圣塔菲研究所 Santa Fe Institute

简介

圣塔菲研究所 Santa Fe Institute（SFI） 是一个独立的非盈利研究机构，位于美国新墨西哥州的圣塔菲市，正式成立于1984年。该所于1984年由乔治·考温，大卫·潘恩斯，斯特林·科尔盖塔，默里·盖尔曼，尼克·麦特罗博利斯，赫布·安德森，彼得·A·卡拉瑟斯，以及理查德·斯兰斯基等人一同创办。该研究所致力于复杂适应性系统的跨学科研究，包括物理、计算、生物和社会系统。

该所建立的原因，根据“复杂 - - 诞生于秩序与混沌边缘的科学” 所述 ：1983的一天，诺贝尔奖得主、夸克之父马瑞·盖尔曼 Murray Gell-mann 与乔治·考温 George Cowan 等人正在一起讨论建立一个研究机构。早些时候，他提出关于创建一个兼容多学科的研究所的想法，盖尔曼当时这样说“我觉得我们所要致力于研究的是跨越科学不同学科的大整合。有些领域如在分子生物学、非线性科学、认知科学等领域已经开始了，而这个新的研究所的任务就是要促使其诞生”。1984年，在盖尔曼和安德逊 Philip Anderson 、诺贝尔经济学奖获得者阿罗 Arrow 等人的支持下，会同一批从事物理、经济、理论生物、计算机科学的著名的研究人员，在圣塔菲伊苏区中一个租来的女修道院中组建了圣达菲研究所。1985年，该研究所从当地一所治疗中心处获得了名称“圣塔菲研究所”的使用权。建立之初，乔治·考温是这个研究所的所长，一个实际负责人；马瑞·盖尔曼是研究所的董事会主席。

截止至2016年，根据宾尼西法大学每年发布的《全球智囊团报告》，圣塔菲研究所在世界顶级科技智囊团中排名第20位，全球最佳跨学科研究第24位。

组织架构

圣塔菲研究所主要由常驻研究员，校外学者、外聘研究员，访问学者和服务人员组成。

研究方向

圣塔菲的研究侧重于复杂适应系统或者简单地说是复杂系统的研究。最新的研究包括进化计算、新陈代谢和生态的规模法则、城市的基本属性、病毒菌株进化的多样性、灵长类社会群体的相互作用和冲突、语言发展的历史、物种交互的结构和动力学，包括食物网、动态的金融市场、人类物种的等级和合作的涌现、生物和技术的创新等。

回顾历史发展，圣塔菲研究所的研究人员在发展、应用复杂系统的研究方法层面做出了不同程度的贡献，包括多主体建模、网络理论、计算免疫学、金融市场物理学、遗传算法、计算物理学和机器学习。

该研究所还利用信息理论、组合数学、计算复杂理论、凝聚态物理学等相关学科的研究方法，研究复杂系统的物理和数学方面的基础课题。最近在这个方面的研究包括NP-Hard问题的相变研究。

圣塔菲研究所的一些成果包括：

1. 20世界80年代和90年代，复杂性研究促使人们努力创造人工生命来模拟真实的有机体和生态系统。
2. 对于混沌系统、遗传算法、复杂性经济学、经济物理学、复杂网络、生态系统等基础性研究有重大贡献。
3. 对人类语言进化的研究，试图将人类语言追溯到一个共同的祖先（原始人类语言）

教育项目

圣塔菲研究所开展了一系列的教育项目，其目的是为了不同年龄段的人普及复杂系统的核心思想。 运营时间最长的教育类项目是一年一度的复杂系统暑期学校，每年都在圣塔菲的圣约翰学院，已经持续有30余年了。暑期学校一般是从申请者中挑选50-60名的学生，包含研究生、早期博士后、以及商业网络研究院，参加为期4周的复杂系统课程。课程一般有圣塔菲研究所的研究员提供，学生们通过参与复杂系统方面的合作项目进行合作学习。

同时圣塔菲研究所还给当地的优秀的学生或者老师颁发一年一度的中学优秀科学奖。

所有的教育项目包括：

1. 复杂系统暑期学校（针对研究生和博士水平）
2. 计算社会科学研究生工作坊（研究生水平）
3. 全球可持续发展暑期学校（研究生水平）
4. 本科生科研体验（本科生水平）

