本书试图回答自然界是怎样演化发展的。作者根据耗散结构理论等非平衡自组织理论的成果，结合当代科学的其他新成果，并放到科学史和文化史中进行考察，指出自然系统从混沌到有序、从已有的有序演化到新的有序的过程，是“活”物质的自组织过程。作者志在把热力学嵌入到动力学之中，重新发现时间的意义，进而消除物理学和生物学的对立，把自然科学和人文科学、西方文化和东方文化结合起来，在更高的起点上建立起人与自然的新联盟。 科学元素是科学史和人类文明史上划时代的丰碑，是人类文化的优秀遗产，是历经时间考验的不朽之作。它们不仅是伟大的科学创造的结晶，而且是科学精神、科学思想和科学方法的载体，具有永恒的意义和价值。

《边缘奇迹:相变和临界现象》通过对相变和临界现象的介绍，阐述热力学和统计物理的基本概念，从熵的引入、统计配分函数，到对称破缺、标度律和普适性。《边缘奇迹:相变和临界现象》也描述了研究相变现象的基本理论方法，包括平均场近似、标度分析、重正化群、统计模型精确解和计算机数值模拟等。书中还介绍了相变研究的最新进展，如有限系统的临界现象和量子相变。相变和临界现象是物理学中充满难题和意外发现的领域之一。精确的数字语言，使物理学上升为一种艺术。只有下功夫掌握数学语言的人，将来才可能在深入钻研之后享受这种艺术之美。千姿百态的“水”、“有没有永久的气体？”、四维以上空间才正确的理论、非平衡相变——自然界中的有序和混沌…… 　　0℃时冰溶化成水，100℃时水沸腾成蒸气，这种现象司空见惯。仔细想想，为什么这10 23个水分子，单个水分子结构不变，相互作用不变，会“集体地”、“不约而同地”从一个相“变”到另一个相呢？“新相”在“老相”中又如何“孕育”、“形成”？