭f物理論”確實是完整理解宇宙所需的諸多事物之一，但不一定是唯一。從第一原理發(fā)展出的宏觀規(guī)律可能不僅涉及系統(tǒng)邏輯，還可能要通過實驗、模擬或洞察等手段提出猜想。

涌現(xiàn)與互動

涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)是通過許多實體的集體行動而出現(xiàn)的模式。亞里士多德認為，涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)多于各部分的加和，因為如果各部分相互獨立行動，就不會出現(xiàn)涌現(xiàn)的秩序。但也有人不同意。根據(jù)這一論點，每個部分與環(huán)境的相互作用會引起一連串復(fù)雜的過程，從而表現(xiàn)為某種形式的秩序。事實上，自然界中的一些系統(tǒng)表現(xiàn)出基于組成部分相互作用的涌現(xiàn)，而其他一些系統(tǒng)表現(xiàn)出的涌現(xiàn)，至少在目前無法這樣還原。特別是理論物理中的重整化方法，使科學(xué)家能夠研究不能視作各部分簡單組合的系統(tǒng)。

客觀或主觀質(zhì)性

Crutchfield認為，任何系統(tǒng)的復(fù)雜性和組織的性質(zhì)都是由觀察者決定的主觀質(zhì)性。

定義結(jié)構(gòu)、檢測自然界中復(fù)雜度的涌現(xiàn)本質(zhì)上是主觀的，也是不可或缺的科學(xué)活動。建立模型的觀察者如何從觀測中推斷出嵌入非線性過程的計算能力，對這一過程的分析雖然比較困難，但對解決問題有所幫助。觀察者對其環(huán)境中什么有序、什么隨機、什么復(fù)雜的概念，直接取決于計算資源：原始測量數(shù)據(jù)的數(shù)量、大小及可用于估計和推理的時間。不過，資源的組織方式更關(guān)鍵也更微妙地決定了環(huán)境中結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)。例如，觀察者所選擇（或隱含）的計算模型類描述能力，在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律性方面可能是一個壓倒性決定因素。

另一方面，Peter Corning則認為：“如一些理論家聲稱的那樣，協(xié)同作用必須被感知/觀察到才有資格涌現(xiàn)？顯然不是。與涌現(xiàn)有關(guān)的協(xié)同作用是真實、可測的，即使沒人觀察它們也一樣。”

一個有序系統(tǒng)的低熵可視作是主觀涌現(xiàn)的例子：觀察者通過忽略潛在的微觀結(jié)構(gòu)（即分子或基本粒子的運動）觀察到有序的系統(tǒng)，并得出結(jié)論：該系統(tǒng)具有低熵。另一方面，混亂、不可測的行為也可視作是主觀涌現(xiàn)，微觀尺度上各部件的運動可以完全確定。

宗教、藝術(shù)和人文領(lǐng)域

在宗教中，涌現(xiàn)是宗教自然主義和合成主義進行表達的基礎(chǔ)，在完全自然主義的過程中，復(fù)雜形式從簡單形式中產(chǎn)生或演化而來。2006年Ursula Goodenough和Terrence Deacon的《自然的神圣涌現(xiàn)》（The Sacred Emergence of Nature）和斯圖亞特·考夫曼的《超越還原論》（?Beyond Reductionism: Reinventing the Sacred），2014年Alexander Bard和Jan S?derqvist的《合成主義——在互聯(lián)網(wǎng)時代創(chuàng)造上帝》（Syntheism – Creating God in The Internet Age），以及2022年Brendan Graham Dempsey的《涌現(xiàn)主義：元現(xiàn)代世界的復(fù)雜度宗教》。馬克斯·韋伯最著名的作品《新教倫理與資本主義精神》有早期（1904–05）關(guān)于社會形態(tài)涌現(xiàn)的論點，部分源于宗教。[29]新社會系統(tǒng)的涌現(xiàn)與多個互動部分的涌現(xiàn)有關(guān)，后者主要是個人的思想、意識與行為。[30]

