——记北京师范大学系统科学学院教授狄增如

于德萍

网络时代，为什么好友的空间位置仍然重要？好友的空间分布中隐藏着怎样的秘密？这些看似深奥的问题，应用系统科学就可以轻松给出答案。

“可以用‘熵’（一个系统内在性质的度量）的概念来理解。我们的社交网络有多样化以获得更多社会效益的追求，但维系社交关系又需要投入一定的时间精力，因而局限了朋友数量。追求熵极大，也就是在一定资源约束下寻求朋友关系的多样化，就形成了朋友关系空间分布的有趣规律。”北京师范大学系统科学学院教授狄增如介绍。同时，在科研大数据的基础上认识科学研究本身的规律，例如一个科学家整个学术生涯会涉及多少领域，不同领域之间的迁移对其科研产出又将带来哪些影响，这也是狄增如团队研究的课题之一。

师从系统科学开拓者方福康教授，作为国内较早从事系统科学研究的学者之一，狄增如在硕士生阶段就开始介入非平衡系统的自组织理论及其在社会经济和生命科学的应用研究领域。30余年的沉淀和积累，让他在生命科学复杂性研究、复杂网络结构与功能研究、社会复杂系统中的规律研究等方面硕果累累，也成为一名“为中国系统科学崛起而奋楫笃行”的坚毅斗士。

谋新求变 为未来而学

信息网络技术的发展，极大地强化了万事万物间的关联，让我们身处的世界越来越系统化、复杂化。20世纪中叶，为探索、解决复杂世界管理运筹方面的科学问题，系统科学与工程应运而生，并在许多实际应用领域获得成功。在中国，生产力的巨大发展带来许多大型、复杂的工程技术和社会经济问题，“两弹一星”杰出贡献者钱学森以前瞻视野提出利用系统思想推动系统工程研究和应用，创建并推动了我国系统科学的发展。

彼时，北京师范大学物理系教授方福康、漆安慎、胡岗、赵峥作为我国最早一批公派出国的进修人员，赴比利时布鲁塞尔自由大学，跟随诺贝尔化学奖获得者伊利亚·普里高津（Ilya Prigogine）教授学习非平衡系统理论，获得非平衡统计物理博士学位。回国后，方福康开始关注社会经济教育方向，漆安慎更多关注生物方向，胡岗继续研究基本理论非线性动力学，赵峥则将非平衡系统理论应用于天体研究，并最终促成了北京师范大学系统科学学科的建立与系统科学学院的诞生。

狄增如与系统科学的结缘，即源于考研前与方福康先生的一席谈话。非平衡态统计物理拓展了狄增如的眼界，也让他初步窥识到系统科学——这一面向未来的学科的冰山一角。“从科学认识来讲，系统科学和物理学是一致的，都致力于探索客观世界的底层规律；但从研究方法来讲，系统科学更加强调超越还原论，强调综合集成，更加注重系统整体的功能。”1990年，北京师范大学获得系统科学一级学科博士学位授权点。这个学科成为和物理学平行并列的理学一级学科。狄增如在获得理论物理学硕士学位的基础上继续攻读系统科学博士，开始在推动中国系统科学发展的道路上，躬耕不辍、孜孜前行。

“最早我和方福康老师研究的是如何利用系统科学的自组织理论优化教育结构体系，助力教育教学改革。后来，我们开始更多地关注社会经济问题，用系统科学的方法探讨经济增长和经济发展。”狄增如谈道。如今，狄增如在系统科学领域的研究已在国内外享有很高声誉。2016年，基于在复杂系统分析、复杂网络等方面的成就，狄增如获中国系统工程学会第三届系统科学与系统工程科学技术奖理论贡献奖。

系统科学的影响正渗透社会经济发展的方方面面，重要性日益凸显。如“十四五”时期，“坚持系统观念”是制定经济社会发展规划必须遵循的一个重要原则；在新冠疫情肆虐时，新冠病毒复杂传播模型的建立可以帮助人类更好地抗击疫情。

“这进一步证明了钱学森、方福康等老一辈科学家的远见卓识，他们在20世纪80年代确定的系统科学的学科内涵和理论方法，即使过去近半个世纪仍不过时。”狄增如谈道，“我很幸运能成为中国第一批系统科学博士，并用余生所有的时光，在这条面向未来的研学道路上发展自己。”

奋楫笃行 为国家立命

谈及在系统科学方面的成就，狄增如很谦逊。但无论是可激发系统中螺旋波的研究对心脏疾病的贡献，还是城市演化模型建立对城市化发展的重要意义，都见证着狄增如在我国系统科学发展方面立下的赫赫“战功”。

“系统科学是研究系统的结构与功能关系、演化和调控规律的科学，系统科学以各个领域的复杂系统为研究对象，从系统和整体的角度，探讨复杂系统的性质和演化规律，让我们可以用人类认识客观世界、改造世界的整个科学体系，去观察、分析、研究和解决问题。”狄增如深入浅出地介绍道。

