導語

集智學園聯合北師大系統科學學院開設，以方福康先生系統科學文集為思想基石，匯聚北師大系統科學領域十位教授，系統整合統計物理、生命系統中的智能行為、社會復雜系統建模、人工智能與復雜網絡等多個交叉方向，構建一條從微觀機制到宏觀結構、從理論分析到實際應用的知識脈絡。

作為系列課程第二講，陳曉松教授將講授「統計物理與地球復雜系統」，從統計物理的視角出發，系統講解如何通過本征微觀態與重整化群理論連接微觀行為與宏觀規律，揭示復雜系統中涌現與相變等關鍵現象的統計機制。

主題：統計物理與地球復雜系統

課程簡介

當我們面對一個紛繁復雜的系統——如天氣系統、大腦神經網絡或金融市場——我們不禁會問：

• 在這些無序表象背后，是否潛藏著可識別、可預測的秩序？

• 為什么數以億計的微觀個體運動，最終匯聚成宏觀世界的“規則”？

• 是否存在某種方法，能從局部的信息中預判整體的演化趨勢？

統計物理，正是探索這些問題的核心工具。作為連接個體行為與系統整體的橋梁，它使我們能夠從無序中識別規律，從復雜中發現統一。

本課程將從經典統計力學出發，回顧吉布斯建立的平衡態理論，并重點介紹陳曉松教授及其團隊提出的本征微觀態統計物理學與重整化群理論。該理論致力于在大規模數據中識別系統的本征結構，通過多尺度建模揭示宏觀涌現現象的統計本質。無論是自然系統的臨界行為，還是社會系統中的突變與轉折，皆可通過該框架獲得深刻理解。

課程大綱

1. 統計物理的基本理論框架

2. 本征微觀態統計物理學與重整化群理論

3. 本征微觀態統計物理與重整化群理論的應用

4. 統計物理與復雜系統研究的前沿趨勢

5. 討論交流

專業術語

統計物理、平衡態與非平衡態、本征微觀態、涌現、相變、重整化群、臨界現象、多尺度建模、復雜系統臨界性

課程信息

課程主題：統計物理與地球復雜系統

課程時間：6月27日（周五）晚19:30-21:30

課程形式：騰訊會議（會議信息見群內通知） ；集智學園網站錄播（3個工作日內上線）

課程主講人

陳曉松，北京師范大學系統科學學院/浙江大學物理高等研究院教授。1982年、1984年獲華中師范大學物理學學士、理論物理碩士學位，1992年獲德國柏林自由大學自然科學博士學位，1999年度中國科學院“百人計劃”入選者，2003年國家杰出青年科學基金獲得者。先后在德國柏林自由大學、德國亞琛工業大學、中國科學院理論物理研究所等高校和研究所工作，2018年10月起入職北京師范大學系統科學學院，2024年9月起擔任浙江大學物理高等研究院教授。研究領域為液體統計物理、相變與臨界現象基本理論、復雜系統和地球系統的統計物理及相變與臨界現象。現任《Communication in Theoretical Physics》、《Chinese Physics B》、《Entropy》、《Fundamental Research》期刊編委，曾任《中國科學：物理學 力學 天文學》、《物理》、《現代物理知識》等期刊編委。

課程適用對象

1. 理工科高年級學生/研究生：系統性掌握復雜系統研究工具（多主體建模、網絡分析）

2. 跨學科研究者：汲取生物學、社會科學與AI的交叉靈感

3. 產業從業者：用系統思維解決業務中的非線性問題（如用戶增長、供應鏈優化）

報名須知

1. 課程形式：騰訊會議直播，集智學園網站錄播。本系列課程不安排免費直播。

2. 課程周期：2025年6月20日-2025年8月22日，每周五晚19：30-21：30點進行。

3. 課程定價：599元

https://campus.swarma.org/course/5518?from=wechat

可開發票

付費流程

1. 掃碼付費；

2. 課程頁面添加學員登記表，添加助教微信入群；

3. 課程可開發票。

陳曉松教授代表論文

1. Teng Liu (劉騰)1, Gao-Ke Hu (胡高科)1, Jia-Qi Dong (董家奇)2, et al.Renormalization Group Theory of Eigen Microstates. Chinese Physics Letters, 2022，https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0256-307X/39/8/080503/meta

2. Jingfang Fan, Jun Meng, Josef Ludescher, et al.Statistical physics approaches to the complex Earth system. Physics Reports, 2020，https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370157320303458

3. Yu Sun，Gaoke Hu，Yongwen Zhang，Bo Lu，Zhenghui Lu，Jingfang Fan，Xiaoteng Li，Qimin Deng，Xiaosong Chen.Eigen microstates and their evolutions in complex systems。Commun. Theor. Phys,2021. DOI 10.1088/1572-9494/abf127

4. Jun Meng, Jingfang Fan, Josef Ludescher, et al.Complexity-based approach for El Ni?o magnitude forecasting before the spring predictability barrier, 2020,https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1917007117

5. Jingfang Fan, Maoxin Liu, Liangsheng Li, et al.Continuous percolation phase transitions of random networks under a generalized Achlioptas process. physical review e, 2012, https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.85.061110