复杂科学2021年度精选：从诺贝尔奖到未来科学

编者按：

俯仰一息辞旧念，晴空万里无闲云。2021年终于画上句点。

这一年，三位科学家因对理解复杂系统的开创性贡献而斩获诺贝尔物理学奖。诺奖既表彰了以地球气候系统为代表的复杂系统研究工作，也在提醒我们对于跨尺度的复杂系统问题和系统性的人类发展挑战，需要予以加倍关注。

这一年，从复杂网络到机器学习，从开放系统到生物信息，从个体智能到集体行为，从社会变迁到科学革命，我们探索着复杂系统背后的统一规律，也经历着学科分化与整合。作为跨学科研究的典型，复杂科学正在物质科学、生命科学、社会科学、信息科学的边界处引线穿针，开洞破墙。我们隐隐看到，颠覆性创新正在酝酿之中，重大科学发现逐渐浮出水面。

集智编辑部特别整理了集智俱乐部公众号2021年的推文，从中选取部分有代表性的新工作解读、重要前沿方向的综述探讨、经典文献与科学故事，以及集智这一年的行动探索，以飨读者。

从无序寻找有序，让混沌涌现新生。感谢朋友们相伴，我们2022年再见！

目录：

1. 诺奖——复杂科学正当其时
2. 进展——2021年代表性研究
3. 整合——学科交叉里程碑
4. 经典——常读常新
5. 科普——复杂之美
6. 行动——探索实践，邀你同行
7. 致谢

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1. 诺奖——复杂科学正当其时

2. 进展——2021年代表性研究

复杂系统前沿：网络、拓扑与临界

人工智能怎样理解复杂系统？

物理世界的本源：信息、量子与尺度变换

生命是什么，生命怎样起源？

智能是什么，智能怎样涌现？

如何量化人类行为，如何理解社会？

• 流动的集体注意力：在线教育背后的复杂系统
  

如何理解科学，如何孕育创新？

3. 整合——学科交叉里程碑

诺贝尔奖新浪潮

网络、几何、量子、因果的纠缠

• 因果表征学习最新综述：连接因果科学和机器学习的桥梁

从生命到生态：物理、信息、涌现的视角

社会、经济、金融的复杂性

跨学科特刊

4. 经典——常读常新

5. 科普——复杂之美

6. 行动——探索实践，邀你同行

科学还能这样玩

读书会与主题社群

• 连接统计学、机器学习与自动推理的新兴交叉领域——因果科学读书会再起航
  

前沿课程与知识体系

7. 致谢

最后，集智编辑部谨感谢2021年集智社区中以不同方式参与到集智俱乐部公众号内容创作、翻译和审校的作者译者朋友们：

蔡梦思、蔡心宇、陈关荣、陈晗曦、陈昊、陈斯信、陈翔、陈晓松、戴碧涛、邓宇昊、狄增如、董磊、杜旭冲、段月然、樊京芳、范星辰、方宏波、冯子健、付鑫玉、傅渥成、高见、高明、高爽、高鑫、耿直、苟泽鹏、谷伟伟、关国业、郭雷、郭瑞东、郭铁城、韩莹莹、胡一冰、扈鸿业、黄华津、黄俊铭、黄泽豪、纪洪波、江水、靳明瑜、Leo、李奉治、李昊轩、李红刚、李明章、李若兰、李小萌、李旭、李宜轩、李勇、李周园、刘慧、刘曼霞、刘宇、刘志航、陆超超、陆君安、陆怡舟、罗策、罗家德、吕丽莎、吕欣、孟凡圆、潘佳栋、仇玮祎、沈忱、师明磊、十三维、宋词、孙宇、汤迎、陶宁宁、田洋、王百臻、王大顺、王国成、王涵菁、王荣、王瑞、王帅、王硕、王婷、王晓、王有贵、许亦岚、魏猛、吴雨桐、熊宏晋、熊一蓉、徐恩峤、鄢鹏高、晏丽、杨文波、殷裔安、雨嘉、苑明理、张澳、张钢锋、张婧婧、张沛、张清鹏、张兴璇、张羿、张泽成、章彦博、赵一诺、赵雨亭、郑木华、周嘉俊、周莉、周晓华、周钰伦等，以及全体集智百科志愿者和集智众包术语库志愿者。

同时感谢2021年在集智的课程、读书会、活动、众包中作出贡献的老师、同学、朋友们，感谢你们共同营造了深度探讨的集智社区氛围。

更感谢复杂科学及各个交叉领域学者的持续探索、知识沉淀和观点争鸣，尤其是海内外华人学者，期待你们更多优秀工作在2022年开花结果。

感谢屏幕前的你。

祝大家新年快乐！