在藝術(shù)中，涌現(xiàn)被用于探索創(chuàng)意和作者身份的本質(zhì)。一些文藝理論家（Wheeler, 2006; Alexander, 2011）利用復(fù)雜度科學(xué)和涌現(xiàn)理論提出了替代后現(xiàn)代“作者身份”的理解，他們認為藝術(shù)的自我性和意義是涌現(xiàn)的、相對客觀的現(xiàn)象。Michael J. Pearce用“涌現(xiàn)”描述與當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)有關(guān)的藝術(shù)作品的體驗。實踐藝術(shù)家Leonel Moura則稱他的“藝術(shù)機器人”是基于涌現(xiàn)現(xiàn)象的真正創(chuàng)造力。在文學(xué)和語言學(xué)領(lǐng)域，涌現(xiàn)主要應(yīng)用于文體學(xué)，以解釋文本的句法結(jié)構(gòu)和作者文風(fēng)間的相互關(guān)系（Slautina, Marusenko, 2014）。

在國際發(fā)展中，涌現(xiàn)現(xiàn)象用于一個被稱作“SEED-SCALE”的社會變革理論中，以表明社會原則如何通過相互作用，從社會-物態(tài)-生物圈中涌現(xiàn)出適合文化、經(jīng)濟和環(huán)境的社會經(jīng)濟發(fā)展。這些原則可以用一連串的標準化任務(wù)，利用遞歸的評價標準，以單獨的特定方式進行自組裝來實施。

在后殖民研究中，“涌現(xiàn)文學(xué)”指在全球文學(xué)領(lǐng)域勢頭強勁的當(dāng)代文體（v. esp.: J.M. Grassin, ed.?Emerging Literatures, Bern, Berlin, etc. : Peter Lang, 1996）。相對地，“新興文學(xué)”則是文學(xué)理論的概念。

涌現(xiàn)性質(zhì)與過程

簡單動因在環(huán)境中互動，作為一個集體表現(xiàn)出更復(fù)雜的行為，也就是涌現(xiàn)。若涌現(xiàn)發(fā)生在不同的尺寸尺度，原因通常是尺度間的因果關(guān)系——在具有涌現(xiàn)特性的系統(tǒng)中，通常有自上而下的反饋。產(chǎn)生涌現(xiàn)特性的過程通常可從積累變化的模式識別出來，稱作“增長”。涌現(xiàn)行為產(chǎn)生于不同規(guī)模與反饋的復(fù)雜因果關(guān)系，即所謂互連性。復(fù)雜行為或性質(zhì)不是任何此種實體的性質(zhì)，也無法從低層次實體的行為中輕易推得。鳥群或魚群的形態(tài)是涌現(xiàn)特性的良好例子之一。

涌現(xiàn)行為難以預(yù)測的一個原因是，系統(tǒng)的組成之間相互作用的數(shù)量隨著組分數(shù)量呈指數(shù)增長，從而允許新的行為類型出現(xiàn)。涌現(xiàn)往往是特定互動模式的產(chǎn)物。負反饋引入了約束，用于固定結(jié)構(gòu)或行為；正反饋則促進變化，允許局部變化發(fā)展到全體。相互作用引起涌現(xiàn)的另一種方式是雙相演化，見于間歇性互動的系統(tǒng)，有兩個階段：第一階段，模式形成與增長；第二階段，模式完善或移除。

另一方面，僅是擁有大量相互作用不一定就會涌現(xiàn)，許多作用可能可忽略或互相抵消了。某些情況下，大量相互作用會產(chǎn)生大量“噪音”，淹沒可能的“涌現(xiàn)”。在達到足夠規(guī)模以支持自我之前，涌現(xiàn)行為可能需要與其他互動隔離才能顯現(xiàn)出來。因此，應(yīng)鼓勵的不僅是組分間連接的數(shù)量，還有連接的組織方式。等級組織是產(chǎn)生涌現(xiàn)的例子（官僚機構(gòu)的行為方式可能與各個部分截然不同）；但更分散的組織結(jié)構(gòu)也可以產(chǎn)生涌現(xiàn)，如市場。有時，系統(tǒng)必須兼具一定多樣性、組織性與連接性，才能發(fā)生涌現(xiàn)。

