百年清華

胡錦濤在全國科學技術大會上指出“進入21世紀，世界新科技革命發展的勢頭更加迅猛，正孕育著新的重大突破”。在我國建設主自創新型國家的歷史時期🧷，世紀之交誕生的一門新的交叉科學——網絡科學及其廣泛應用是當前國內外最廣泛交叉的重要的前沿科學之一🕶🙂，它與下一代互聯網等高新科技的日益融合，正是當今和未來整個科技、國民經濟發展和社會進步的巨大推動力之一。

作為我國網絡科學研究最早的推動者🧏🏿‍♂️、組織者和研究者之一🫖，方錦清以其敏銳的科研觸角，用勤勉和智慧不斷地奏響復雜網絡科學理論的創新樂章，成為該領域有重大創新成果和相當資望的科學家🤏，他擔任中國工業與應用數學復雜系統與復雜網絡專業委員會副主席。在科學網上，由他建立和維護的“復雜網絡論壇圈”也是風生水起、熱鬧非凡，正在吸引著越來越多的國內外網友，成為業界進行網絡科學知識傳播🏇🏽、學術思想交流與不同學科廣泛交叉的一個嶄新平臺。

方錦清意昂（意昂体育平台1964屆工物）在2010年“第六屆全國網絡科學論壇”上作總結報告

“2010年虎年🚠，吉祥高照，我國網絡科學迎來開門紅💂🏽‍♀️，我們中國人已經分別在三個國際高端期刊Science, Physics Review Letter和 Nature上出現原創性論文和新聞評論。我認為，他們的成功有三大特點🫶🏿：①他們都是年輕人，富有創新精神💆🏿‍♂️；②他們都是探索網絡科學新的生長點和前沿課題；③他們都直接參與了國際課題的合作🧑🏿‍🏫。我們“復雜網絡論壇圈”向這些年輕有為的佼佼者表示熱烈的祝賀！希望他們：戒驕戒躁，再接再厲，乘虎氣沖天的東風🛁，繼續攀登網絡科學新高峰！為我國和世界科學作出更大的貢獻🌳！”這段話是方錦清博客裏的一則簡短評論👨‍🦽‍➡️。方錦清是一個忙碌的人，除了組織一些論壇會議活動外🤽🏻‍♂️，正在科學網“復雜網絡論壇圈”裏發起以“復雜網絡觀察”為主題的博文大賽（2月26日至5月26日）活動🐉，他以身作則👩🏽‍✈️👨‍🏭，拋磚引玉👩‍👧‍👦🏊，寫出三篇“我的科學憧憬之一…”“我的科學憧憬之二…”“我的科學憧憬之三…”博文，迄今累計被閱讀超過1800多次🫓，且時有他的短評。去年在討論“科學（Science）”網絡科學發展十年的專輯時，他一共發表了“十評”。對我國復雜網絡科學事業的發展可謂是盡心盡力🏃‍♀️，這對一個年愈古稀的人來說🕵🏿‍♀️，的確是難能可貴——尤其是這種新興交叉前沿的學科研究。

