一般集成论的观念是我在科研和教学第一线的长期实践中，在思想中逐步形成的。
20世纪80年代，我在老一辈科学家的鼓励下，开始关心物理学和生物学与医学的交叉研究，以后又对物理学和脑科学与认知科学的交叉研究感兴趣。在此期间，我结识了许多生物学领域、医学领域和神经科学领域的朋友，和他们进行过广泛的讨论，并在实验和理论方面得到过他们的热情帮助。
在90年代，由于国家科研工作的需要，我和合作者先后进行了国家攀登计划“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”项目的研究，以及国家自然科学基金交叉重大项目“发展近场技术，研究生物大分子体系特征”的研究。
核医学和放射治疗是把核技术应用于医学临床的诊断和治疗，为人民健康服务。“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”项目包括核医学、放射性药物和放射治疗三个研究方向。这个项目的研究工作涉及核物理学、放射化学、医学、药理学、计算机科学等学科，有许多不同学科的研究工作者参加研究。
“发展近场技术，研究生物大分子体系特征”项目是研究和发展纳米探测和操纵技术，把它们应用于生物大分子体系的研究，以了解生物大分子体系的特征。这个项目的研究工作涉及物理学、分子生物学、化学、纳米技术、精密机械技术等学科，也有许多不同学科的研究工作者参加研究。
我参与这两个研究项目的工作，学习到医学物理学和生物物理学的许多知识和技术。同时，通过生物学、医学、物理学等多学科交叉研究，我开始形成知识集成和技术集成的观念，并且体会到学科交叉研究中集成的重要性。
学科交叉并不是几个学科中原有课题和设备的拼凑，也并不是几个学科的研究人员表面上的组合。实质性的学科交叉需要不同学科的研究工作者为解决同一个科学技术问题打成一片，进行长期的合作研究。多学科交叉的过程是集成过程，需有不同学科的知识集成和技术集成，还要有合作团队的资源集成和管理集成。
当时还因为要把医学影像技术应用于脑功能成像研究，我开始学习脑科学和认知科学。人类的脑是自然界中最复杂的物质。脑科学的研究包括探测脑、认识脑、保护脑、开发脑、仿造脑等领域，每一个领域的研究又涉及许多学科。脑功能成像是用影像技术无损伤地测量人在静息状态和认知过程中脑区的活动和连接情况，从而了解脑的工作原理。进行脑功能成像的实验，若只有单个学科的知识或单种实验技术是不够的，需要有多学科的知识和实验技术的集成。
在学习脑科学的过程中，Sherrington的《神经系统的整合作用》一书给我很大影响。他说，中枢神经系统的主要作用是整合作用，动物中枢神经系统的整合作用使分散的各种器官统一为具有一致性的动物个体。Sherrington通过脊髓反射过程对中枢神经系统的整合作用进行了深入的研究。他还讨论了突触的整合作用和单个神经细胞的整合作用。
他的思想使我尝试用集成（即整合）作用的观点考察脑内不同层次的各种活动。事实表明，从分子、基因、突触、神经细胞、神经回路、功能专一性脑区、功能子系统到整体的脑，在脑的不同层次都存在各种不同的集成现象。
在脑的系统水平上，脑是四个功能系统，即维持觉醒的功能系统、加工信息的功能系统、调节控制的功能系统和评估－情绪的功能系统的集成，这些系统的协调运作保证了脑的正常活动。除脑的结构与功能集成外，脑内还存在信息集成和心理集成等许多类型和多种形式的集成作用和集成过程。
当时，在进行脑功能成像实验之外，我和合作者还开展了神经信息学的工作。神经信息学是神经科学和信息科学相结合的交叉学科。神经信息学的一个方面是以信息和信息处理的观点，研究神经系统信息的载体形式，神经信息的产生、传输和加工，以及神经信息的编码、存储和提取的机制等，也就是研究脑的信息集成。
神经信息学的另一个方面是利用现代化的信息工具，将脑的不同层次的研究数据集中起来，建立神经信息数据库和神经信息工作平台，对数据进行分析、处理和建模，进行科学数据的交换、共享和合作研究。许多学科领域的科学数据共享，包括我们推动的神经科学数据共享，都是科学信息的集成和网络通信的集成。
2001年初我全职到浙江大学工作，组织了学校的脑和智能研究中心。那时由于学校学科建设的需要，我和同事们先后组织和进行了“十五”“211项目”“脑与认知科学及其应用”的研究，以及“985”二期项目“语言与认知研究”的工作。
“脑与认知科学及其应用”项目对脑与认知科学中若干问题和应用开展多学科的研究，其中包括分子神经生物学、神经－内分泌－免疫网络、神经信息学、认知科学应用等方面的研究。“语言与认知研究”项目对语言与认知的若干前沿问题进行多学科的研究，其中包括心智与意识、语言认知、社会认知、认知科学应用等方面的研究。
那时浙江大学还成立了语言与认知研究中心，这是学校哲学社会科学的创新基地。参加这个中心的工作，使我有机会向人文社会科学的专家们学习，和他们进行广泛的讨论，共同促进文理交融，也使我获得了进行自然科学和人文社会科学集成研究的一些体验。
