大脑网络的探索进程（一）——研究特点、方法与三大类型＊

方锦清

研究员，中国原子能科学研究院，北京102413＊ 国家自然科学基金项目（61174151，60874087）；中国原子能研究院基金项目（YZ2011-20）

大脑网络的探索进程（一）
——研究特点、方法与三大类型＊

方锦清

研究员，中国原子能科学研究院，北京102413
＊ 国家自然科学基金项目（61174151，60874087）；中国原子能研究院基金项目（YZ2011-20）

网络科学理论方法 大脑网络 结构性网络 功能性网络 效用性网络 网络的网络

大脑网络是复杂的生命系统中一个最典型的复杂网络，是一类“网络的网络”。目前可从三个层次对大脑网络进行建模探索，即微观尺度（神经元）、中尺度（神经集群）、大尺度（脑区域），各层次之间相互影响、错综复杂，研究难度很大。笔者从网络科学观来评述大脑网络的探索进程、研究方法和主要类型。

1 引言

在世纪之交，以小世界网络和无标度网络的两大发现为标志，无处不在的复杂网络的研究取得了突破性进展，由此诞生了一门广泛交叉的网络科学与工程学科［1－4］，掀起了世界范围内的研究热潮。各种各样的网络（互联网、万维网、各种交通网、能源网络、经济网络、社会网络、生物网络等）研究遍地开花，应用研究更是热火朝天，硕果累累。网络科学究竟给人们什么启示？网络科学使人们的思想和方法产生了新的飞跃。网络丰富多彩，它能深刻描述自然界和人类社会中各种复杂系统及其内在联系，揭示其随时间和空间演化的复杂性、多样性和层次性。实际上整个宇宙和人类社会并非完全随机或完全确定的世界，而是一个确定性与随机性相混合的统一世界；……