在众多的非营利研究机构中，位于美国新墨西哥州的圣菲研究所以研究复杂系统科学闻名。在《复杂》这本书中，美国科学作家沃尔德罗普用清晰生动的文字，刻画了圣塔菲研究所的众多核心人物和相关研究活动，展现了一场波澜壮阔的科学思想革命运动。1984年5月，在美国新墨西哥州一个名叫“圣塔菲”的小镇诞生了一个私立研究所——圣塔菲研究所。
这个研究所汇聚了来自经济学、物理学、计算机科学和生物学等不同学科的研究者，他们拥有一个共同的目标，即探索复杂系统的方方面面。在研究所创始人、诺贝尔物理学奖得主默里·盖尔曼看来，“我们必须给自己设定一项非常大的任务，那就是应对伟大的、正在涌现的科学大综合——它涵盖众多学科”。考温所长也持有同样的看法：“它将是一种认识世界的新方式，生物科学和物理科学之间、自然科学与历史或哲学之间，都几乎不再加以区分。
”他们把这门新的“大统一”科学命名为“复杂科学”。在《复杂》一书中，作者描述了经典科学的特点，即认为世界处于一个均衡的、确定的状态，偶尔出现的微小扰动也会在“负反馈”机制的控制下被消除；这是一个让研究者可以进行准确预测的简单世界。那么真实世界是这样一个简单化的图景吗？带着这样的困惑，圣塔菲研究所的研究者们开始了他们的探索之旅。
作者在书中详细介绍了那些试图从简单图景中研究复杂问题的研究者，再现了其心路历程和研究成果。复杂系统的一个典型特征是“涌现”，即系统内各种组分相互作用通常会导致某种全新性质的出现，如生物大分子之间相互作用产生的生命活动；这是“一种植入自然本质的深层的、内在的创造力”。
作者在书中详细描写了斯图尔特·考夫曼博士对生命起源的探索过程，再现了研究者是如何找到“在这个似乎由偶然、混乱和盲目的自然法则所支配的宇宙中，我们何以成为有生命、有思想的生物”的解释。在考夫曼看来，生命就是一个关于“秩序”的故事：“自然产生于物理和化学定律的秩序，自发地从分子混沌中涌现的秩序，表现为一个不断增长的系统”。
复杂系统之所以“复杂”，不仅在于其内部元件之间的相互作用，而且在于系统本身与其环境之间的相互作用，如生物体与其生存的环境，经济体与其社会或自然环境，等等。后者正是约翰·霍兰的主要研究内容。霍兰提出了“复杂适应系统”这一概念来描述这种“内”与“外”之间的相互作用：“这些系统都是由许多‘主体’并行运作的网络……每个主体都处于一个由它与系统中其他主体的互动所构成的环境中。
主体不断地采取行动，并对其他主体的行为做出反应。”霍兰认为，“讨论复杂适应系统如何处于平衡状态基本上是没有意义的：这个系统永远无法真正达到平衡，它总是在发展，总是在变化。事实上，如果系统真的达到了平衡，它就不仅仅是稳定的，而是已经死亡。……设想系统中的主体可以‘最优化’其适应度或效能等，都是没有意义的。可能性空间太大，它们无法实际找到最优解”。
可以说，作者在书中借助圣塔菲研究所众多研究者的学术画像，详尽地展示了他们是如何认识“复杂”，如何研究“复杂”。