意外后果、副作用與用線性質(zhì)密切相關(guān)。Luc Steels寫道：“一個部分一般有一個特定功能，但不能被識別為整體功能的一部分。相反，組件行為的副作用反而有助于整體功能的實現(xiàn)……每個行為都有副作用，副作用的總和也就實現(xiàn)了所需的整體功能。”換句話說，系統(tǒng)的整體功能是所有“副作用”、所有涌現(xiàn)性質(zhì)和功能的總和。

具有涌現(xiàn)性質(zhì)或結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)看上去違反了熱力學(xué)第二定律：在沒有指揮和中央控制時形成了秩序。不過這其實是可能的，因為開放系統(tǒng)可以從環(huán)境中提取信息和秩序。

涌現(xiàn)有助于解釋為什么分割謬誤是謬誤。

自然界的涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)

主條目：自然形態(tài)規(guī)律

在從物理到生物的許多自然現(xiàn)象中，都可以發(fā)現(xiàn)涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)。例如熱帶氣旋這樣的天氣現(xiàn)象就是一種涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)。在有利的自然環(huán)境中，由水分子的布朗運動驅(qū)動的復(fù)雜有序晶體的生長，是另一個涌現(xiàn)過程的例子。這說明隨機性可以產(chǎn)生復(fù)雜有序結(jié)構(gòu)。

涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)分三階。一階涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)是形狀相互作用的結(jié)果（如水分子間的氫鍵表現(xiàn)為表面張力）；二階涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)涉及隨時間推移而連續(xù)發(fā)生的形狀相互作用（如雪花形成時，不斷變化的大氣條件塑造其形狀）；三階涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)是形狀、時間與可繼承指令共同作用的結(jié)果。例如，生物體的遺傳密碼會影響生物體系統(tǒng)在空間和時間上的形式。

無機物理系統(tǒng)

物理學(xué)中，涌現(xiàn)用于描述在宏觀尺度（時間或空間）上發(fā)生，但不見于微觀的性質(zhì)、規(guī)律或現(xiàn)象，盡管宏觀系統(tǒng)可視作是非常大的微觀系統(tǒng)集合體。

涌現(xiàn)性質(zhì)不需要比產(chǎn)生了它的基本性質(zhì)更復(fù)雜。例如，熱力學(xué)定律非常簡單，而支配粒子間相互作用的定律相比之下非常復(fù)雜。因此，物理中的涌現(xiàn)并不用于表示復(fù)雜性，而是用于區(qū)分規(guī)律與概念所適用的尺度是宏是微。

而另一種也許更泛用的設(shè)想涌現(xiàn)的方式確實涉及一定程度的復(fù)雜性：我們可以從微觀到宏觀的計算可行性得知涌現(xiàn)的“強度”。參考下面來自物理學(xué)的（弱）涌現(xiàn)定義：

物理系統(tǒng)的涌現(xiàn)行為是一種定性的性質(zhì)，只能在微觀成分趨近于無限時產(chǎn)生。

由于現(xiàn)實中沒有真正的無限系統(tǒng)，所以在部分性質(zhì)和整體性質(zhì)之間并沒有明顯的自然分野。如下所述，一般認為經(jīng)典力學(xué)是量子力學(xué)的涌現(xiàn)，盡管在原則上量子力學(xué)完全描述了經(jīng)典水平上發(fā)生的一切。但是，從量子力學(xué)水平出發(fā)，就要用一臺比宇宙體積還大的計算機，用比宇宙壽命還長的時間才能描述一個蘋果的運動，[來源請求]因此可以認為，這是一種“強”涌現(xiàn)。

強涌現(xiàn)所需的成分數(shù)量可以少得多。例如H2O分子涌現(xiàn)的特性與氫氣和氧氣都有很大不同。

例子如：

經(jīng)典力學(xué)

