陳曉松：深潛復雜之境激蕩科學壯闊

英國理論物理學家史蒂芬·霍金曾斷言“21世紀是復雜性科學的世紀”，從蛋白質(zhì)折疊到氣候變化，從大腦運作到社會演進，復雜系統(tǒng)科學正試圖揭示這些系統(tǒng)背后的普遍規(guī)律。

復雜系統(tǒng)科學因其跨學科范式、多尺度的研究視角、普遍聯(lián)系的世界觀以及對人類可持續(xù)未來的深刻影響吸引著眾多科學家投身其中。教授陳曉松，以其卓越的學術成就和前瞻性的科研布局，成為復雜系統(tǒng)科學領域的杰出代表人物。

深耕中凝練科研方向

陳曉松的科研軌跡橫跨歐亞大陸，早期在華中師范大學物理系集中于理論物理和高能物理領域，在德國柏林自由大學攻讀自然科學博士時則聚焦“液體物理和統(tǒng)計物理”。從求學到工作旅德十三載，他坦言始終牽掛著祖國的科研建設，2000年在中國科學院的相關政策支持下，他回國擔任中國科學院理論物理研究所研究員。

陳曉松身上集中體現(xiàn)著對于科學的開放探索，也閃爍著人文主義的精神復歸。2004年起，世界知名復雜科學研究中心圣塔菲研究所與中國科學院理論物理研究所聯(lián)合在北京開設暑期學校，陳曉松被任命為中方校長，借此契機他得以領略復雜系統(tǒng)科學的種種魅力。

科學品味看似無形，卻會潛移默化地影響科學家對研究課題的選擇、對理論模型的構建，以及對實驗結果的解釋和處理。陳曉松在接觸復雜系統(tǒng)科學的過程中，敏銳地厘清科研興趣方向。他認識到復雜系統(tǒng)科學的發(fā)展，不僅能夠帶來自然科學的變革，彌補人類對宏觀尺度科學規(guī)律認識的不足，而且可以滲透到社會復雜系統(tǒng)及社會科學的研究中，他決定改變此前方向完成科研轉(zhuǎn)身。

著迷于復雜系統(tǒng)科學的深邃與發(fā)展前景的開闊，陳曉松潛心投人到復雜系統(tǒng)的相變與臨界現(xiàn)象、氣候系統(tǒng)的統(tǒng)計物理等方面的研究中。

使命中開創(chuàng)前沿引領

“2021年諾貝爾物理學獎授予3位科學家，以表彰他們‘對我們理解復雜物理系統(tǒng)的開創(chuàng)性貢獻’。”陳曉松欣喜地看到，人類對世界的探索，已從還原論為主導，逐步過渡到與復雜性研究并重的新階段。

理論物理領域的深厚積淀，使陳曉松具備了從微觀層面理解復雜系統(tǒng)的獨特視角。他利用O（n）對稱各向異性場論和重整化群理論，證明了各向異性系統(tǒng)的普適性異于各向同性系統(tǒng)，這一發(fā)現(xiàn)突破了前人對臨界現(xiàn)象普適性的認識。

近年來，地球系統(tǒng)的臨界要素與臨界性成為地球科學最為重要和前沿的研究熱點之一。當全部“氣候臨界點”被激活后，地球系統(tǒng)可能發(fā)生狀態(tài)躍遷甚至崩潰，體現(xiàn)復雜科學對于理解和解決世界最緊迫的生態(tài)與環(huán)境問題的必要性。為深入探尋關鍵科學問題，陳曉松聯(lián)合國內(nèi)外諸多學者開展研究。揭示出青藏高原的冰雪覆蓋自2008年以來正失去穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)號稱“地球之肺”的亞馬孫雨林與被譽為“亞洲水塔”的青藏高原之間存在穩(wěn)定的遙相關，為我國研究和實現(xiàn)“雙碳”目標提供了嶄新視角。

基于復雜系統(tǒng)個體演化的大數(shù)據(jù)，陳曉松提出復雜系統(tǒng)的本征微觀態(tài)理論；進一步借鑒愛因斯坦的玻色一愛因斯坦凝聚的相變思想，他提出本征微觀態(tài)凝聚與復雜系統(tǒng)相變的對應關系。他的方法可研究從細胞到地球尺度的不同層次平衡和非平衡復雜系統(tǒng)，已成功應用于經(jīng)典及量子物理系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、金融及地球系統(tǒng)。

陳曉松的思考從未止步，“當前，科學研究、社會治理及應對全球氣候變暖都迫切需要復雜系統(tǒng)科學的支持與幫助，亟待進一步加強復雜系統(tǒng)研究。”將基礎研究與社會責任熔鑄一體的科學觀寄托著他沉甸甸的愿景與擔當。

思辨中突破教育桎梏

早在20世紀70年代末，以理論物理學家方福康、數(shù)學家嚴士健、物理化學家劉若莊等人創(chuàng)建的量子力學研究小組為開端，“系統(tǒng)科學”已在北京師范大學初見雛形。經(jīng)過多年的發(fā)展，北京師范大學成為中國系統(tǒng)科學研究的重鎮(zhèn)，傳承一代代“系統(tǒng)人”的艱苦奮斗精神，陳曉松接過院長的光榮使命。

在學科建設與管理中他貫徹系統(tǒng)、科學的思維，突出氛圍、體系、土壤和機制的重要作用。他努力打破學科壁壘，創(chuàng)造適應復雜系統(tǒng)多學科交叉研究的平臺和環(huán)境，創(chuàng)新資源配置、考核方式、資源保障方式，集中優(yōu)勢研究力量給予穩(wěn)定支持。他鼓勵學院研究者們與來自數(shù)學科學學院、統(tǒng)計學院、人工智能學院、腦認知與學習國家重點實驗室的學者展開深度合作，并契合相關發(fā)展方向引進人才。陳曉松堅定表示，“希望能基于學校、學院的傳承和優(yōu)勢，將科學研究與國家的戰(zhàn)略需求和人類的科學發(fā)展相結合，去解決國民經(jīng)濟和國防建設中重大的系統(tǒng)性復雜問題”。

在從事科學研究與管理的這些年里，陳曉松始終堅持前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進。他鮮明的學術品格，似“咬定青山不放松”般堅韌務實，謀劃著系統(tǒng)科學“萬紫千紅春滿園”的蓬勃圖景，為推進中國系統(tǒng)科學的學術進步、學科建設做出了真正深入和有影響力的貢獻。