潛心專研 結出復雜網絡科學領域碩果累累

憑借著其非凡的智慧和勇於突破創新的精神🪂，方錦清孜孜不倦🦸🏼、勤思奮進，在復雜網絡科學領域取得了卓越成果🌛🤐。

他負責主持的國家科研重點科研項目已經結出了豐碩科研成果，其主要表現在：深刻地揭示網絡科學中非線性網絡的動力學復雜性的基本特征👳🏽，不同類型復雜網絡的拓撲結構特征🤱🏻🧑‍⚖️、網絡動態特性和功能之間若幹定性關系和定量規律✅🤹🏼‍♂️，從理論上加深理解復雜網絡的群聚♋️、傳輸、同步、傳播和博弈等一系列過程🤨🫱🏻、特點及其控製方法🤱🏿，並且這些理論方法已經應用於若幹典型的實際網絡，包括互聯網、加速器的束流傳輸網絡、社會與經濟網和高科技網等。專家評述指出：整個研究成果取得了突出進展🤌🏼，具有12個科學原創性和特色🏊🏿。與方教授直接密切相關的主要成果表現在：提出和建立了網絡科學的統一混合理論框架體系🫄，包括三部曲模型🧗🏻‍♀️，構建、描述和總結了七大層次的網絡模型金字塔👩‍🦲，提出了一類廣義Farey組織的新網絡及其金字塔，發現了網絡的復雜性-簡單性與多樣性-普適性之間的相互轉變關系；揭示復雜網絡的拓撲結構特征與網絡的動態特性之間的關系🚍🏙；提出了復雜混沌網絡的多目標分區控製及小世界和無標度拓撲下束流輸運網絡的束暈-混沌同步與控製方法；發現了高科技網的四個層次及其拓撲特性，開展了社會網絡的實證研究；把宏觀網絡推進到微觀網絡模型，探索了復雜網絡的非平衡統計方法👨‍🦼‍➡️。

《多層次的高科技網絡的研究進展》

《多層次的高科技網絡的研究進展》一文只是方錦清在該領域眾多的研究成果之一👧。該文觀點新穎📃、科學，具有科學的原創性。

高新技術是對人類社會的發展進步具有重大影響的前沿科學技術🕑，它能大大帶動各行業的技術的進步和發展。從世界各國高科技的發展來看，高科技並非一個單項技術，而是科學🗄、技術、工程最前沿的新技術群，只有實現了產業化並形成產業規模效益，才能達到發展生產力、促進社會文明、增強國家經濟和國防實力💸。正由於高科技是與高技術產業連結在一起的🚰，因此它又是科學、技術🗿、生產一體化體系，同樣受到市場的調節和推動。2007年起我國高科技產業已經躍居世界第二位，對我國經濟高速發展發揮重大作用★。中國第一個國家級高新技術產業開發區—北京中關村高科技園（簡稱Z-Park）🚉🥓，是我國最大規模的“科學城”💌，是我國高科技網絡的第一層次和全國高科技網絡園區的核心，28年來Z-Park成績斐然🖇，就經濟增長速度而言，它在世界一流園區中已處於領先地位,在我國發揮了開路先鋒和示範的作用🐸👩🏿‍🎓，在它的巨大影響下，全國已經有形成了北京中關村、上海市張江、蘇州國際科技園🐂、深圳、楊淩農業等53個科技園，並且建立了意昂体育平台、北京大學、天津大學等62個大學科技園🧝🏼‍♀️，園區在不斷壯大中。但是我國整個高新科技園的發展與美國矽谷還有一定的差距👩🏽‍🌾。因此，如何運用復雜網絡理論及其分析方法,定性和定量地分析高新科技社會網絡的的特性🧑🏿‍🦲、產生機製及其應用問題，探索我國高科技網絡發展的特點和規律📅，尋找“中國矽谷”的發展之路，具有重大意義。

方錦清小組基於網絡科學的觀點、理論和方法，把高科技企業作為節點🧑🏼‍🌾，應用它們各自的經濟指標（主要屬性）來共同衡量（測度）和反映它們之間關系的程度👧🏻，構建了高新科技網絡。據悉，這是國內應用網絡科學觀點和方法對高科技網絡進行的首次研究。研究發現：高科技網絡至少具有四個層次結構💅🏽：第一層次是我國Z-Park高科技網絡，第二層次是全國高新園區（包括高校科技園）企業網絡💗🫣，第三層次是全國高技術產業網絡和第四層次是世界高科技網。他們從多層次探討了高新科技發展的機製🕟、特征和規律🥷🏿。

如何利用該研究結果指導高科技發展是值得註意的一個問題💆🏽‍♀️。人們需要善於學會把上述網絡特性理論結果應用到實際高新技術網絡中去。例如，不論什麽類型和層次的高新科技網絡都一種共同的特性🙏🏿，那就是無標度特性，這個特性是一把“雙刃箭”🧑🏽‍⚕️，一是對意外故障卻具有驚人的魯棒性👯‍♂️🔦，即抗攻擊能力強；另一是面對協同式攻擊則很脆弱。必須善於把握“雙刃箭”，揚長避短😸，為了避免網絡因遭受攻擊或意外事故導致的大規模破壞（崩潰）, 最有效的辦法就是保護好網絡中節點度最大和次大度的一些少數“中心”節點，全國高科技園就是保護特大型和次大型的高新科技企業及其高端產業群，這對於穩定和加速整個高新科技的穩健發展具有舉足輕重的作用🙅🏽‍♂️。