可以說，經(jīng)典力學(xué)規(guī)律是量子力學(xué)規(guī)則應(yīng)用于足夠大的質(zhì)量上出現(xiàn)的一系列特例。這相當(dāng)奇怪，因為人們通常認為量子力學(xué)要比經(jīng)典力學(xué)復(fù)雜。

摩擦力

基本粒子間的力是保守力，但對于更復(fù)雜的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，非保守力摩擦力就出現(xiàn)了。連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中其他類似的概念也是涌現(xiàn)，如黏度、彈性、強度等等。

圖案地面

冰川周圍地區(qū)的地面物質(zhì)往往會形成明顯、通常對稱的幾何形狀。

統(tǒng)計力學(xué)

最初使用具有足夠大系綜的概念來推導(dǎo)，關(guān)于最似然分布的波動可被完全忽略。然而小的團簇并不表現(xiàn)出尖銳的一階相變（如熔化），在邊界處不可能完全將團簇歸為固體或液體，因為固液概念（非嚴格定義）只適用于宏觀系統(tǒng)。用統(tǒng)計力學(xué)方法描述系統(tǒng)，要比用更基本的原子學(xué)方法簡單得多。

電路

具有隨機排列的二元（RC）電路的整體傳導(dǎo)響應(yīng)，被稱為通用直流電響應(yīng)（UDR），可視作此類物理系統(tǒng)的涌現(xiàn)特征。這種排列可作為簡單物理原型，推導(dǎo)復(fù)雜系統(tǒng)涌現(xiàn)的數(shù)學(xué)公式。

天氣

溫度也是微觀涌現(xiàn)出的宏觀行為的例子。在經(jīng)典動力學(xué)中，大量粒子在平衡狀態(tài)下的瞬時動量狀態(tài)足以確定每個自由度的平均動能，其與溫度成正比。對于少量粒子，給定時刻的瞬時動量在統(tǒng)計學(xué)上不足以確定溫度。但利用遍歷假設(shè)，通過進一步平均足夠長時間內(nèi)的動量，仍可獲得任意精度的溫度。

對流

流體中的對流只有考慮溫度差時才有意義。對流單體，特別是貝納德單體是典型的自組織系統(tǒng)（更具體地說是耗散系統(tǒng)），其結(jié)構(gòu)既由系統(tǒng)的約束決定，也受隨機擾動影響：單體的形狀和大小取決于溫度梯度、流體性質(zhì)與容器形狀，但也受隨機擾動影響（因此這些系統(tǒng)表現(xiàn)出對稱性破缺）。

在一些粒子物理學(xué)理論中，甚至像質(zhì)量、空間和時間這樣的基本結(jié)構(gòu)也被視為涌現(xiàn)，產(chǎn)生于希格斯玻色子或弦等更基本的概念。在對量子力學(xué)的一些詮釋中，對決定性現(xiàn)實的感知，即所有物體都有明確的位置、動量之類感知，實際上也是涌現(xiàn)，而物質(zhì)的真實狀態(tài)由波函數(shù)描述，不需要有單一的位置或動量。 今日我們所經(jīng)歷的大多數(shù)物理學(xué)定律本身，似乎也是在時間過程中涌現(xiàn)的，這樣一來涌現(xiàn)就成了宇宙中最基本的原則，也就出現(xiàn)了一個問題：最基本的物理學(xué)定律是什么？其他所有定律都從它那里涌現(xiàn)出來?；瘜W(xué)可視作是物理規(guī)律的涌現(xiàn)，生物學(xué)（包括演化）是化學(xué)規(guī)律的涌現(xiàn)，心理學(xué)是神經(jīng)生物學(xué)規(guī)律的涌現(xiàn)，一些經(jīng)濟理論將經(jīng)濟學(xué)視作心理學(xué)的涌現(xiàn)。

