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历时最长的Scientific Reports 论文? 精选

已有 17224 次阅读 2014-8-28 00:20 |系统分类:科研笔记


一篇几年前的文章终于面世了。


http://www.nature.com/srep/2014/140827/srep06197/full/srep06197.html 


当我们最终将论文写成、润色并投出的日子是2011年12月5日。投稿刊物就不说了。


我们在这篇文章的实验、撰写等工作上花费了一年多的时间。


然后是将近三年的漫长审稿。


当年,参与研究并发挥了重要作用的硕士生现在博士都快要毕业了。。。。。。


几年的辛苦经历总结成一句话:和主流对抗是没有好果子吃的。


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这篇文章标题就比较震撼《一个简单模型阐明复杂网络的错综关系

A simple model clarifies the complicated relationships of complex networks》。

因为这个标题,这篇文章吃了不少苦头。


为了讲这篇文章,先讲个故事。


当年,门捷列夫玩化学的时候,化学还是一片混沌。化学家发现了各种化学元素,但各种化合物神出鬼没,化学元素的性质是一团乱麻。于是,门老发挥了小学生级别的聪明才智,将化学元素一个一个填入到一个表格之中。最后,大功告成。史称:门捷列夫元素周期表。


当诺贝尔奖评奖的时候,有人还在说悄悄话,看门捷列夫,做了个什么玩意儿啊。刚好俄国和瑞典交恶,有人就说,就这么个破玩意,值得诺贝尔奖这样的荣誉吗? 门捷列夫于是把奖章退了回去。这是史上第一个诺贝尔奖退奖事件。因为这些风言风语,门捷列夫从来就没有选上俄罗斯科学院院士。须知,在整个化学史上,门老在俄罗斯绝对坐第一把交椅,在世界上坐第二把交椅问题不大,第一把交椅需要和拉瓦锡竞争一下。


现在看来,当时的人们显然没有理解一个重要的命题:单个化学元素的性质是由其他化学元素来刻画的。简单地说,元素是社会的元素(人是社会的人)。


现在,复杂网络领域也是一片混乱。比如:小世界网络、无标度网络、分形网络、社区网络等等概念满天飞,但这些概念究竟刻画了哪些网络拓扑却不得而知。于是,我们将这些网络类型映射到一个参量空间,一切豁然开朗。


比如小世界网络,大家过去一直认为:小世界网络的平均最短路径是一个不变量。而现在我们明白,在无标度或者社区结构的情形下,事实并非如此。进一步地,“小世界网络的平均最短路径是一个不变量”这个命题必须与某些特殊的过程相结合时才是正确的。小世界网络的平均最短距离严重地依赖于采样阈值。


比如分形网络,大家过去一直认为:分形网络来源于集散节点的排斥。但我们的模型清晰地展示了很多集散节点聚合情形下的分形网络。这表明:过去的观念是值得质疑的。


比如无标度网络,大家过去一直认为:无标度来源于马太效应。但我们的模型显示:这一观点值得商榷。马太效应不能看作无标度网络的因。


比如社区网络,过去大家经常认为:拓扑距离反应了相似性距离(我们命名为类别距离)。我们的模型显示,这两个概念需要厘清。


我们的这篇文章清晰地给出了各种类型网络之间的关系,结果表明:这些网络可以形成一个谱图。


这篇文章的逻辑推论很多,文章并没有一一点明,实在是因为将这些推论组织起来是一个过于庞大的任务。读者需要自己做些简单的推理。


这篇文章牵涉到的引用在40000以上。


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化学教科书中,附有一张“元素周期表”。这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展起了巨大的作用。看到这张表,人们便会想到它的最早发明者———门捷列夫。 门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西伯利亚的托波尔斯克市。他父亲是位中学教师。

  在化学教科书中,附有一张“元素周期表”。这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展起了巨大的作用。看到这张表,人们便会想到它的最早发明者———门捷列夫。

  门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西伯利亚的托波尔斯克市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久,父亲双眼因患白内障而失明,家境一下子困顿起来了。意志坚强而能干的母亲并没有因生活艰难而低头,她决心一定要让门捷列夫像他父亲那样接受高等教育。

  中学毕业后,他母亲变卖了工厂,亲自送门捷列夫去上学,经过2000公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族,又来自边远的西伯利亚,莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易,门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时,就晕了过去,只好改变志愿,通过父亲的同学的帮忙,进入了亡父的母校———彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望,不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家,为了不辜负母亲的期望,他发奋地学习,1855年以优异的成绩从学校毕业。

  毕业后,他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏,彼得堡大学破格地任命他为化学讲师,当时他仅22岁。

  1867年,俄国彼得堡大学里来了一个年轻的化学教授,他就是门捷列夫。身为化学教授的门捷列夫大部分时间不是在实验室度过,而是将自己关在书房里,手里总捏着一副纸牌,颠来倒去,整好又打乱,乱了又重排,不邀牌友,也不去上别人家的牌桌。

  两年后的一天,俄罗斯化学会专门邀请专家进行一次学术讨论。会场上大家各抒己见,好不热闹,只有门捷列夫一个人一直一言不发。眼看讨论就要结束了,主持人躬身说道:“门捷列夫先生,不知可有什么高见?”门捷列夫也不说话,起身走到桌子的中央,右手从口袋里取出一副纸牌甩在了桌子上,在场的人都大吃一惊。门捷列夫爱玩纸牌,化学界的朋友已早有所闻,但总不至于闹到这种地步,到这么严肃的场合来开玩笑吧?

  只见门捷列夫将那一把乱纷纷的牌捏在手里,三下两下便整理好,并一一亮给大家看。大家这时才发现这并不是一副普通的扑克,每张牌上写的是一种元素的名称、性质、原子量等,共63张,代表着当时已发现的63种元素。更怪的是,这副牌中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。

  这时,一直坐在旁边观看的门捷列夫的老师胡子气得都撅起来了,一拍桌子站起来,以师长的严厉声调说道:“快收起你这套魔术吧,身为教授、科学家,不在实验室里老老实实地做实验,却异想天开,摆摆纸牌就要发现什么规律,这些元素难道就由你这样随便摆布吗?”老人越说越激动,一边还收拾东西准备离去,其他人见状也纷纷站起,这场讨论就这样不了了之。

  门捷列夫坚信自己是对的,回家后继续推着这副纸牌,遇到什么地方接连不上时,他就断定还有新元素没被发现,他就暂时补一张空牌,这样他一口气预言了11种未知元素,那副牌已是74张。这就是最早的元素周期表。

  随着周期律广泛被承认,门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是,1882年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣誉———法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国,科学院在推选院士时,竟以门捷列夫性格高傲为借口,把他排斥在外。后来由于门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员,彼得堡科学院才被迫推选他为院士。由于气恼,门捷列夫拒绝加入科学院,从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。







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