复杂系统临界动力学理论与应用

临界转变、级联失效与集体行为广泛存在于自然系统和社会系统之中，是复杂系统科学关注的核心问题。本报告将从系统科学、统计物理、非线性动力学和复杂网络出发，介绍相变、渗流、自组织临界性与临界慢化等基本理论，并结合极端天气、气候临界点等典型案例，讨论复杂系统临界转变的识别、预测与动力学机制。

特别地，以海岸带这一典型的多圈层耦合复杂系统为例，探讨气候变化与人类活动共同作用下，海岸带生态系统的非线性响应、跨尺度反馈、临界转变与级联风险，以及复杂系统理论在系统韧性评估和临界转变预警中的应用。在此基础上，进一步探讨人工智能与复杂系统理论的融合及其在地球系统动力学建模与预测中的应用前景。

樊京芳，北京师范大学系统科学学院教授、院长，2025年获批国自然青年科学基金 A 类（原国家杰出青年），2021年入选海外高层次青年人才计划，现任德国波茨坦气候影响研究所客座教授。2014 年于中科院理论物理所获博士学位，并在以色列、德国、美国多家国际知名机构从事博士后与访问研究。

主要研究方向包括统计物理、复杂系统临界动力学理论及其在地球系统中的应用。近五年以通讯作者在Nature Physics、Nature Climate Change、Nature Machine Intelligence、Nature Communications、PNAS、PRL、NSR等期刊发表论文90余篇，多项成果被国际学术界与政策机构广泛引用。

现任JPhys Complexity，Chin. Phys. Lett.等国际期刊编委，National Science Review客座编委，中国系统工程学会副主任委员，中国工业与应用数学学会委员，曾获“系统科学与系统工程科学技术青年科技奖”等多项荣誉。