各位读者拿到手中这本沉甸甸的文集,是电子科技大学学报“复杂性科学专栏”五年来所发表的论文的精粹。参与建设学报的“复杂性科学专栏”,是我来到电子科技大学之后的第一件具有相当持续性的学术活动——这个文集可以看成是一个阶段性的小结。追溯到专栏的构思和运营,有两个人是我特别要感谢的:一是上一届学报编辑部的主任周小佳先生,他创造性地提出了建设特色专栏的想法,而且在电子科技大学这样一个以电子信息为主要方向的工科主导型的大学,首先推出了“复杂性科学”这个和我们主流研究似乎风马牛不相及的方向;二是现在电子科技大学学报的主编蒋晓女士,她一直管理和运营“复杂性科学专栏”,保证了这个专栏到每一个细节的高质量——如同她本人一般地美丽精致。
“复杂性科学专栏”已经获得了不俗的战绩。专栏发表文章的数量不到电子科技大学学报的8%,但是却贡献了超过1/3的引用,单篇引用率是非专栏文章的5倍以上。专栏论文平均每篇被引用约为7次,已经达到甚至超过了中文顶尖期刊的平均引用情况。专栏还吸引了相关领域大量国内著名的教授,包括汪小帆、史定华、汪秉宏、陆君安、陈关荣、李翔、狄增如、樊瑛、方锦清、刘宗华、吕金虎等等;以及相关领域一大批国内非常活跃的青年科学家,包括吕琳媛、闫小勇、荣智海、唐明、王文旭、吴枝喜、李大庆、韩筱璞、闫强、许小可、王璞、张子柯、严钢、刘建国、刘润然、章忠志等等。
专栏之所以能够取得一定的成绩,我觉得有三个方面的原因。第一是服务到位,我们免除了版面费,提高了作者稿酬,缩短了发表时间,允许任何IP地址免费下载,根据图片质量和需求免费彩色印刷,对论文篇幅不做限制,等等。我自己2013年就在这个专栏上发表过一篇介绍人类动力学的研究进展的综述论文,长度为60页,是学报论文平均长度的十多倍。第二是宣传到位,我们建立了包含近千人的国内复杂性科学研究人员通讯录,将每期专栏的电子文档发给相关学者,经常组队参加国内复杂性科学领域的会议,并在会上将专栏的文章及宣传资料向与会专家赠阅,扩大专栏的影响力。这次出版文集,也是一个宣传和扩大影响力的尝试。第三是专栏文章的形式新颖,我们不仅有原创研究论文,还接受发表各种长度的综述和评述,包括对国内研究成果的回顾和未来重要研究方向的展望。
这次选入的32篇论文,有30篇论文是我们截止到2014年底专栏文章中精选出来的,综合考虑了论文的相关性以及文章内容的长期影响力,因此倾向于选择综述和评述类的文章。还有两篇论文,是在专栏成立前发表的,包括汪小帆等人关于社团结构算法的综述和赵飞等人关于维基百科的综述。选中这两篇是因为从影响力和内容关联程度而言,都非常合适,而且发表时间和专栏的成立很接近。遴选专栏中优秀的论文并结集出版,这是第一次尝试,但肯定不是最后一次,所以非常希望各位读者、作者一如既往地支持我们。
回到复杂性科学研究本身。二十世纪复杂性科学的研究,出现了很多具有国际重大影响力的流派和理论,例如普利高津的耗散结构理论、托姆的突变论、哈肯的协同学、巴克的自组织临界理论等等,复杂系统的一些突出特征,例如非线性、不确定性、自组织性、涌现性等等,也获得了较广泛的认可。但是,由于复杂性科学主要处理的对象,是社会、经济、生命等复杂异质系统,难以如理论物理一样发现简洁而又可以通过实验验证的“基本原理”,更不可能形成类似基础数学中的公理和定理。因此,尽管有一些有影响力的理论,但是这些理论在解释现实上仍然存在不足,或者是解释能力的边界依然不清楚,远远没有达到一统江湖的地位。事实上,如果说二十世纪后半叶是复杂性科学的战国时代,还有几个大流派如“战国七雄”,那么二十一世纪的复杂性科学倒退回了春秋早期,小邦弱国遍野,一时间看不到什么明确的理论或者学派可以给出复杂性科学的宏观叙事——复杂性科学领域的代表性学者都已经进入到疾病传播、城市交通、生物代谢网络、社交网络分析等等具体的分支中。从好的一方面说,复杂性科学的理念和方法在一些具体的分支产生了相比二十世纪更明确的贡献;从坏的一面说,好像没有重要的科学力量在思考复杂性科学整体性的问题——或者说大家对于这方面的思考开始持有了一种悲观的态度。
二十一世纪已经过去15%了,仅从已经产生的成果看,丝毫没有看出复杂性科学要产生什么惊天动地的结果,只是润物无声地在各个科学分支发挥具体的作用。但是,“数据化”浪潮的到来,使得很多点滴行为的数据都被忠实地记录了下来,而这些“中间过程”的数据往往是我们以前没有办法获取的——例如,我们很早以前通过问卷调查可以建立小规模的社交网络,这是一个结果性的数据;后来我们通过Facebook这样的系统,一下子得到很大的网络,但是往往无法得到每一条链接建立的时间;但是现在,我们不仅能够获得每一条链接建立的时间,还知道建立这个链接的时候,研究对象在看什么、在点击什么、以及这个对象多年的购买记录和移动轨迹。于人如此,于人造的系统也如此,通过传感器网络和城市信息系统,我们可以知道一个城市某时某刻各个地方发生的细节。于生命系统也如此,可穿戴的传感设备可以实时监测到生命体的很多特征。观察从起点到终点的一切过程,这种“大数据”的能力,使得我们似乎被提升了一个维度,可以把原因和结果之间的所有细节铺呈开来。“大数据”或许是复杂性科学抱负得以实现的一把钥匙,能够把针对复杂性科学进行整体性研究的能力提升到一个新的阶段,从而有希望在二十一世纪的下面两个15%中产生一些可以持续10个20个15%的基石性的成果。
尽管二十世纪复杂性科学的主流理论已经式微,但是我们要牢牢记住,这些在科学历史舞台上曾经辉煌而又黯淡落幕的理论,并没有一个是源自中国的贡献。而我们中国的学者,不过是在舞台下看一幕幕的剧,甚至说,隔舞台都很远,不过是一边啃鸭掌,一边看着电视的录播。上面的那些感怀与愿景,也不过是鸭掌水平的感怀,因为在复杂性科学历史和现在的舞台上,还没有我们中国学者站立的地方。通过半个世纪的努力,或许我们中的一小部分人,已经拿到门票可以去看现场剧了,但是舞台下面“请保持安静”的标语,依然让作为观众的我们憋屈。或许,是我们要准备登上舞台的时候了!因为,中国的科技经济能力,已经可以支撑我们去思考重大的科学问题。我们要逐步清除以跟踪性研究为主要研究方法,以为主流学者抬轿子为主要学术贡献的思路,努力探索原创性的理论与方法。
霍金说“二十一世纪是复杂性的世纪”,汤恩比说“二十一世纪是中国人的世纪”。 不知道“中国人”和“复杂性”能否在这个世纪剩下的时间中交相辉映。
以为序!