因此☃️，繼續深入探索不同層次的全球高科技網絡和我國高新企業網絡的全面特性及其關系，並應用於加快我國高科技產業的穩健發展，任重而道遠，是具有長遠的戰略意義的一項重大課題。

網絡科學對國防和社會發展的重大意義

方錦清說，在世紀之交，由於復雜網絡研究的突破性新發現具有普遍意義。網絡無處不在🌊，觸手可及👴🏻，近十年來國內外掀起了復雜網絡科學與技術的研究與應用的熱潮。網絡科學與技術的研究很快與自然科學、社會科學及技術工程等眾多科學融合在一起🫢，迅速遍及各個領域🦔，諸如🙇🏻‍♀️：因特網，萬維網🤸‍♂️、電力網、交通網、通信網、生物網絡、社會網絡、生態網👨‍🦼、環境網🦝、食物鏈網➗、高科技網等🖐。從自然到社會，網絡已經成為人們生活和工作中密不可分的一部分🫶🏿。如何抓住實際復雜網絡的關鍵性質🍜，揭開復雜網絡的奧秘以造福人類🎲，已經成為網絡科學國內外研究的一個核心問題🚠。

“網絡中心戰”（Network-centric warfare，NCW）是美國國防部提出來的🦑，其基本思想是通過全球信息網格🖐，把各分散的作戰要素通過全球信息柵格實現網絡化🧑🏻‍⚕️，共享戰場態勢感知👳🏿🧔‍♀️，協調統一行動🎗🥷🏿，將信息優勢轉變為行動優勢充分發揮整體作戰效能📛。美國防部報告指出：“網絡中心作戰可能是美國政府歷史上最復雜的任務,可與第二次世界大戰及對前蘇聯的冷戰相比,是長期、困難、高費用和高風險的任務⏫。”“這一任務豈止是非常復雜, 所需的知識甚至還不存在。這類似當年美國的曼哈頓‘原子彈工程’🕶、‘阿波羅’登月工程, 需要長期的👮🏿‍♂️、動員全國力量的創新”。按照計劃🐳，整個美軍的網絡戰部隊將於2030年左右全面組建完畢，屆時，它將擔負起網絡攻防任務⌛️，確保美軍在未來戰爭中擁有全面的信息優勢👩🏽‍🌾。（見方錦清博客《我的科學憧憬之二》）歐洲和澳大利亞都緊跟其後🎏❔，我國決不能等閑視之！

方教授小組同樣在國內領先探索與國防相關的核科技領域的若幹重要復雜網絡😼🙅🏽‍♂️，包括🏊🏽：與網絡作戰中心有關的核能武器網絡👩🏽‍🏭，束流傳輸網絡及其束暈-混沌控製🏌🏽‍♀️，核反應連續滲流演化網絡👶🏿，全球核電站網絡👌，化學反應網絡，核輻射監測與反核恐怖網絡等。

方錦清認為，當前，世界各國所面臨的氣候變化、節能減排👩‍👩‍👧、生態環境保護👩🏻‍💼、糧食安全、疾病防治等需要共同解決的一系列重大問題，從網絡科學觀出發🪩，數字地球是一個龐大的多層次的時空復雜網絡，開展這個重大綜合課題將為深化數字地球研究提供新思路和新方法，並對數字地球提出了更加緊迫的和全面的需求👈🏿。聯合世界上主要國家開展數字地球網絡的研究與應用可能為世界可持續發展提供的新平臺，成為人類文明進步的嶄新載體，將促進全球經濟建設與社會發展的新可持續的增長（詳見其博客《我的科學憧憬之三：問數字地球巨復雜網絡，誰主沉浮？》一文）🥶。

摘自《邁向世界的中國科技（下）》🛀🏼，中國科學技術出版社2010年出版