2009年，狄增如科研小组与美国加州大学洛杉矶分校屈支林教授合作开展的“关于可激发系统中螺旋波的研究”成果，被《自然中国》（Nature China）专文评述，引起学术界广泛关注。专栏评述认为：“这一研究利用计算机数值模拟分析了螺旋波在各种非均匀介质下的漂移行为，并首次给出了相关漂移动力学的理论解释，揭示了心脏的不同区域对电信号的可能影响。”而与法国巴黎第七大学伯川·若何纳（Bertrand Roehner）教授合作取得的“对于生物体系相互作用的度量和定量刻画的研究”成果，受到了麻省理工大学技术纵览（MIT Technology Review）学术网站的关注，并连续发表两篇评述文章，认为“研究结果利用新的思路和方法揭示了人类之间的相互作用强度高于果蝇和蚁群，但弱于蜂群之间的关联强度，相关研究的思路和方法将创新对生物群体行为的研究”。

城市化快速发展及城市群建设加速，带来更多复杂的资源配置和社会治理的挑战。始终致力于系统科学事业发展的狄增如，再次为国家立命，带领团队投入复杂网络结构与功能的研究之中，积极探索复杂网络方法在现代都市圈和城市群建设中的广泛应用。

2011年，狄增如科研小组在社会网络空间结构研究中，利用最大信息熵原理，揭示了社会网络空间标度性质的形成机制，并将成果在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表。随后，在城市发展大数据基础上，他们针对城市演化中的规律性问题展开研究，验证了城市演化中普遍存在的标度律，并建立了关于城市演化的简单模型，利用吸引、匹配、道路沟通等基本机制，再现了城市演化中的空间标度律。

2017年《政府工作报告》明确提出：“要推动内地与港澳深化合作，研究制定粤港澳大湾区城市群发展规划，发挥港澳独特优势，提升在国家经济发展和对外开放中的地位与功能。”同年，北京师范大学、广东省、珠海市共同签署《共建北京师范大学珠海校区协议》，以北京师范大学11个“双一流”学科与14个全国第四轮学科评估A类学科为基础，以科学研究为助推力，充分发挥高校社会服务职能，为粤港澳大湾区经济建设和社会发展提供智力支撑。

系统科学，正是北京师范大学“双一流”学科之一。为实现珠海校区发展与大湾区、广东省、珠海市发展高效协同，珠海校区复杂系统国际科学中心正式成立，狄增如受命赴任，身兼教学、科研双重任务：一是作为复杂系统国际科学中心主任，带领团队做好学科建设，开展学术研究，争取高水平、高质量的科研成果；二是作为一线教师，做好本科生教学任务，使教学和科研有机结合,相辅相成。

如何以系统科学服务粤港澳大湾区科技创新与社会经济发展，是狄增如殚精竭虑思考的问题。“最核心的原则，就是要服务于大湾区发展需求。”狄增如表示。复杂系统国际科学中心按照北京师范大学“双一流”建设规划方案要求，并与广东省和珠海市社会经济、科技发展的需求相配合，主要围绕人类行为大数据系统分析与应用、类脑以及群体人工智能的研究与应用等核心内容展开。2020年，珠海校区人工智能与未来网络研究院成立。狄增如团队不仅以生命系统尤其脑系统的研究成果为依托，助力大湾区人工智能技术的创新突破；同时，以系统科学方法积极推动大湾区未来教育发展。

在研究中心，狄增如也总是第一个来，最后一个走。他表示，做好科研需要真诚热爱的心和严谨踏实的作风。“当你收集来了一堆数据，数据就搁在这儿，枯燥而单调。但是当你按照思考的逻辑、概念、方法重新整理的时候，你会发现这些数据排成一条线，是如此规律而美丽。”

谈及团队，狄增如信心十足：“吸引并整合国内外优质人才方面，我们的要求是不低于北京本部。”负责系统科学教育与普及、复杂系统数据分析与理论研究工作的吴俊教授，是国防科技大学、伦敦帝国理工大学联合培养博士，中国系统工程学会青年科技奖获得者；负责脑与人工智能科学研究与技术研发工作的张柯研究员，曾在中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所从事研究工作，曾获得中国科学院卢嘉锡青年人才奖等；青年教师刘鹤研究员，一直在脑认知机制与类脑人工智能方面开展研究，获得了科技委优秀青年创新人才项目支持，并成为广东省优秀青年人才。同时，中心还获得中国科学院院士、生物物理学和脑科学家郭爱克的特别支持。

面向未来，系统科学还将在更广泛的领域发挥重要作用。一方面，它与中国传统文化整体性、系统性的思维方式相契合。另一方面，它也将推动科学技术的全面突破，促进大量新技术、新产业的产生。同时，它会对经济管理理论创新、军事基础理论创新、国家深化改革产生积极影响。

