“涌现”理论的主要奠基人约翰霍兰德出版的《涌现：从混沌到秩序》中描述了这么一种现象：就如蚂蚁社群、神经网络、免疫系统、互联网乃至世界经济。但凡一个过程的整体行为远比构成它的部分复杂，均可称为“涌现”现象，举个例子。通常说来，“涌现”指一个系统中个体间预设的简单互动行为所造就的无法预知的复杂样态的现象。
简而言之，小个体组成整体，整体属性却不同于个体累加之和。涌现是由简生繁的过程，它无处不在。
一只蚂蚁，它没什么脑子，没有*，没有计划，但如果是很多蚂蚁聚集在一起，它们就变得相当聪明了。一个蚁群可以组成一个复杂的结构（看看蚂蚁洞穴），它们分工协作，一部分负责真菌农场，有的会照料“牲畜”，还有的会发动战争。人们不禁想问这是怎么回事呢？为何什么都不懂没有脑子的笨蚂蚁聚集在一起后却能做出如此聪明且分工明确的事呢？这就是典型的涌现现象。它是我们宇宙中最迷人，最奇妙的特性之一。
蚂蚁的不同分工
水，当我们穿衣被雨淋湿的时候身上会有湿润的感觉。拿一块湿布，如果你的视角足够的近，那它就不是湿的，只是水分子散布在组成布的原子间的缝隙里。湿这一概念就是水的涌现特征。这一新的现象就是在大量水分子间相互作用时产生的。
水与布融合后的湿润感
想想你心脏里的起搏细胞，数亿个起搏细胞需要同时发出一个脉冲，才能创造一个心跳，我们的细胞与它们临近的细胞交换信息，来看他们是干嘛的之后再决定做什么。如果他在一群做同一个任务的细胞中那它也会开始做这件事，与其他细胞同步。并没有什么主脑对其下令，只是单纯的个体与临近个*换信息，并对收到的信息作出反应（应激反应）。
大量物质在特定规则下的相互作用，会发生远超自身属性的现象，所以增量就是变量。这种变量就是所谓的新特性，这个新特性再作用于其他新事物，以此类推。你可以把这想象成，每层相互堆叠，每层都会变成更复杂的结构。原子组合成分子，分子组成蛋白质，蛋白质构成细胞，细胞构成器官，器官构成人，人构成社群。
以上只是部分例子，仔细想起来，世间万物无一不是涌现现象的表现。某些涌现的事物很难定义，你无法触碰到一个蚁群，只能是其中一部分，它既没有大脑，也没有脸或身体。但蚁群还是能与世界互动。就如同蚂蚁涌现出蚁群。人类也会涌现出国家。如果问你什么是国家？它的人口？机构？象征（国旗、国歌）？还是其所创造的东西（城市、领地）？这些都不是固定的，人口会变动也会被取代、机构同理、城市会经历废弃与重建、领地随着历史的发生而改变更不用说象征标志了。国家没有脸、大脑或者身体。那么我们可以说国家并不存在么？
当然不是，就像蚁群，国家也与世界有着互动。它可以改变地形（兴修水利，开山辟土）、发动战争、发展衰落，还能消失。但国家这一概念仅仅存在于大量人类间的互动。不仅仅是国家，我们身边所有的构成，都涌现于我们，就算不是刻意，我们还是会创造出他们，社区、公司、城市、社会。所有这些拥有着不同特性和功能的存在都是那些“低级的”灵长类生物涌现出来的，我们并不知道这些现象产生的原因（大数据效率的最优化？），我们只是发现了这一点，而这似乎是我们宇宙的基本特性，这可能是我们宇宙中最美妙、最让人啧啧称奇的特性了。
涌现是如何运行的？但怎么样才能做到使特性大于其总和呢（也就是变量）？蚂蚁是怎么聚集成群，变成蚁群的呢？答案是遵循一系列规则，使无序变为有序。让我们来看看蚁群是如何分配工作的。
