JPhysComplexity编委访谈|北京师范大学樊京芳教授

访谈详情

我一直对自然界中涌现的秩序与无序之间的微妙关系深感兴趣。复杂系统科学恰好提供了一个框架，可以在不同尺度上研究这种动态演化的规律。从统计物理到地球系统、再到社会系统，复杂性理论打破了传统学科的界限，帮助我们理解那些“整体大于部分之和”的现象。正是这种跨学科的魅力与挑战吸引我持续投身其中。

2. 您目前从事的研究工作有哪些？

我目前的研究工作聚焦于复杂系统中的相变与临界动力学，并将其理论框架拓展应用于地球系统科学、极端气候事件、社会-生态系统演化等多个领域。整体而言，我的研究可以分为以下几个互补的方向：（1）非平衡复杂系统的相变理论，我致力于发展适用于非平衡系统的新型相变理论，特别是极端值驱动的渗流与临界转变理论，试图揭示复杂系统中从渐变到突变的关键机制。（2）气候系统中的临界现象与级联过程，我的团队重点研究如ENSO、北极海冰、青藏高原等气候子系统的临界行为，以及它们之间的远程耦合和级联效应。这些研究为理解和预警“系统性气候风险”提供了理论支持。（3）极端天气事件的预测与风险评估方法，我们提出了一种新的“天气稳定性”量化指标，构建全球天气稳定性网络结构，用于分析极端天气发生的时空模式，并评估气候变化背景下的系统脆弱性。（4）复杂系统与人工智能的融合，我正在探索如何将复杂性科学的理论（如临界性、涌现、自组织等）与AI、大数据方法结合，开发具备物理可解释性的智能预测模型，用于提升对临界转折点的识别与早期预警能力。（5）复杂系统理论在宏观社会系统中的拓展应用，包括气候-经济系统耦合建模、资源系统临界演化、区域社会生态韧性等，旨在推动复杂性科学在可持续发展与政策制定中的深度嵌入。

3. 您认为五年后该领域的研究重点将会是什么？

我认为未来五年，复杂系统领域将在以下几个方向迎来突破：第一，多尺度耦合系统的建模与临界行为解析，以理解不同层级系统之间的相互作用与级联机制；第二，复杂系统与AI的融合，尤其是在物理启发的可解释机器学习、数据驱动的动力学建模方面；第三，复杂系统在应对全球挑战中的实践应用，如气候变化、城市系统韧性、供应链网络稳定性等。总之，将理论创新与现实世界问题紧密结合，将是未来发展的关键。

4. 是什么吸引您加入Journal of Physics: Complexity期刊编委团队?

Journal of Physics: Complexity是目前少有的、专注于复杂系统基础研究的高水平国际期刊。它不仅关注数学与物理基础，还重视理论在生物、社会、地球等系统中的跨学科延展。加入编委团队，我希望可以为推动这个领域的原创性、前瞻性研究贡献力量，也能帮助更多年轻学者在这个平台上展现其创造力。

5. 您认为像Journal of Physics: Complexity期刊这样的期刊对领域的发展有什么重要影响？

首先，它是理论创新的重要展示平台，推动复杂系统科学方法的发展；其次，它强化了跨学科之间的对话和融合，促使物理学家、数学家、生物学家等展开合作；最后，它对青年学者具有引导性作用，有助于建立共同的学术语言和研究范式。我相信，随着复杂性科学的重要性日益凸显，Journal of Physics: Complexity将在未来学术界和实际应用之间扮演越来越重要的桥梁角色。

• 樊京芳，北京师范大学系统科学学院院长，教授，德国波茨坦气候影响研究所客座教授，国家级人才计划入选者。科研工作主要聚焦于复杂系统的相变与临界现象基本理论，和地球复杂系统的交叉，取得了一系列具有国际影响力的成果。成果发表于Nat. Phys.、Nat. Clim. Chang.、Nat. Commun.、PNAS等期刊。系列研究不仅揭示了复杂系统的物理机制，还为全球环境治理和应对气候变化提供了重要的科学依据。主持和参与基金委面上、原创探索、重点，国家重点研发计划，LASG重点项目等。担任国际期刊Journal of Physics: Complexity、Chinese Physics Letters等编委。曾荣获以色列政府PBC fellow。2023年获“强国青年科学家”提名，2024年获系统科学与系统工程科学技术青年科技奖，2025年获清华大学-浪潮集团计算地球科学青年人才奖。

• 2023年影响因子：2.6  Citescore：4.3
• JPhys Complexity是一本开放获取期刊，发表了与复杂系统和网络相关的众多领域的重要成果和前沿进展，由于这是一个跨学科的期刊，它不仅涉及物理学还涵盖了生物学、化学、环境科学、社会科学、经济学等众多学科领域。