“以传统医学为例，西医着重研究的是单一靶点、简单因果和线性关联。从系统科学来看，它忽视了人体作为一个系统的复杂性。现在的一些系统性疾病，如高血压、糖尿病、癌症，寻找单一靶点、简单因果的研究线路一定不能科学地认识和解决问题。这些疾病是跟我们人体的系统性响应联系在一起的，它们的真正解决一定需要系统生物学，从系统的角度重新审视人体、生命本身。传统文化中的中医理论，在这方面可以贡献很多的思想和智慧。”狄增如谈道。

回头再看2008年的金融危机，会发现这不仅仅是实体经济的危机，也是经济理论的危机。古典和传统的经济学都是以“理性经济人”假设为理论前提的，产生经济活动必不可少的要素——联系，却被割裂或简化掉了。“有的经济问题一定要从复杂系统的角度才能认识和解决，比如对金融市场的理解、宏观经济和微观经济的关联、货币金融跟实体经济之间的联系等。”狄增如认为，创新经济学的基本线路就是沿着复杂系统、复杂性的线路。经济有很强的内在关联，会使经济系统产生完全不同的性质。

初心如磐 为教育舍身

教育，是狄增如一生热爱的事业。

“当个好老师教书育人，是我在求学时期的执念。”回首往事，狄增如对当初的选择依然欣慰，“最幸福的一点，就是能把自己对教育事业的热爱和对系统科学研究的兴趣完美结合。”

在众多同行和后辈眼中，狄增如的双面也分外鲜明。一面是“严谨治学、恪尽职守”的系统科学“大拿”，另一面是“幽默和善、心中有爱”的儒雅恩师。

“做一个好老师，有两点最重要：热爱你教的这门课、热爱坐在讲台底下的孩子们。”狄增如谈道，“心中有爱，是一名合格老师的基础。”在珠海校区，狄增如为本科生讲授“基础物理学”“热学”“复杂性思维”“分析力学”等课程，同时还担任新生导师。对于一些不爱学习的同学，狄增如会经常找他们聊聊天，了解他们的未来规划，帮助他们确立职业发展目标；对于学习吃力的同学，则经常牺牲周末时间给他们“开小灶”，帮助他们更好地吸收和消化科学知识。平时无论多晚，只要同学们在微信上留言请教问题，他都会及时回复，有时深夜一两点还在班级群里答疑。和学生沟通，狄增如也非常耐心和包容，谈心谈话时会根据学生不同的个性，采取不同的方式进行沟通：对于急躁的同学会不断告诉他“别着急”，对不自信的同学经常会说“挺好的”，对骄傲自满的同学则会告诉他“再想想”。

生活中，狄增如则是同学们亦师亦友的最佳玩伴。他微微眯起的眼睛，温和的笑容，总是让人亲切感倍生；和同学们组队打篮球、乒乓球、羽毛球，甚至跑到山上去聚餐，都是常规操作。“学生不光要会学习，还要‘会玩’。我一直跟同学们讲，你连玩都不会，你还会干嘛？”狄增如谈道。心怀对学生的热爱、对教学的热爱、对生活的热爱，狄增如将阳光带到了身边的每一个角落，深受同学们喜爱。学生王泽说：“狄老师脸上永远有笑容，身上永远放光芒。这光来自于他内心对教学科研事业的热爱。”

普及系统科学，也是狄增如最大的梦想。北京师范大学对系统科学发展的高度重视，则为这一梦想提供了充分发挥的舞台。

系统科学是一门综合性、交叉性非常强的学科，以不同领域的复杂系统为研究对象。因此，不管是自然科学、社会、经济、地理、生物等任一领域的学科、专业，这种系统性的思维和方法都能成为学科研究的一个重要支撑。狄增如表示：“系统科学思想和方法的培养，是北京师范大学人才培养的特色之一。面对当下社会经济发展的复杂性和系统性挑战，我们希望让所有的学生都具备系统思维和系统科学方法。”

在珠海校区本科生专业确认中，不仅有理科实验班的同学，也有人文社科的同学选择了系统科学。采访中，狄增如的言语和眼神中，都洋溢着高兴。“我期待更多不同学科背景的同学选择系统科学。”他表示，“在这不但能学习最核心的数学物理学知识，还能掌握从系统科学的角度认识世界和改造世界的方法，并运用到生物、社会、人工智能等领域，何乐而不为？在我眼里，系统科学就是最完美的学科。总而言之，来就对了！”

21世纪，所有的科学研究领域都将面临研究复杂性、调控复杂系统的前沿问题。越来越多社会实践、学术问题对系统科学提出新的要求；科学研究，也正进入系统科学的时代。“作为面向未来的学科，系统科学能为中华民族的伟大复兴贡献磅礴力量。”狄增如认为，“进入新时代，系统科学研究和系统科学普及已迫在眉睫。”

（责编：李莉）