我们把一个蚁群平均四等分，分别是工人、看护者、士兵与收集者。蚂蚁们通过化学物质来相互交流当前的工作，工蚁分泌一种化学物质表明：我是工蚁。蚂蚁们相遇时互相间通过该化学物质表明自己的身份，以及在做什么，信息得以收集。双方都记录了之前遇见的蚂蚁。现在假如一只食蚁兽入侵了巢穴，使得大量的蚂蚁减少，如若不尽快恢复正常的秩序（分工协作），那么蚁群就会挨饿。那么各个蚂蚁间是怎么告知其它蚂蚁与族群这一情况呢？神奇的事发生了，他们压根不用告诉，当一只工蚁遇见的收集蚁太少突破一个临界点后，它会主动更换自己的工作变为收集蚁。同样其它蚂蚁也会这样做直到总体分工恢复至原来比例（像不像水往低处留、数据的自我填充、免疫系统的自我恢复等等一系列司空见惯的规则）。
除了宏观的蚁群之外，在更基础微观的层面上，亿万个复杂分子的相互作用，可以维持一个更强大而惊人的结构，这与无生命的个体涌现出的属性截然不同。我们对什么是“活物”依然没有一个明确的定义，我们只知道活物是从“死物”涌现而来的。“细胞”是最小的生命个体，“细胞”结合并协作，他们分化并相互回应。随着时间推移进化成为复杂的有机个体。你的胳膊、腿、心脏的机构都极为复杂。是由千万个“蠢东西”构成的，不过我们还是能呼吸、消化、读书、看视频。试问你的细胞怎么会知道该怎么做？答案同上它们压根就不需要知道（在这套精美的规则下你将变成现在的自己）。
其实以上的例子中，个体的行为和互动是随机发生的，你无法有计划地让某只蚂蚁遇见另一只蚂蚁，但这一套规则如此精美，使得蚁群产生了众多涌现行为。
生命的涌现作为生命个体的我们不禁要问，生命是如何涌现而来？首先生命是一种特殊的状态维持方式，能被留下来的原因只有一个：那就是通过预测信息，在不断变化的环境中维持了自身的（宏观）状态。
①应激反应与演化学习
其中应激反应就能达成这一目的，并不需要大脑来体验世界，比如草履虫（单细胞生物）细胞膜上的每个蛋白质（钠钾离子通道），在一般状态时，会消耗能量（ATP），通过控制离子的进出，让细胞膜内外保持-40mV浓度差，当触碰到障碍物时，细胞膜的形变（物理输入信息）会让这些蛋白质（离子通道）开门，允许特定离子通过，这些离子（整体）就形成能让草履虫向反方向游动的电信号，避开危险。从数学视角来理解单个蛋白质的功能：则外界的物理挤压相当于输入，蛋白质对应的开关门操作相当于输出，而决定了什么样的输入该对应哪一种输出的蛋白质相当于模型（函数）。别看单个蛋白质仅有开关门的功能，但它实际上把无数种情况压缩进了一个函数（模型），如果要靠计算机来记忆每一种物理挤压对应的开关门情况，就相当于让计算机去记忆π小数点后的每个数字，而应激反应正是这些蛋白质并行工作后涌现出的结果，可允许草履虫在状态被破坏之前躲避危险。
草履虫仅靠应激反应就能存活，不过草履虫怎么知道该生成什么样的蛋白质才能产生可躲避危险的应激反应的？它需要靠演化来学习应激模型，通过大量克隆带有不同DNA的自己来生成不同的蛋白质，增加备选模型，由自然选择筛选掉那些不能躲避危险的模型，在筛选后的模型的基础上再不断重复上述过程。只要种群基因库的更新速度快过环境的变化速度，整个种群就能相对稳定的形成可躲避危险的模型，也就是为什么生物要一代一代的繁衍，又并非完美复制自己，虽然生物想要一直延续下去，但又只能通过构建模型来预测危险，而繁衍和变异就是构建模型的过程。
②神经网络学习
简而言之生命通过DNA编辑的蛋白质模型涌现后与环境相互作用，最终通过演化达到效率与稳定性的目的，不过在寒武纪大爆发后，作为高级物种之一的我们进化出了神经细胞，其通过独特排列方式的神经突触瞬间传输电脉冲信号并整合运算（犹如量子计算机式的并行运算）的机制让我们产生了对信息独特的理解与反馈方式，至此生命由自然演化优胜劣汰（死亡）的形式迈入神经网络学习的时代。
