本文所說的還原論是指涉及所有科學領域的壹般哲學意義上的還原論，是廣義的還原論，而不是局限於某壹學科(如生物學、物理化學)的還原論。它在方法論的層面上談論還原論，而不是在本體論還原或理論間還原的層面上。
據考證，“還原論”壹詞最早是由著名哲學家蒯因在1951的《經驗主義的兩個教條》壹文中提出的，但還原論的思想由來已久。中國古代的思想家和古希臘的哲學家在討論物質的組成和世界的起源時提出的壹系列觀點，可以看作是還原論的種子，但這些種子與現代意義上的還原論有很大的不同。
“還原論是把物質的高級運動形式(如生命運動)還原為低級運動形式(如機械運動)，用低級運動形式規律代替高級運動形式規律的方法。還原論認為，各種現象都可以還原為壹組基本要素，它們彼此獨立，不因外界因素而改變本質。通過對這些基本要素的研究，可以推斷出整個現象的本質。”從科學史和哲學史的角度來看，法國哲學家笛卡爾是還原論的創始人。他著名的指導人們思維活動的“四原則”完整地表達了還原論的基本內涵。笛卡爾的方法論思想經過從牛頓到愛因斯坦的科學家的補充和發展，並在400年的科學實踐中不斷完善，形成了還原論在現代科學體系中的主導地位。“四項原則”，即絕不接受除清晰思路以外的任何東西；每個問題都必須分解成幾個簡單的部分來處理；思想必須由簡單到復雜；我們應該經常徹底檢查，以確保沒有遺漏任何東西。
復雜性科學研究的壹個共同特征是在方法論層面對還原論的批判和超越。“超越”是西方哲學中經常使用的壹個術語。超越並不是完全否定和拋棄原有。中國哲學家張世英曾經說過:“超越和揚棄不是絕對的否定和拋棄，而是超越之後的超越。”復雜性科學如何超越還原論？苗東生教授關於“把復雜當復雜”的論述道出了答案。具體策略是:把非線性當非線性，把遠離平衡當遠離平衡，把混沌當混沌，把分形當分形。
如果從方法論層面去理解還原論，就會發現現代科學的產生、發展和成就都離不開還原論的作用，諾貝爾獎獲得者的成就大多是在還原論的指導下取得的。可見，在科學研究領域，包括復雜性科學研究領域，完全否定還原論是不現實的。我們所做的是“超越還原論”，而不是“否定還原論”。
(2)對整體主義的追求和超越。
整體論是指從系統和整體的觀點來考察有機世界的理論。20世紀30-50年代，貝塔朗菲總結了生命科學的新成果，在批判機械論和生命力的基礎上，系統地提出了有機體理論，即整體論。和還原論壹樣，整體論的思想早已萌芽。中國古代醫學經典《黃帝內經》最大的特點就是從調節人的整體機能的角度來看待和治療疾病。古希臘哲學家亞裏士多德關於“男人的手沒有它就不是男人的手”的論斷強調了整個思想。其實整體論應該比還原論更早誕生，但是隨著現代西方科學的興起，整體論在科學研究中的作用逐漸下降。
整體論強調生命系統的組織性和目的性特征，反對機械論把世界圖景歸結為無機系統中微觀粒子的無序和盲目運動，但整體論忽視了偶然性和隨機性在生命發展中的作用。復雜性科學的興起首先舉起了反對還原論的大旗，因為復雜性科學的研究對象是復雜系統，復雜系統本身的多樣性、關聯性和集成性必然與其自身的整體性緊密聯系在壹起。由此可見，復雜性科學和整體論之間的關系是非常深刻的。盡管整體論批判了還原論的局限性，揭示了事物之間的相互依存和聯系，但整體論仍然不可避免地具有機械建構論的局限性。這說明整體論並不等同於復雜性科學的方法論。
(3)對“連貫理論”的創造和追求。
法國思想家埃德加·莫蘭曾說:“它所反對的整體論和還原論，都屬於簡化原則(前者是關於簡化整體，把壹切事物歸為壹個整體)”。整體論只包含對整體的局部的、片面的簡化觀點。它把整個概念變成了壹個概括的概念。因此，整體論屬於簡化範式。法國哲學家帕斯卡也明確指出:“我認為不認識整體就不可能認識所有的部分，不特別認識所有的部分也不可能認識整體。”由此可以得出結論，從局部解釋整體，從整體解釋局部，既不會消除兩者的對立，又會通過兩者的聯系運動而成為互補。正如埃德加·莫蘭所說:“我們的系統觀超越了還原論和整體論。它通過整合兩派所有的局部真理來尋求壹個理解原則:不應該為了局部而犧牲整體，也不能為了整體而犧牲局部。重要的是要明確整體和部分的關系，它們是相互依賴的。”因此，復雜性科學應該在超越還原論和整體論的基礎上，將它們有機地結合起來，形成獨特的復雜性科學方法論。在這方面，國內外學者進行了壹些探索，取得了壹些成果。比如錢學森的“綜合集成法”，後來發展為“綜合集成研討廳制”。錢學森說:“我們提倡的系統論，既不是整體論，也不是還原論，而是整體論和還原論的辯證統壹，這是更高層次的東西，即我們的系統論應該既包括整體論，也包括還原論。”成思危在論述復雜性科學方法論時也明確提出了還原論與整體論相結合的原則。美國學者歐陽瑩之提出了“綜合微觀分析”，本文所用的“連貫理論”來自黃欣榮的博士論文。這些術語雖然叫法不同，但都是指在超越還原論和整體論的基礎上，將它們結合起來形成的壹種新的方法論。黃欣榮認為連貫理論的本質是:“它既包括客觀的過去和現在，也包括未來”；分析與綜合並重；在研究具體制度時，既要註意局部，又要註意整體；從內外、上下、橫向、縱向去理解和解決問題。
可見，在超越還原論和整體論的基礎上形成的連貫理論，既吸收了整體論從整體上看問題的優點，又包含了還原論深入分析問題的優點。這是壹種新的方法論，是部分與整體、分析與綜合的有機結合，以開放的心態，取長補短，實現互補，同時註意克服各自的局限性。
我們生活在壹個復雜的世界，完全超出了我們窮盡復雜性科學的方法論含義的能力。對此，美國哲學家、匹茲堡大學哲學系教授、科學哲學中心主席尼古拉斯·雷舍爾(1928 I)曾說:“研究復雜性既是洪水猛獸，也是福音，之所以說它是福音，是因為它總是不可避免地伴隨著我們，成為進步的真正前提；說它是禍害，是因為它既是負面的，也是阻礙我們順利實現進壹步發展的沈重負擔。但是，我們不能因此而停止探索。復雜性科學的研究之路任重道遠，我們才剛剛上路。