據(jù)Laughlin，對于許多粒子系統(tǒng)，微觀方程算不出什么東西，宏觀系統(tǒng)的特征來自對稱性破缺：由于相變，微觀方程的對稱性在宏觀不存在。因此宏觀系統(tǒng)擁有屬于自己的規(guī)律和描述方式，具有不依賴于微觀細節(jié)的性質(zhì)。這不是說微觀相互作用與其無關(guān)，而只是在宏觀上看不到它們，只能看到再規(guī)范化的結(jié)果。Laughlin是個務(wù)實的理論物理學(xué)家：如果你不能，可能永遠不能從微觀方程中算出對稱性破缺的宏觀性質(zhì)，那談?wù)撨€原性的意義何在？

生命、生物系統(tǒng)

涌現(xiàn)與演化

參見：生命起源

生命是復(fù)雜性的一個主要來源，而演化是生命展現(xiàn)不同形式的主要過程。在這種觀點中，演化是描述自然界復(fù)雜性增長的過程，在談到復(fù)雜生物、生命形式出現(xiàn)時，也是如此。

一般認為生命出現(xiàn)于早期的RNA世界，當(dāng)時RNA鏈開始表現(xiàn)出達爾文設(shè)想的自然選擇基本條件：遺傳、類型變化與對有限資源的競爭。RNA復(fù)制體的適應(yīng)度（體均增長率）可能是內(nèi)在適應(yīng)能力（由核苷酸序列決定）和可用資源的函數(shù)。三種主要適應(yīng)能力是(1) 以適中保真度進行繁殖的能力（實現(xiàn)遺傳與類型變化）；(2) 避免腐爛的能力；(3) 獲取、處理資源的能力。這些能力最初由RNA復(fù)制體的折疊結(jié)構(gòu)決定（參見核酶），而這反過來又被編碼在各自的核苷酸序列中。復(fù)制體間的競爭成敗將取決于適應(yīng)度。

關(guān)于演化中的因果關(guān)系，Peter Corning認為：

各種協(xié)同效應(yīng)在一班演化過程中，特別是在合作與復(fù)雜度演化中發(fā)揮了重要的因果作用...自然選擇常被描述為一種機制，或被擬人化為一種因果關(guān)系...但實際上，形狀或適應(yīng)度的“選擇”是特定環(huán)境中特定生物體成功生存繁衍的結(jié)果。從中產(chǎn)生的功能效應(yīng)最終導(dǎo)致了自然界中的遺傳與突變。

按他對涌現(xiàn)的定義，Corning還談到了涌現(xiàn)與演化：

[在]演化過程中，因果關(guān)系是反復(fù)的；效果會成為原因。而這對于由涌現(xiàn)承諾書的協(xié)同效應(yīng)來說同理。換句話說，涌現(xiàn)本身...一直是生物演化中涌現(xiàn)現(xiàn)象演變的根本原因；有組織系統(tǒng)產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)才是關(guān)鍵。

群行行為見于許多種動物。涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)是許多動物群體中常見的策略，如螞蟻群、白蟻群、蜂群、魚群、鳥群等等。

蟻群十分典型。蟻后不直接發(fā)號施令，每只螞蟻對來自幼蟲、其他螞蟻、入侵者、食物和廢物的化學(xué)氣味刺激作出反應(yīng)，并留下化學(xué)刺激，反過來又給其他螞蟻提供刺激。在這里，每只螞蟻都相當(dāng)于一個單位，只據(jù)環(huán)境和基因做出所有反應(yīng)。雖然缺乏集中決策，蟻群還是能表現(xiàn)出復(fù)雜行為，甚至有解決幾何問題的能力。例如，蟻群通常會找到離所有蟻穴入口最遠處堆放尸體。

環(huán)境因素可能影響涌現(xiàn)。研究表明，Macrotera portalis蜂種存在涌現(xiàn)，涌現(xiàn)的出現(xiàn)模式與降雨量一致。具體說，與西南沙漠的夏末雨季和春旱存在一致。