神经系统学习相比演化筛选显得尤为高效，不再依靠一代代生命的优胜劣汰筛选来提高效率，神经网络的学习需要总结经验，当然也就需要记忆，还需要预测信息之外的经验（泛化能力），神经网络学习的原理说来也简单，物种在接收外部信息后，通过不断重复尝试成功或者失败，调节神经突触中受体的数量，寻找合适接收电信号频率的过程。在这个过程中物种的遗忘（遗忘那些错误或不适应生存的经验）代替了演化中的死亡（筛选），而不断尝试重复例子的过程也就是寻找神经突粗合适受体数量，找到最适合传输信息（电信号）频率的过程就是我们的神经网络学习。
以上简述了生命的演化与两个阶段的学习，任何生命都会有感知外界信息并做出维持自身状态的对应行为，能体验这个世界的个体（复杂神经细胞）并不会比不能体验世界的个体（草履虫）更容易被留下来，那么我们的大脑究竟有什么用呢，又是什么让我们产生了意识？
意识的涌现首先让我们想象一下什么是意识，意识这个玩意看不见摸不着，让我们举个例子试着理解它。
众所周知人存在于宇宙中，那么人具有的意识也必然来自宇宙，意识就是从宇宙而来。人是有生命的，而生命来自于物质，没有物质就没有生命，又因为人人都认同生命具有意识，那么即使意识不是物质但也一定是来自物质。
人总是否认意识是物质，仅仅因为意识是虚无的、无形的而已，也或许仅此而已！但宇宙中无形的物质多了去！比如空气、磁场等，为什么唯独要否认意识是物质呢？所以有人把物质当做一种意识的振动频率（能量），当然你也可以说意识是物质的震动频率（这也许就牵扯到唯心主义和唯物主义了），不过量子力学偏向于意识决定物质就是了。就如我们计算机不同频率（0和1）的编码组成了各式的信息，而当你深入量子领域你会发觉其存在大量不同频率的粒子共振组成了我们今天看到的世界，其不同的频率组成了有形或无形的存在。
也就是说，任何物质其实都是能量的振动，都有振动的能量。又因为，振动的频率就是意识，换言之，一切物质亦即能量都具有意识，一切物质（包括精神、思想）能量都是意识的振动，都具有意识。这也是中华传统文化里最重要的思想：万物皆有灵。
当我们在思索这些问题的时候，也正是我们意识的体现，我们不禁想问这些意识是如何产生的，是哪一部分在思考这些问题呢？我们的意识是大脑细胞（神经细胞）涌现的体现么？也许答案没这么简单，我们研究神经细胞传递电信号的方式也过于宏观，在分子或者量子的层面上尚未理解其运作方式（就像我们虽然能测出DNA上这些模型的代码，却无法使用和理解上面的模型，因为我们需要搞清这些代码所编译的模型功能，正所谓记住知识的描述无法使用知识）。
意识与物质的关系当我们说到涌现的时候，认为万事万物尤其是复杂的个体都是由“简单”的个体所涌现而来，那么意识呢？
在说意识的涌现之前不得不提到一件有意思的事，在上个世纪初人们进行了电子双缝干涉实验（同时大量电子），结果令人意外，屏幕上显示出干涉条纹，证明电子（粒子）也展现出波的特性。后来人们修改了实验将电子一个一个通过双缝打至荧光屏上随着亮点增多其也展现出干涉条纹（波的特性）。
这就相当奇怪了，我们都知道干涉现象的出现是需要同一时刻在两条狭缝中存在两列互相影响的波，而一个电子只能通过一个狭缝，只能产生一列波，那它又是如何自己和自己产生干涉的？
此外在一个一个发射电子的过程中，只要关闭其中一个狭缝，后面发射的电子立马感应到对应的变化，不再出现干涉条纹。甚至在不关闭狭缝的情况下，在双缝后安装一个探测器或任何形式的观察，电子也能立即感应到变化，干涉现象立马消失。
这就提到另外一个概念，观察者效应，电子收到某一种瞬时传来的信息（也许是作为“麦克斯韦妖”的我们对其输入了信息），1927年波尔提出了“互补原理”来解释这一现象，即粒子存在波粒二象性。不过在某一时刻它不可能即是粒子又是波的，其状态取决于有没有人在观察它，没有人观察的时候就是波（波函数叠加状态弥漫于整个空间，在任何位置，概率大小不同而已），有人观察的时候就瞬时从空间收缩集中在一点变成粒子（所谓的“坍缩”），人们用其他的任何亚原子粒子来做此实验都得出完全相同的结果。