在上面两个项目的研究中，我做过一些具体的研究课题。我从现有的实验事实出发，先后探讨过心智的本质问题、心理学的理论体系问题以及认知科学理论的集成问题。在心理学和认知科学领域中的这些探讨，促进了我对不同领域中各种集成现象的思考。
心智是非常复杂的现象。心智活动包括觉醒成分、认知成分、情感成分、意志成分等许多成分。我体会到，要对这些成分和它们之间的相互作用进行集成研究，还要对心智、脑、身体、自然环境、社会环境等进行集成研究，才能全面地了解心智的本质。
当代心理学包括许多基础学科和应用学科，它们分别有许多分支学科。当代心理学的基础学科有实验心理学、生物心理学、生理心理学、神经心理学、心理物理学、认知心理学、发展心理学、人格心理学、社会心理学，等等。当代心理学的应用学科有教育心理学、学校心理学、医学心理学、临床心理学、工程心理学、工业及组织心理学、体育心理学、军事心理学、广告心理学、司法心理学，等等。我提出了基于心理相互作用及其统一理论的心理学大统一理论，尝试把上述大量的不同学科集成到一个统一的理论体系之中。
当代认知科学有许多种研究取向，主要是认知的神经生物学研究取向、信息加工研究取向、具身认知的研究取向、情境认知的研究取向、社会认知的研究取向、进化心理学研究取向、发展心理学研究取向、人工智能研究取向等。我认为，认知科学的研究要面对现有的所有各种研究取向，通过对它们进行集成，来构建认知科学的集成理论。
近十多年来，我在几个单位和同事们合作，并且指导研究生，从事静息态和认知的脑功能成像的实验，以及医学影像技术的发展和应用。特别是同北京大学北京市医学物理和工程重点实验室进行了长期的合作，这个实验室的工作在硬件方面包括 CT、MRI、SPECT、PET、fMRI、脑电等多种技术的发展和应用，在软件方面包括图像分割、配准、融合等多种方法的发展和应用，同时还进行放射治疗学的研究。
我们进行过结构成像和功能成像，后来又推动分子影像学的研究。分子影像学是医学影像学和分子生物学相互交叉产生的学科，分子影像技术是利用各种医学影像技术对人体内部特定的分子进行无损伤的实时成像。
这些工作加深了我对集成现象的认识。我体会到，技术集成能够促进新技术的发展。在医学影像技术领域中，这种技术集成表现为多种模态影像技术、多种影像实验数据以及多种影像分析方法等的综合应用。
为了教育学的学科建设，我在浙江大学还探索过智能问题，并且和浙江大学及浙江师范大学的教师们一起，进行教育神经科学的讨论和研究，因而逐步接触了智能集成和教育集成等观念。
智能包括心智能力、行为能力以及各种具体能力，智能具有层次性的结构和动态发展的过程。我认为，智能是心智能力和行为能力的集成，也是各种心理相互作用能力的集成；需要研究层次性的智能结构中的各种集成作用，以及动态的智能活动中的各种集成过程。
教育神经科学是神经科学和教育科学相结合的交叉学科。在教育神经科学领域中，一方面要进行面向教育理论和教育实践的神经科学研究，另一方面要发展基于脑科学研究成果的教育理论和教育实践。教育神经科学需要神经科学和教育科学等方面知识的集成。
在上面提到的科研和教学第一线的实践中，我接触到许多不同领域的各种集成现象，因而在思想中逐步形成了一般集成论的观念。我注意到，在自然界、工程技术领域和人类社会中广泛存在多种多样的集成现象。这些现象的普遍性使我进一步考察各种集成作用和集成过程的特点以及它们的一般特性。
在向脑学习和研究不同领域相关实验事实的基础上，我归纳各种集成作用和集成过程的一些一般性的概念，如优化、全局化、互补、协调、符合、同步、绑定、涌现、适应、同化、集大成、大统一等概念，用来描述集成现象的共性。
我认为，有必要在探讨各种集成现象一般特性的基础上，总结各个不同领域中有关集成现象的事实和观念，构建一门研究各类集成现象一般特性和规律及其应用的学科。我把这门学科定名为一般集成论，它的英文名称命名为general integratics，简称integratics。
我还考虑把一般集成论应用于各种具体领域，构建一系列研究各种具体领域中集成现象特别是集成作用和集成过程的具体规律及其应用的子学科。我把这些子学科称为专门集成论，它们的英文名称命名为special integratics。
这些专门集成论形成一个学科群。一般集成论是这个学科群中各种子学科的集成。这些专门集成论的种类很多，下面举出其中几种作为例子：
在生物领域中有各种集成现象，需要建立一门研究生物领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为生物集成论，它的英文名称是bio－integratics。
在医学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究医学领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为医学集成论，它的英文名称是med－integratics。
