人工生命和复杂性研究的一个主要思想是：功能的或美学的复杂形式是从局部交互中通过自组织而突现的。本文研究两个交互系统的突现性质，以及产生的图象图形和动画，并作为生成艺术与交互艺术展示。 文章首先研究了广义细胞自动机(GCA)的模式形成，通过改变“生命游戏”的参数，以及加入记忆因子，研究GCA的动力学行为，实验显示了在混沌边缘区域类似简单生命的自组织模式的突现，表明广义细胞自动机具有丰富的模式形成动力学，可以作为图案生成的一种方法。接着，本文借用生物学的概念和原理，构造了一个人工发育进化系统，通过模拟进化、发育、胞内胞间动力学之间复杂的交互和协调，生成能够在三维物理模拟环境中进行有效运动的虚拟生物。主要是提出了一个基于基因调控网的虚拟生物发育模型，用基因调控网来指导生成虚拟生物的身体和神经控制结构，包括基因活动及其与蛋白质的交互、蛋白质扩散与浓度分布、细胞分裂、细胞分化、神经形成、关节形成等。而进化过程采用遗传算法，构造适应度函数来评价生物的行为表现。基于基因调控网的发育建模是一个目前物理进化虚拟生物领域最新的研究方向，国际上的类似研究相当少，因此这项研究有相当的新颖性和前沿性。最后在人工发育进化系统中加入初步的人机交互性，环境声音可以对虚拟生物的形态行为产生影响，从而完成虚拟空间与真实世界的交互循环，使系统成为一个媒体艺术的交互表演环境。对于复杂性科学、传统中国哲学、新媒体艺术的关系也作了探讨，从美学角度提出我对交互媒体的一些理论思考，建立一个具有中国特色的并与我的创作方向一致的媒体艺术理论框架，作为实践的总结，也作为进一步研究、创作的方向。