粒子是实体，而波是一虚无缥缈的概念，波尔原理认为当我们没有看电子的时候，电子就不是实体，如幽灵一般散布在四周，以波的概率形态漂浮在空间中。但当你睁开眼，幻象立即消失，电子的波函数瞬间坍缩，变成实实在在的粒子，让你能看见它。
我们眼中的物质都是由粒子组成，如果每一个粒子都是在有人观测它的时候它才是粒子状态实在存在，没有观察时就如虚幻的波的话，那是否可认为物质是由意识决定而存在么？就像我们所制作的游戏一样，里面的游戏人物当需要被调用进行数据运算时才真正化作表象实体的信息，当没有被调用显示的时候（即没有被观测到的时候），其就如我们的大数据一般以波的概率形态四散周围（兴许没有观测到的你的背后就如幽灵般的概率叠加态波）。
总之量子力学对粒子的纠缠态与本征态等的研究，为意识决定于物质的理论提供了更加强有力的支撑。量子力学也是迄今为止最为深奥的没有被证伪物理科学。
“涌现”遵循一套怎样的规则？先说猜想结论，在以上的论述中，认为意识能作用于物质（量子力学，薛定谔的猫等等），同时物质的表现也能影响意识的形成（也就是神经网络的学习），这两者相互影响抑制与平衡。同样放在大尺度宇宙的背景下，大量基本粒子与个体（低频率振动的意识，较低能量，）通过量子并行运算涌现出较高级智能体（拥有较高频率振动的意识，较高能量），而高级智能体通过接收不同信息以大脑为载体量子并行运算涌现出所知最高级智能的体现-意识（极高频率意识的震动，高能量）。大量生命意识的集中涌现出集体的意识，集体的意识为更高级的智能也作用于现实世界的物质。
其实集体的意识与我们个体的潜意识有很多共通的地方，我们可以以此类推一下，不难得出以下推论。
①宇宙也拥有意识，由分布于其中的个体（生命与“物质”）共同涌现而来的集体意识，其意识与智慧显现为无穷大智，也许我们暂时不能理解其目的。
②宇宙等集体意识也有其目标，根据目标其会搜索其拥有的各类资源协助其达成目标。
③每一类集体意识有对自我身份状态的认定与描述，集体意识会维护它，保持其风格，如需改变集体意识（物质），则需改变构成其的各部分意识与“物质”。
④我们所谓的创造性整合（例如产生的泛化能力），产生集体意识，也就是涌现。
⑤个体智慧体（如人类）经反复练习，重复学习就能实现自动化操作。就如我们的心跳、呼吸、血液流动由我们的潜意识控制着。而这些都由上一部分所说的神经学习，神经突触接收信息频率的改变进而控制了物质层面。同理宇宙等集体意识涌现形成后其也能根据现有情况反馈学习最终形成一套规律（如人类的神经突触接收信息频率）作用于宇宙中万事万物。
⑥宇宙等集体意识同样拥有记忆存储的功能，意识会“忘记”（就如人类记不起来某些事，量子力学中称为“本征态”，观察到的确定的事物），而潜意识不会“忘记”（如人类经历过的事，不过已不能调用，量子力学中称为“纠缠态”）。就如上文所述，量子力学认为“本征态”是由智能体观察的粒子产生坍缩现象形成的“实体粒子”而“纠缠态”（类似潜意识）如双缝干涉显现的波一般的特性才是不会被忘记的规律。在此过程中如生命之类的（智能体），对其的观测与注意越少（输入信息少），则越会使其被集体意识（如宇宙）所遗忘，该规律在宇宙间也会消失，最终散发为量子纠缠态。
集体意识在现实中的例子
