《张江-复杂科学前沿》追上科学殿堂的野孩子完结[MP3/PDF/148.42MB]百度网盘

你好，我是张江，欢迎来到《复杂科学前沿课》。

我先问你一个问题，你知道复杂科学是研究什么的吗?其他的学科，比如生物学、社会学、计算机科学，你一听名字，就差不多能猜到它是研究什么的。那复杂科学是研究什么的呢?

是研究“复杂”的，是研究“复杂性”的，还是研究“复杂的系统”的?你可能有点困惑。但你别担心，你不是一个人，我们这些在研究复杂科学的人，对这个问题也还没有一个确切的共识。

你会说，研究什么都没共识，这也算是个学科吗?我觉得，这才是一门前沿学科真正的样子。你追上了复杂科学，才能跟上科学前沿的变化。

为什么这么说呢?

1984年，复杂科学的研究圣地，圣塔菲研究所成立，正式开启了复杂科学的时代。到2021年，这才短短37年。

但就在这短短的37年里，复杂科学像是一个闯进科学殿堂的野孩子。它解决问题的方式毫无章法，但偏偏就取得了令人瞩目的成绩。

举几个例子。有的时候，复杂科学会在一个领域纵向深耕。

比如研究发现，很多动物的个头和心跳频率，以及个头和寿命长短之间，都可以定量计算。再进一步探究，研究又发现，动物一生的心跳次数是一个常数，是15亿次。从老鼠到大象，几乎所有的哺乳类动物都符合这个规律。

这种跨物种级别的规律，在生物学领域非常少见，但复杂科学找到了。

有的时候，复杂科学又会在多个领域里横向迁移。

比如有种微生物，叫黏菌。研究发现，黏菌觅食的时候，会把发现食物的节点连接在一起，形成一个食物运输网络。黏菌还会优化这个网络，绕远路的线条渐渐变细，然后消失，抄了近路的线条却会加粗。最终留下来的，就是一个运输效率极高的网络。

黏菌觅食的过程被复杂科学的研究者抽象成了算法，用去建设城市的交通路网，运输效率堪比人类设计师精密计算的结果。黏菌觅食和人类建设交通路网之间，也许遵循的底层规律是相同的。还有的时候，复杂科学把各种领域的现象拉在一起，发现了一些其他领域的研究者从未注意到的共性。

比如行业的变迁，股市的崩盘，大规模的生物灭绝，这些发生概率极低，而一旦发生，影响范围就特别大的“黑天鹅事件”，在复杂科学看来，都可以用一个“沙堆模型”来定量刻画。

而知道这个规律，我们就有办法尽量避免黑天鹅事件的发生。

你看，复杂科学是现代科学体系当中的异类，它没有固定的研究范式，但却偏偏取得了一些显著的成果。

而这些研究成果，你可能了解过一些，比如听说过涌现、复杂、自组织这些概念。但我告诉你，这些已经是“过去时”了，复杂科学的发展，给了我们更多观察世界的新视角。

比如研究发现，生物体的代谢率和生物体的体重之间，存在一个3/4次方的关系。这个定量关系被我们的课题组迁移到了公司利润率和总资产之间，公司的利润率就对应生物体的代谢率，公司的总资产对应生物体的体重。

我们发现，公司之中的定量关系和生物体很类似，只不过，这个定量关系不是3/4次方了，而是17/20次方。

其实这个数值到底是多少并不重要，重要的是我们发现，这样一个“非整数”的定量关系，可能普遍存在于世界的各个角落。这是一个观察世界的全新视角。而每多一个视角观察世界，我们理解世界的方式都会发生一些变化。牛顿定律是这样，广义相对论是这样，进化论是这样，现在的复杂科学也可能是这样。你看，复杂科学“野孩子”式的打法，显示了它的不成熟，它的没有体系，但这

才是一门前沿学科真正的样子。

复杂科学让人不安，也让人惊喜。它研究的问题极其广泛，大到宇宙，小到细菌，你不知道这个野孩子下一秒会推动哪个方向的前沿领域，只好跟着他。学习这样的前沿课，你才能真正跟上科学的前沿进展。

但这样一门还没有体系的学科，我会怎么来讲呢?

