鏈接：澤萬(wàn)物以生機(jī)

《鏈接》這本書是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最初四五年激動(dòng)人心成果的一次總結(jié)。書中提到的很多發(fā)表不久的成果，都成了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的奠基之作：盡管節(jié)點(diǎn)傾向于在局部緊密連接，但少量 “捷徑”或者 “弱連接 ”讓真實(shí)網(wǎng)絡(luò)變成了小世界 ；網(wǎng)絡(luò)在富者愈富的馬太效應(yīng)驅(qū)動(dòng)下生長(zhǎng)，使得總有少量的樞紐節(jié)點(diǎn)擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均數(shù)的鏈接；樞紐節(jié)點(diǎn)的存在，使得網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具備面對(duì)噪音的健壯性和面對(duì)蓄意攻擊的脆弱性，也使得病毒可以在感染率很低的情況下長(zhǎng)期存在。

如果把1998年視為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)元年，那么10年前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)剛剛走過(guò)它的童年，我們依稀可以從它稚嫩的面容中辨認(rèn)出它長(zhǎng)大后可能的樣子。從《鏈接》出版到現(xiàn)在的這10年，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)度過(guò)了它的少年期，它瘋狂地攫取和生長(zhǎng)，短短十年就從統(tǒng)計(jì)物理學(xué)家的掌心玩偶變成了具有廣泛影響力的交叉科學(xué)發(fā)展核心。那時(shí)候的生長(zhǎng)是野蠻而沒(méi)有章法的，一切關(guān)于綱領(lǐng)、路線、范疇、方法論的討論都沒(méi)有引起過(guò)真正的重視 ——問(wèn)題和解決方案統(tǒng)治著最聰明的頭腦。現(xiàn)在，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了它的青春期，盡管成長(zhǎng)依然快速，但是它有時(shí)候也會(huì)慢下來(lái)，思考作為一門科學(xué)所應(yīng)該具備的理論基礎(chǔ)、方法體系和應(yīng)用場(chǎng)景。

網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究的浪潮，主要應(yīng)歸功于1998年沃茨等人提出小世界網(wǎng)絡(luò)的模型以及1999年巴拉巴西等人提出無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)的模型。那時(shí)候，我正在成都七中讀高中，每天下午準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在中國(guó)科學(xué)院成都分院旁邊一條陰暗小路上陰暗的游戲廳里面。《鏈接》這本書的英文原版，是2003年出版的，那時(shí)我已經(jīng)在中國(guó)科技大學(xué)待了兩三年。我第一篇學(xué)術(shù)論文就是 2003年發(fā)表的，那時(shí)候在周佩玲老師的指導(dǎo)下已經(jīng)多少知道了一些復(fù)雜性科學(xué)的概念，但是對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)還一無(wú)所知。

10年間，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展是有目共睹的。

首先，研究者的視角發(fā)生了很大的變化。10年前的網(wǎng)絡(luò)科學(xué)中最有吸引力的發(fā)現(xiàn)是從萬(wàn)維網(wǎng)到科學(xué)家合作網(wǎng)，從蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)到航空網(wǎng)絡(luò)，形形色色、各不相同的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出在統(tǒng)計(jì)規(guī)律上驚人的一致性。而如今，我們更注重發(fā)現(xiàn)不同類別網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的性質(zhì)，也正是這些深入的測(cè)量分析以及從共性到個(gè)性，再?gòu)膫€(gè)性提取共性的思路，推動(dòng)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。另外，我們不僅著眼于挖掘宏觀統(tǒng)計(jì)規(guī)律本身，而且更關(guān)心重建從微觀屬性和驅(qū)動(dòng)力到中觀結(jié)構(gòu)形成，再?gòu)闹杏^結(jié)構(gòu)組織到宏觀規(guī)律涌現(xiàn)之間的橋梁。

其次，研究對(duì)象有了極大的擴(kuò)充。10年前的研究主要集中在簡(jiǎn)單無(wú)向網(wǎng)絡(luò)，而如今有向網(wǎng)絡(luò)、含權(quán)網(wǎng)絡(luò)、多部分網(wǎng)絡(luò)、超網(wǎng)絡(luò)、多維網(wǎng)絡(luò)、多層網(wǎng)絡(luò)等都是我們研究的對(duì)象。特別地，網(wǎng)絡(luò)研究和真實(shí)的地理空間與行為時(shí)間產(chǎn)生了深入的聯(lián)系，既拓展了我們研究的對(duì)象，也使得理論結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用之間的鴻溝被縮短。

再次，我們對(duì)于結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)關(guān)系的認(rèn)識(shí)大大加深了。10年前，學(xué)者們剛剛開始關(guān)注網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力學(xué)的影響，主要的研究還集中在傳播、滲流和同步方面，只有少量領(lǐng)先學(xué)者提出要關(guān)注更多的動(dòng)力學(xué)以及動(dòng)力學(xué)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。現(xiàn)在，我們有深入研究的動(dòng)力學(xué)，除了傳播、滲流和同步，還包括交通、博弈、級(jí)聯(lián)、自旋玻璃等，這些研究揭示了不同動(dòng)力學(xué)之間深刻的一致和深刻的區(qū)別。探討動(dòng)力學(xué)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身的影響，甚至從動(dòng)力學(xué)的輸出中重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，都變得可能。

最后，我們開始嘗試針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)和人工干預(yù)。人類大部分堅(jiān)實(shí)科學(xué)分支的發(fā)展都需要經(jīng)歷從解釋到預(yù)測(cè)，再到人工干預(yù)這三部曲，一切對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、演化和功能的認(rèn)識(shí)是否正確，都需要預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)一步地，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人為干預(yù)是把理論研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要的一步。以預(yù)測(cè)和推薦為代表的網(wǎng)絡(luò)信息挖掘和以控制為代表的網(wǎng)絡(luò)干預(yù)，極可能成為這一個(gè)十年復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的重要突破點(diǎn)。

作為一本科普著作，《鏈接》這本書的精神到現(xiàn)在絲毫沒(méi)有褪色。它帶給了我們一種整體的、關(guān)聯(lián)的、系統(tǒng)論的審視世界的方式，使我們不僅僅將視野局限于孤立的單元。我相信，廣泛存在的鏈接是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到多樣、從平凡到璀璨的橋梁。

（本文作者為電子科技大學(xué)教授，互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)中心主任周濤）