一场范式变革

早在20世纪60年代我们就已经认识到六度分隔和小世界，但直到90年代末我们才开始揭示诸如细胞或互联网等复杂系统形成的组织原则。无尺度网络的发现引发了一场范式变革：无尺度网络告诉我们，我们周围的许多复杂网络不是随机的，而是可以用同一个稳健而普适的架构来刻画。在我做有关网络的演讲时，总会被问到一些基本问题：为什么发现无尺度网络需要如此之久？为什么我们到1999年才发现枢纽节点和幂律对复杂网络行为的影响？答案很简单：我们缺少地图。在20世纪90年代末之前，能够用于研究的少数几个网络最多只包含几百个节点。巨大的万维网让我们第一次能够研究大型复杂系统的内部结构，并最终让我们发现了幂律。随着其他大型网络陆续进入研究视野，我们渐渐发现，从语言网络到性关系网络，具有现实意义的大多数网络都是由同样的普适法则塑造的，因此具有同样的由枢纽节点支配的架构。

这次范式变革意义深远且发展迅速，以至于我们还难以完全理解其内涵，这迫使我们去系统地回顾网络在大多数领域的作用。枢纽节点促使传染病学家寻找新策略以避免艾滋病肆虐或瘟疫蔓延。在充斥着恐怖主义的时代，互联网的健壮性和脆弱性推动人们去研究更安全的通信系统。网络思维还开创了新的研究领域，包括系统生物学和基因网络，这些研究是后基因组革命快速开展的推动力。仅仅在过去两年间，无尺度网络就已经应用到多个领域，包括药物发现和癌症研究；刻画语言的大尺度结构；重新设计互联网；为分布式数据库设计高效的搜索算法以便在万维网上快速找到信息；研究分布式系统Gnutella（Napster的继承者）；刻画蜘蛛侠或美国队长等喜剧角色在Marvel漫画公司中的作用等。

然而，网络研究的宝藏一直隐藏在只有少数研究人员能够理解的数学语言背后。计算机科学家和物理学家因为熟知网络的数学语言，很快就参与到了这场网络革命中。然而不熟悉数学语言的领域仍然没有被网络革命所影响。

2002年似乎是一个转折点，网络研究热潮自此开启。对《链接》一书进行回应的数百封电子邮件中，有的邮件来自军事策略学家，他们在思考枢纽节点在安全问题和恐怖主义中的作用；有一封邮件来自一位风投资本家，他读了这本书之后创办了一家基于网络的创业公司；有一封邮件来自一位激进主义者，他认为绘制链接可以帮助我们在月球上建立殖民地；有一封邮件来自一家互联网网络公司的CEO，他分享了他在利用枢纽节点方面的经验；有一封邮件来自研究古代伊斯兰世界的学者，他研究公元1000年左右伊斯兰神学家之间的网络。《链接》受到商界和生物学的特别青睐。对《链接》进行积极回应的领域如此之广，表明了将21世纪变成互连世纪的强大趋势。免疫学家海因茨-甘特·蒂勒（Heinz-Günter Thiele）评论道：“我们无法想象出没有网络概念和网络理论的现代生活和科学。”通过讲述我们掌握网络语言的过程，《链接》一书让网络思维变成了快速扩散的病毒，在其描绘的网络上迅速散布开。然而，虽然我们身边存在很多小世界，但思想并不总是沿着最短路径进行传播，不过有一点是确定的：网络思维最终逐个节点地扩散开了。

随着网络慢慢影响到人类认知的不同领域，针对复杂网络根本性质的研究继续全速推进。《链接》一书出版后不到一年的时间内浮现出的一系列发现可能需要一本新书来描述。由于不可能描述所有这些发现，在随后的内容里，我们仅仅完成一个小目标：我将回顾社区和模块对复杂网络结构的影响，这个问题是在《链接》送达出版社之后才解决的。