回到现实中的例子，将人看作一个个细胞那么人所组成的社会、国家、政治经济体也将是一个智能体，当你觉得它没有意识或者不够那么聪明的时候，你又怎么知道它的思维或者行动方式呢？如稍微简单一点的期货市场，如大豆、原油等，其价格走势所受影响因素之多（主要种植地、当地政治经济环境，当年天气环境受灾情况，运输条件航道的改变，主要投资人出于自身利益背后的博弈，全球经济周期与环境资金出于避险或各目的对其投资的增减，是否有新技术大幅提高其产量，替代品是否出现，人们对其预期的改变等等），只有你想不到的，而多方面的因素（相比涌现现象来说极少）综合起来使其更加不可预测。
就如一个个简单的细胞（人类）一样，蠢萌蠢萌的，而当他们集合到一起后涌现出一个新的智能体，其行为方式与思考模式作为“细胞”的我们将变得无法预测（毕竟其产生作用的方式不是线性的而是并行）。只要我们保持信息的传递与交流，加入更多的变量，这个智能体将比我们想象的更加智能与不可理解，就如蚂蚁不能理解与预测蚁群的行动，细胞不能理解预测人的思维与行为一般。
由以上类比推论是不是比较好理解集体意识的概念了，我们就如其中的一个个小细胞由集体意识反馈学习到的知识化作规则反馈于我们。
这一套规则又是怎样相互作用于我们的由以上为猜想为结论，有人将所有物质的意识（所有星球、天体之类的）称为“盖亚”，生命体的集体意识称作“阿赖耶”，两者互相影响制衡。由于我们认为意识与物质是相互作用的，当一个人的行为或者思考模式过于接近“真像”或者偏离于群体的意识认知后，其必然受到盖亚与阿赖耶的共同抑制，称作抑制力。抑制力的目的是延长事物的存续。
什么是抑制力？
举个简单的例子，你想获得无限的自由，我行我素，那么人类社会形成的一套规则将会约束你，你可能会说我是被警察，被社会约束的而不是什么玄乎的抑制力，但你怎么知道这些所形成的规则就不是抑制力呢？当某组织有疯狂极端思想，并拥有核武器想毁灭地球的时候，你看抑制力会不会更加疯狂的想将其打败，全人类将成为其抑制力。
抑制力的体现
又如你想到一件关键的事，而这时外部产生了一个突发事件，打断了你的思维或者阻止了你继续去做这件事的条件，这都可称作抑制力。当然又可以思考到一个人有大毅力（意识频率震动高，能量高，气场强），他可以克服这种低级别的抑制力，就像电子被激发到较高能级一样。不过这时候也将有更高等级的抑制力等着你。所以任何事物都或多或少是另一事物的“奴隶”。
说到这里是否有点悲观，既然无论做什么都会受到抑制，那什么都不做不就好了？
我们如何与抑制力共存？
首先让我们知道这几个概念：
①生存是生命的第一需求。
②人们认为宇宙间所有物质都处于熵增的状态，从信息的角度出发，生命与意识就是将杂乱无序的所有事物通过学习归纳为少数例子。也就是减熵的过程。
③生命的演化与学习，在首先满足了第一需求（生存）的目的后，通过持续的学习，使得信息减熵的效率越来越大于自我生命产生的熵增，进而为整个宇宙的减熵做出贡献。可以说宇熵增的同时，我们的意识也在为其做减熵，就如宇宙这个意识集合体生物的其中一部分一般。
④有人（赫拉利）认为我们的存在无论是演化还是神经网络学习，都是为了信息处理实现熵减这一目的效率最大化而设计。我们就是高效率进化实验体。
综上所述，我们存在的意义也许就是给宇宙这个意识集合体越来越高效率干活的，不加油干活，宇宙将不再需要你（就如我们个体的演化与学习一样），通过抑制力将你清除，当然你也不能过于激进尤其是你的意识与行为威胁到事物的存续时，否则也是一样的。古人有云：“逆水行舟，不进则退。”也是相同的道理吧。
结语以上简单的探讨了一下存在于万事万物间的涌现现象，在微观尺度量子层面粒子间互相作用的规则决定了我们涌现的规律。而这却是我们宇宙的基本特性，这可能是我们宇宙中最美妙、最让人称奇的特性了。