生物

生物學(xué)中涌現(xiàn)的一個更廣泛例子是生物，從亞原子水平到整個生物圈。例如，單個原子可以組成多肽等分子，又可以疊成蛋白質(zhì)，又可以形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。這些蛋白質(zhì)從其空間構(gòu)象中產(chǎn)生功能，并與其他分子互動，實現(xiàn)更高級的生物功能，并最終創(chuàng)造出有機體。另一個例子是混沌理論中的級聯(lián)表型反應(yīng)如何從單個基因各自的變異中出現(xiàn)。在最高層次上，世界上所有生物群落構(gòu)成了生物圈，所有人類形成了社會。

意識的涌現(xiàn)

在生命演化論所考慮的現(xiàn)象中，根本問題之一是智人的起源。意識的涌現(xiàn)被作為一種特殊系統(tǒng)知識的獨立現(xiàn)象，稱為“智慧圈”。

人文

自發(fā)秩序

參見：自發(fā)秩序和自我組織

人類群體如果自由地管理自己，便會自發(fā)形成秩序，而不會是無意義的混亂。莊子已經(jīng)在社會中觀察到這一點。人是社會的基本要素，人永遠在互動，并在創(chuàng)造、維持或解除相互的社會紐帶。社會系統(tǒng)中的社會紐帶在結(jié)構(gòu)不斷重構(gòu)的意義上是永遠變化的。交通環(huán)島是很好的例子，其可以高效組織汽車出入，一些現(xiàn)代城市已經(jīng)開始用環(huán)島代替擁堵路口的紅綠燈，并取得了更好的效果。開源軟件和Wiki項目是更有說服力的證明。

涌現(xiàn)可見于許多地方，如城市、陰謀論、經(jīng)濟學(xué)中市場主導(dǎo)的少數(shù)群體現(xiàn)象、計算機模擬中的組織現(xiàn)象和細胞自動機。每當(dāng)眾多個體相互作用，秩序就會從無序中涌現(xiàn)，出現(xiàn)模式、決定、結(jié)構(gòu)或方向改變。

經(jīng)濟學(xué)

股市（或任何市場）是大規(guī)模涌現(xiàn)的例子。作為整體，它精確地調(diào)節(jié)著世界各地公司的相對安全股價，但沒有領(lǐng)導(dǎo)者；若無經(jīng)濟規(guī)劃，則事實上沒有任何實體能控制整個市場的運作。經(jīng)紀人或投資者在自己的投資組合中只了解數(shù)量有限的公司，必須遵循市場的監(jiān)管原則，并對交易進行單獨或分組分析。技術(shù)分析師會對出現(xiàn)的趨勢和模式進行深入研究。

互聯(lián)網(wǎng)

萬維網(wǎng)是去中心化系統(tǒng)的流行例子，表現(xiàn)出涌現(xiàn)性。沒有中央機構(gòu)配給鏈接數(shù)，但指向每個頁面的鏈接數(shù)遵循冪定律：少數(shù)頁面被大量鏈接，多數(shù)頁面很少被鏈接。萬維網(wǎng)鏈接網(wǎng)絡(luò)中，幾乎任何一對網(wǎng)頁都有相對較短的鏈接鏈相互連接。雖然這一性質(zhì)現(xiàn)在眾所周知，但最初是在一個不受管制的網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)，委實令人意想不到。小世界網(wǎng)絡(luò)也有這一特征。

互聯(lián)網(wǎng)也表現(xiàn)出一些涌現(xiàn)特征。在擁堵控制機制中，TCP協(xié)議可以在瓶頸處實現(xiàn)全局同步，同時在協(xié)調(diào)中增減吞吐量。擁堵是種普遍的困擾，可能是高流量流瓶頸在整個網(wǎng)絡(luò)中擴散形成的涌現(xiàn)性質(zhì)，可視作一種相變。

在基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，另一種重要的涌現(xiàn)是社交書簽，這種系統(tǒng)中，用戶回會為與其他用戶共享的資源打標簽，眾多用戶打的標簽形成了一種信息組織。最近的研究從經(jīng)驗上分析了這類系統(tǒng)的復(fù)雜動態(tài)，表明即使在沒有統(tǒng)一標簽表的情況下，也出現(xiàn)了關(guān)于穩(wěn)定分布與較簡單的共同標簽表。有人認為，這可能是因為用戶都說同一種語言，因而在選擇詞匯時有類似的語義結(jié)構(gòu)。因此，社會標簽趨同可被解釋為，具有相似語義解釋的人合作索引線上信息時出現(xiàn)了有秩序的抽象結(jié)構(gòu)。

涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)或表現(xiàn)為自發(fā)秩序，或出現(xiàn)在不同綜合層次的組織中。自組織涌現(xiàn)常見于沒有規(guī)劃或預(yù)先分區(qū)的城市。對涌現(xiàn)行為的跨學(xué)科研究通常認為不是單一同質(zhì)領(lǐng)域內(nèi)的研究，都要下降到應(yīng)用領(lǐng)域中。

建筑師可能不會涉及建筑群的所有通道，而可能先讓使用模式自由發(fā)展，再在人流量大處鋪設(shè)路面。

2007年城市挑戰(zhàn)賽的場上行為和車輛前行可被視為控制論涌現(xiàn)。道路的使用模式、不確定的障礙物清除時間等因素將共同形成一個復(fù)雜的涌現(xiàn)模式，無法事先確定計劃。

克里斯托弗·亞歷山大建筑學(xué)派對涌現(xiàn)采取了更深入的方法，試圖改變城市擴張過程以影響城市形態(tài)，建立了與傳統(tǒng)時間相結(jié)合的全新規(guī)劃設(shè)計方法，即涌現(xiàn)城市主義.。城市涌現(xiàn)也與城市復(fù)雜性、城市演化理論相聯(lián)系。

建筑生態(tài)學(xué)是理解建筑和建筑環(huán)境的概念框架，是建筑、居住者和大環(huán)境間動態(tài)依賴的元素的界面。建筑生態(tài)學(xué)家Hal Levin不將建筑視作無生、靜態(tài)物體，而是生物和非生物系統(tǒng)的交界面。室內(nèi)微生物生態(tài)在很大程度上取決于建筑材料、居住者、室內(nèi)物品、環(huán)境背景和室內(nèi)外氣候。大氣化學(xué)與室內(nèi)空氣質(zhì)量，以及室內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)之間的關(guān)系非常密切。這些化學(xué)物質(zhì)可能是微生物的營養(yǎng)物、中性物或滅殺劑。微生物生產(chǎn)的化學(xué)物質(zhì)會影響建筑材料和居住者的健康。人類會通過通風(fēng)調(diào)節(jié)溫濕度，也會影響微生物繁殖演化。

Eric Bonabeau試圖通過交通定義涌現(xiàn)：“交通擁堵實際上非常復(fù)雜而神秘。在個體層面，每個司機都想去某個地方，并遵守（或違反）某些規(guī)則，有些是法律上的（限速），有些是社會或個體層面的（減速并道之類）。但交通擁堵是不同的獨立實體，產(chǎn)生于這些個人行為。例如高速路上的擁堵，在所有車都在往前走時，擁堵部分可以無緣無故地向后移動?！彼€舉了對市場趨勢和員工行為分析的例子說明涌現(xiàn)。

AI

一些人工智能（AI）計算機程序可以模擬涌現(xiàn)。如Boids，可以模擬鳥群群行行為。

語言

有人認為語法的結(jié)構(gòu)和規(guī)律性，或至少是語言變化，也是一種涌現(xiàn)。每個話者只是以一種特定方式試圖達到自己特定的交際目標，如果有足夠多使用者這樣交流，語言也就改變了。在更廣泛的意義上，一種語言的規(guī)范可被看做是在各種社會環(huán)境中長期解決交際問題形成的系統(tǒng)。

涌現(xiàn)變化過程

在團體促進和組織發(fā)展領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了一些新的群體過程，旨在用一套最低限度的有效初始條件，最大程度實現(xiàn)涌現(xiàn)和自組織。如SEED-SCALE、欣賞式探詢、未來探索、世界咖啡館、開放空間技術(shù)等（Holman, 2010）。