導(dǎo)語(yǔ)

集智俱樂部聯(lián)合北京師范大學(xué)教授張江、中國(guó)人民大學(xué)博士研究生陳繹安、北京師范大學(xué)博士研究生陶如意，邱仲普、清華大學(xué)博士后劉家臻共同發(fā)起，聚焦圣塔菲研究所發(fā)布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》，這本文集收錄了 20 世紀(jì)復(fù)雜科學(xué)領(lǐng)域 89 篇重要文獻(xiàn)，涵蓋熵、演化與適應(yīng)、非線性動(dòng)力學(xué)與計(jì)算等關(guān)鍵主題。讀書會(huì)自2025年8月22日開始，每周五晚上7：30-9：30進(jìn)行，預(yù)計(jì)持續(xù)分享6-8周。掃碼開啟復(fù)雜性科學(xué)的深度探索之旅，一起共學(xué)、共研、共探、共享「復(fù)雜科學(xué)經(jīng)典論文研讀」社區(qū)，共同挖掘經(jīng)典論文中的科學(xué)智慧，溯源復(fù)雜科學(xué)的思想脈絡(luò)！

分享簡(jiǎn)介

本次讀書會(huì)圍繞如下兩篇生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的經(jīng)典論文進(jìn)行解讀。May (1972) 證明了多物種相互作用隨機(jī)矩陣模型中穩(wěn)定—不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)變；給出隨物種數(shù)、連通度、相互作用強(qiáng)度的標(biāo)度的臨界線，解釋“復(fù)雜性增加可能致不穩(wěn)定”及為何弱—廣、模塊化有利于穩(wěn)定。Holling (1973) 提出“恢復(fù)力”概念，關(guān)注系統(tǒng)在擾動(dòng)下保持生態(tài)中關(guān)系結(jié)構(gòu)與持久性的能力；以相圖與吸引域解釋生態(tài)系統(tǒng)的躍遷與不可逆性，并以湖泊富營(yíng)養(yǎng)化、五大湖漁業(yè)等案例闡明其意義。強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)在擾動(dòng)后維持關(guān)系結(jié)構(gòu)的能力比回歸平衡更重要，并指出高度穩(wěn)定的系統(tǒng)可能反而缺乏恢復(fù)力。并進(jìn)一步介紹這一思想和方法在近年來(lái)在微生物和腫瘤中的應(yīng)用或潛在應(yīng)用。

分享大綱

1. 背景與問(wèn)題提出

2. May (1972)：復(fù)雜性與穩(wěn)定性

3. Holling (1973)：恢復(fù)力與吸引域

4. 微生物生態(tài)系統(tǒng)的相變和混沌(參考文獻(xiàn)1-2)

5. 將腫瘤視為一個(gè)復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)(參考文獻(xiàn)3)

6. 展望

核心概念

• 穩(wěn)定性與恢復(fù)力/韌性/彈性 Stability and Resilience

• 復(fù)雜系統(tǒng)的相變 Phase Transitions in Complex Systems

• 吸引域 Domain/Basin of Attraction

• 廣義洛特卡-沃爾泰拉模型 Generalized Lotka-Volterra Model, GLV

• 腫瘤作為生態(tài)系統(tǒng) Tumors as Ecosystems

必讀文獻(xiàn)

領(lǐng)讀論文：

圣塔菲：復(fù)雜性科學(xué)經(jīng)典論文集（1922-2000）：41. Jennifer A. Dunne: Diversity/Complexity/Stability

• May, Robert M. "Will a large complex system be stable?." Nature 238.5364 (1972): 413-414.

圣塔菲：復(fù)雜性科學(xué)經(jīng)典論文集（1922-2000）：45. Van Savage: Resilience Redounding

• Holling, C. S. . "Resilience and Stability of Ecological Systems." Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 4(1973):1-23.

參考文獻(xiàn)

1. Hu, J., Amor, D. R., Barbier, M., Bunin, G. & Gore, J. Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms. Science 378, 85–89 (2022).

2. Benincà, E. et al. Chaos in a long-term experiment with a plankton community. Nature 451, 822–825 (2008).

3. Aguadé-Gorgorió, G., Anderson, A. R. A. & Solé, R. Modeling tumors as complex ecosystems. iScience 27, 110699 (2024).

主講人介紹

諸葛昌靖，北京工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)與力學(xué)學(xué)院副研究員。

研究方向：計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)/生物數(shù)學(xué)。從事數(shù)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的交叉研究，聚焦癌癥演化、血液病及傳染病等復(fù)雜生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題的多尺度動(dòng)力學(xué)建模、模擬與分析。

參與時(shí)間

2025年10月03日（周五）晚上19:30-21:30，騰訊會(huì)議閉門交流，感興趣的朋友掃碼報(bào)名加入社群交流！

報(bào)名加入社群交流

https://pattern.swarma.org/study_group_issue/994?from=wechat

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「復(fù)雜科學(xué)經(jīng)典論文研讀·第一季」讀書會(huì)

在科學(xué)研究日新月異的今天，復(fù)雜科學(xué)作為一門探索自然界和人類社會(huì)中各類復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)律的學(xué)科，正日益展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值與魅力。從生命起源的奧秘到意識(shí)的產(chǎn)生機(jī)制，從氣候系統(tǒng)的微妙平衡到群體智能的涌現(xiàn)，諸多困擾人類的世界難題都與復(fù)雜系統(tǒng)息息相關(guān)。它打破了傳統(tǒng)學(xué)科的邊界，試圖在看似紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象背后，尋找底層的統(tǒng)一性和通用的理論框架，為我們理解這個(gè)充滿不確定性的世界提供了全新的視角。

然而，復(fù)雜科學(xué)的發(fā)展并非一蹴而就，它的理論根基深深植根于一系列經(jīng)典的研究成果之中。那些歷經(jīng)時(shí)間沉淀的經(jīng)典論文依然閃耀著智慧的光芒，它們是學(xué)科發(fā)展的基石，承載著前輩學(xué)者的深刻洞見，為我們探索未知提供了寶貴的思想源泉。

因此，集智俱樂部聯(lián)合北京師范大學(xué)教授張江、中國(guó)人民大學(xué)博士研究生陳繹安、北京師范大學(xué)博士研究生陶如意，邱仲普、清華大學(xué)博士后劉家臻共同發(fā)起，聚焦圣塔菲研究所發(fā)布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》。這本文集收錄了 20 世紀(jì)復(fù)雜科學(xué)領(lǐng)域 89 篇重要文獻(xiàn)，涵蓋熵、演化與適應(yīng)、非線性動(dòng)力學(xué)與計(jì)算等關(guān)鍵主題。讀書會(huì)從2025年8月22日開始，每周五進(jìn)行，預(yù)計(jì)持續(xù)分享6-8周。掃碼開啟復(fù)雜性科學(xué)的深度探索之旅，一起共研、共創(chuàng)、共享「復(fù)雜科學(xué)經(jīng)典論文研讀」社區(qū)，一起挖掘經(jīng)典論文中的科學(xué)智慧，勾勒復(fù)雜性理論的發(fā)展脈絡(luò)！

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