摘要: 设想下，当你匆忙间抓起最新一期Physics World 时，划伤了手。这并不严重，但如果免疫系统正常，你的身体将会在微观组织上做出惊人壮举：评估感染造成的损害和威胁，将防卫细胞发送到现场，以清理侵入性细菌并密封伤口。几天后，皮肤和血管自己修复了。 
当然这一过程并不涉及思维和大脑。相反，大尺度上的图案源于小尺度上细胞与其邻居相互作用。这正是“自组织”的关键，在人类免疫系统、蝗虫群、雪花中的水分子或磁性材料中的电子，这些不同系统中都会出现。 因而，这主要依赖于物理学：直接研究细胞层面的物理相互作用，或者使用物理理论模型来了解生物系统中出现的行为。同时也需跨学科，如物理学家、计算机科学家、生物学家、数学家和医生等共同协作。