
导语
在神经系统中意识的生成、城市交通的拥堵演化、全球产业系统的协同与失稳之中,始终潜藏着一条贯穿微观与宏观的因果脉络:个体行为本身或许简单,却能在尺度跃迁中孕育出高度组织化、难以还原的整体结构。复杂现象并非微观规则的线性叠加,而是源于多尺度动力学作用下逐步形成的因果组织。正是在这一背景下,因果涌现理论被提出,并在因果涌现 2.0、工程化涌现以及多尺度因果抽象等工作中推进,逐渐发展出一套融合动力学分析、信息论度量以及谱方法与人工智能工具的研究框架,从而将研究重心从“复杂性本身”转向“因果结构如何出现、如何被度量并在现实系统中发挥作用”。
为系统梳理因果涌现领域的最新进展,北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起「因果涌现第七季」读书会,组织对该主题感兴趣的研究者与探索者共同研读前沿文献、交流研究思路。读书会将于2026年2月22日起每周日上午(创建读书会暂定时间为10:00-22:00)线上开展,持续约10周,包含主讲分享与讨论交流,并提供会后视频回放,诚邀相关领域研究者及跨学科兴趣者参与。


涌现现象之所以成为复杂系统研究中的长期挑战,并不在于系统是否复杂,而在于因果结构如何随尺度发生重组。微观层面的局部相互作用往往是明确且可描述的,但当系统规模扩大、时间尺度拉长,这些局部规则并不能直接解释宏观层级上稳定结构、功能模式与整体行为的出现。传统还原论框架在这一过程中暴露出明显局限,而因果涌现理论正是试图从因果层面回应这一断裂:系统的因果能力并非在所有尺度上均匀分布,而是可能在某些中尺度层级上得到集中和放大。
近年来,因果涌现研究逐步走出单一理论路径,呈现出明显的多方向并行发展态势。一方面,以因果涌现2.0与工程化涌现为代表的工作,从信息论与最大熵干预视角重新界定了“宏观因果有效性”的内涵,使粗粒化不再只是降维手段,而成为因果结构重构的核心机制。另一方面,动力学方法的引入显著拓展了分析工具的边界:基于奇异值分解的因果涌现框架,通过刻画系统转移动力学中的主导模式与可逆性结构,为无需预设粗粒化方案的多尺度分析提供了新的方式;Koopman算子等谱方法,则进一步将因果问题嵌入到动力系统的算子结构之中。
与此同时,因果涌现研究也开始与更具结构性的数学工具发生交汇。层论(sheaf theory)为刻画分布式系统中的局部一致性与全局因果结构提供了新的语言,而对称性与层级结构的研究则从更基础的角度揭示了涌现发生的几何与代数条件。在方法层面,部分信息分解与相关信息论工具不断发展,使得冗余、协同与独特因果贡献得以在高维系统中被区分和量化。近期,溯因AI的引入则进一步拓宽了研究视野,尝试从机器学习与模型发现的角度理解复杂系统中新结构的生成机制。
正是在这样一个理论不断扩展、方法快速更新、应用逐渐落地的阶段,第七季因果涌现读书会应运而生。本季将不再局限于单一方法或问题线索,而是围绕“从理论到应用”的主线,系统梳理因果涌现研究在多尺度分析、动力学刻画、结构工具与人工智能方法中的最新进展,并进一步讨论这些成果在真实复杂系统中的应用潜力。通过这一系列讨论,我们希望为理解复杂系统中因果结构的形成机制,提供更加连贯、可操作的研究图景。
如今,全新一季的因果涌现读书会即将拉开帷幕,在这里,你将与志同道合的伙伴们共同探讨因果涌现的奥秘,在交流互动中互相启发,共同进步,期待你的加入!
本季读书会将围绕“因果涌现——从理论到应用的最新进展”展开,涵盖多尺度因果理论、动力学方法、信息论工具、结构化数学视角以及人工智能与现实系统应用等多个方向。读书会发起团队已系统整理了上述领域的代表性文献与最新研究进展,希望通过系列文献研读与讨论,逐步梳理因果涌现研究在理论、方法与应用层面的内在脉络。我们期待借此帮助更多感兴趣的研究者能够在这片方兴未艾的研究领域找到未来的科研方向。


张江,北京师范大学系统科学学院教授,集智俱乐部、集智学园创始人,集智科学研究中心理事长,曾任腾讯研究院、华为战略研究院等特聘顾问。主要研究领域包括因果涌现、复杂系统分析与建模、规模理论等。
个人主页:https://jake.swarma.org/

袁冰,集智科学研究中心技术与产品顾问。研究兴趣包括因果推断、复杂科学,以及人工智能相关领域。

王志鹏,北京师范大学在读博士。研究兴趣包括复杂网络与机器学习、因果涌现。

刘凯威,北京师范大学在读博士。研究兴趣包括风险模型与生存分析、复杂网络重构、贝叶斯统计、因果涌现。

杨明哲,北京师范大学系统科学学院硕士生,在张江老师因果涌现研究小组。研究领域是因果涌现、复杂系统自动建模。

章彦博,美国亚利桑那州立大学复杂系统博士,本科毕业于中国科学技术大学凝聚态物理系,现在塔夫茨大学进行博士后研究,集智科学家,曾在瑞典卡罗琳斯卡医学院进行访问交流。研究方向:统计物理、复杂系统等。
相关链接:
意识到底是如何产生的?能通过技术手段进行读取吗?
网络、几何与物理:层级、长程关联与局域化 | 章彦博
如何在《原神》中涌现出群体自我? - 章彦博的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/427399548(如何在《原神》中涌现出群体自我?);「复杂」的极限在哪里:Wolfram与他的「计算等价性原理」 - 章彦博的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/24950767(「复杂」的极限在哪里:Wolfram与他的「计算等价性原理」

郑鸿盛,北京师范大学系统科学学院硕士生,研究兴趣复杂系统、因果涌现、机器学习等。
「因果涌现第七季」读书会2026季正式启动
时间规划:2026年2月22日开营,共持续10周左右。
参与形式:腾讯会议——每周日早上10:00-12:00。
报名您将获得:
立即报名,与我们一起研讨因果涌现的理论应用。
读书会价格:299元
第一步:微信扫描海报中二维码填写报名信息。
第二步:填写信息后,付费报名。如需用支付宝支付,请在PC端进入读书会页面报名支付:https://pattern.swarma.org/mobile/study_group/76?from=wechat
第三步:添加运营负责人微信,拉入对应主题的读书会社区(微信群)。
PS:
我们鼓励围绕因果涌现、复杂系统与人工智能及相关具体问题的深入探讨。为保证讨论质量,请避免发表脱离本期读书会主题、缺乏实证基础或过于空泛的哲学思辨类内容。
若讨论内容明显偏离主题,经主持人提醒后仍未调整,为维护整体学习环境,我们将不得不将该成员请出讨论群,并根据其实际参与进度,对未参与部分按比例办理退费。
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更新时间:2026-02-06
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