在心理领域中有各种集成现象，需要建立一门研究心理领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为心理集成论，它的英文名称是psycho－integratics。
在认知科学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究认知领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为认知集成论，它的英文名称是cogno－integratics。
在信息科学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究信息领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为信息集成论，它的英文名称是info－integratics。
在地球科学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究地球科学领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为地球集成论，它的英文名称是geo－integratics。
在空间科学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究空间科学领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为空间集成论，它的英文名称是space integratics。
在环境科学领域中有各种集成现象，需要建立一门研究环境科学领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为环境集成论，它的英文名称是environment integratics。
在工程领域中有各种集成现象，需要建立一门研究工程领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为工程集成论，它的英文名称是engineering integratics。
在技术领域中有各种集成现象，需要建立一门研究技术领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为技术集成论，它的英文名称是technology integratics。
在教育领域中有各种集成现象，需要建立一门研究教育领域中集成现象的特性和规律及应用的子学科，可以把它定名为教育集成论，它的英文名称是education integratics。
在经济领域中有各种集成现象，需要建立一门研究经济领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为经济集成论，它的英文名称是economics integratics。
在文化领域中有各种集成现象，需要建立一门研究文化领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为文化集成论，它的英文名称是culture integratics。
在社会领域中有各种集成现象，需要建立一门研究社会领域中集成现象的特性和规律及其应用的子学科，可以把它定名为社会集成论，它的英文名称是social integratics。
同时还需要建立许多具体领域中的专门集成论，例如神经集成论（neuro－integratics）、脑集成论（brain integratics）、知识集成论（knowledge integratics）、智能集成论（intelligence integratics）、管理集成论（manage－ment integratics），等等。
开展一般集成论和各种专门集成论的研究，需要许多学科的专家共同的、长期的努力。我计划在浙江大学开设一门关于一般集成论的讲座，给学生讲解各种领域中集成作用和集成过程的一般特性和原理的知识，来推动这个学科的科研和教学工作。作为这个计划的第一步，先写一本阐述一般集成论理论及其应用的专著，向各方面专家请教，希望通过相互切磋，逐步形成比较完整的理论体系。这就是本书的由来。
如前所述，一般集成论的观念是受Sherrington《神经系统的整合作用》一书的思想影响下逐步形成的。从分析脑内不同层次的集成现象出发，再进而逐步考察自然界、技术领域和人类社会中的集成现象；从提出脑集成论、神经集成论和仿脑学理论，逐步发展到提出一般集成论。因此本书用“向脑学习”作为副标题。
在此期间，我阅读了前人控制论、系统论、信息论以及综合集成法等方面的论著，这些理论对我很有启发。我分析了一般集成论和这些理论之间的联系，也弄清了一般集成论和这些理论之间的区别。希望我们开展的一般集成论以及一系列专门集成论的研究，能够补充和丰富前人这些理论的成果。