复杂科学当中涉及得最多的研究对象是复杂系统，人类，天气，城市，生态圈，都可以看作是复杂系统。复杂系统并不能完全覆盖复杂科学目前的状况，

但能最大广度地涉及复杂科学前沿研究的各个领域。

那我们不妨把“复杂系统”当成一处景观，第一模块，我会给你介绍几个观察这座景观的基本视角，包括从微观到宏观的涌现，从节点到网络的连接模式，从宏观到微观的因果倒置，等等。

有了基本视角，我们就可以用它们来观察这座景观了。第二到第四模块，我们就会用这几个基本视角，来看复杂系统从诞生到死亡的整个循环，以及复杂系统在这个循环中的两种特殊状态，进化和跃迁。

最后一个模块，是复杂科学的著名研究所和科学家。没有这个模块，就像你学习物理学却不知道爱因斯坦一样。这几个模块集合在一起，就是一个对复杂科学的全景性展现。

我想请你注意，这个对复杂科学全景性的梳理，也是我们课程“前沿”的一个方面。为什么这么说呢?我做这门课，有一个发心，就是希望把目前复杂科学的状态，传递给科学界以外的人。

复杂科学的知识、概念零碎，不成体系，入门很难，也没有人给想学习复杂科学的人做一个梳理。而我现在，就做了这个梳理工作。亚信集团的董事长田溯宁有句话说，把复杂留给自己，把简单留给用户。我现在就把复杂性留给我

自己，把我梳理好的、这个进入复杂世界的接口，给到你。

最后，我再来简单介绍下我自己。

我的本职工作和复杂科学密切相关，我是北京师范大学系统科学学院的教授，从事复杂科学的教学与科研工作已经有十多年的时间了。在这期间，我还和很多复杂科学一线的科学家有密切的交流和合作，一直关注着学科的最新进展。

为了推动复杂科学的发展，我还做了一件事。2003年，我创建了一个有关复杂科学的研究学习社区，叫“集智俱乐部”。这里聚集了各行各业的人，研究的方向各不相同，有人研究大公司和小公司的利润率差异，有人研究百度贴吧的用户粘性。这些研究在这里交流碰撞，很符合复杂科学“野孩子”的气质，也展现了前沿学科的发展态势。

但既然是一门前沿学科，那就意味着，我们现在的认识很可能只是阶段性的认识。课程中也有不少观点，都没有得到学界的广泛认可。但我会站在前人和同行的肩膀上为你讲述，也欢迎你在留言里和我讨论。

好，现在就拿下这门课，我们一起置身科学前沿，看看通过复杂科学，我们能看到怎样不一样的世界。我们出发吧。

课程目录：

zj27 钱学森: 中国系统科学的英基人,mp3

zj26 星兰德: 一个人就是一座圣塔菲研究所.mp3

zj25 韦斯特: 给复杂世界找到一条简单规律.MP3

zj24 普利高津: 唯一被诺奖认可的复杂科学研究者.mp3

zj23 冯·诺伊曼: 探复杂科学核心问题第一人,mp3

zj22 圣塔菲研究所: 复杂科学的研究圣地mp3

zj21 自模拟机器:什么样的系统具有自我意识? mp3

zj20 自指: 机器人会说“我想”，就具备自我吗.mp3

zj19 自复制: 做到什么，就可以超越死亡? mp3

zj18 虚拟世界: 哪些组织能诞生更高的组织层级mp3

zj17 选代速度: 失败了，怎样做可以翻盘? mp3

zj16 自组织临界: 为什么会发生“黑天”事件.mp3

zj15 广义进化: 生物进化的规律怎样迁移? .mp3

zj14 复杂适应系统: 适应&性怎样造就复杂&性&? mp3

zj13 代谢与熵产生: 秩序回归混乱的本质原因.mp3

zj12 生命常数: 哺乳动物一生的心跳是定值,mp3

zj11 韦斯特方程:生物各不相同，却有统一的生长模式mp3

zj10 克莱伯定律: 摄入能量维持生命的准则mp3

zj09 广义生态学: 保证运转活力的新视角.mp3

zj08 负流: 混乱走向秩序的生命之源MP3

zj07 标度对称&性&: 尺度任意缩放，特征保持不变mp3

zj06 因果倒置:个体是怎样被整体操控的.mp3

zj05 连接模式: 什么样的系统更脆弱mp3

zj04 混沌与非线&性&: 规则已知，却不可预测?.MP3

zj03 涌现: 整体的能力不能还原回个体? mp3

zj02 复杂&性&: 什么样的系统是复杂系统mp3

zj01 复杂系统: 复杂科学在研究什么,mp3

zi发刊词: 来，追上这个科学殿堂里的野孩子 mp3