从2014年开始，圣塔菲研究所还推出了一系列大规模的关于复杂系统的开放式在线课程，并且宣布和亚利桑那州立大学合作，开设复杂性科学的硕士课程。

复杂系统暑期学校

• 开始时间：当年的6-7月份
• 申请时间：前一年的10月份左右
• 基本介绍：在圣塔菲的某个地方举办一个为期4周的暑期课程，这个项目包含了一些列集中的、高强度的讲座、实验和讨论，这些都是基于复杂性科学的概念、工作和最新主题，包括非线性动力系统、规模法则、信息论、适应和进化、网络、机器学习、多主体建模以及一些其他领域的主题和案例研究。通过四四周的项目，参与者合作完成创新性的研究项目，并最终行成期末报告和论文。
• 费用情况：

• 学术参与者（包括学生、博士后或者大学教师等）：4500美金
• 专业/企业参与者：6000美金

学费包括课程费用、课程材料费用、住宿和三餐。但是不包含机票等费用。 （如果被录取的话，一般是需要从他们所在的机构申请经济支持，圣塔菲研究所会提供相应的证明材料。如果实在有困难的同学，也可以向圣塔菲研究所提出有限的学费补助）

• 申请要求：

• 1、任何学科背景的研究生、博士后研究员、教师、专业人员都可以申请。
• 2、熟练掌握英语听说读写的能力，有一定的科学或者数学背景基础。
• 3、也欢迎和复杂系统学科不太相关的同学申请，比如人文学科、视觉和表演艺术等。
• 4、欢迎来自世界各国的申请者申请，尤其是鼓励女性和代表少数的团体和机构成员申请。
• 4、如果被选上的话，需要全程参与。

• 申请材料：

• 1、网上填写申请表格
• 2、一份最新的简历或者履历；应该包含你对目前接受教育的情况或者是职业发展情况的清晰描述，如果有发表的文章等也应该列出来。
• 3、一份材料描述你的研究兴趣以及你参与暑期学校的兴趣和理由。
• 4、两封推荐信：一封来自教授，一封来自合作者（详见申请表），注意：这些应该和你的申请材料分开发出。请告知你的推荐人，myreviewroom.com这个邮箱会给他们发个邮件，这个邮件包含了密码和上传说明，希望他们通过这个邮件上传他们的推荐信到你的申请材料中。

本科生的科研体验

• 开始时间：当年的6-10月份
• 申请时间：前一年的10月份左右
• 截止时间：次年1月份左右
• 基本介绍：这是一个为期十周的包食宿的研究机会，学生能够和SFI导师一对一的合作开展创新的科研项目。该项目要求学生结合物理学、自然科学和社会科学的概念和工具，打破传统的学科界限。这使得学生可以通过使用在圣塔菲研究所应用的严谨的科研方法，对现实世界的复杂系统提出一些重大的问题。这个项目的目的就是让学生通过和SFI的导师以及博士研究员的合作，探索他们自己的科研问题和项目。
• 费用情况：

• 免费并包食宿，住宿是在圣塔菲附近的一所大学。
• 还可以报销从学校到圣塔菲研究所的差旅费用。

• 申请要求：

• 1、正在申请学士学位或者副学士学位的本科生（全职或者兼职的），应届毕业生不包含其中。
• 2、正在申请大学的高中毕业生也是有资格的。
• 3、有较强的数学能力和编程能力的学生优先考虑。
• 4、欢迎来自世界各国的学生申请，但是需要你所在的大学提供F-1签证（在学校的国际处咨询CPT/OPT的情况）
• 5、特别鼓励女性和代表少数机构的团体和机构申请。

• 申请材料：

• 1、网上填写申请表格
• 2、一份最新的简历或者履历；应该包含你对目前接受教育的情况或者是职业发展情况的清晰描述，如果有发表的文章等也应该列出来。
• 3、兴趣陈述说明
• 4、教授或者导师的推荐信一封（详情见申请材料）
• 5、所在大学的成绩单，成绩单必须由你所在的大学寄出。

计算社会科学研究生研讨会

• 开始时间：当年的6月份
• 申请时间：前一年的10月份
• 截止时间：当年的2月份
• 基本介绍：该研讨会将聚集一批高级的研究生和一小部分的研究员针对计算社会科学举行为期两周高密度讨论交流。研讨会的内容将包括圣塔菲研究员的讲座和研讨班，以及参与的研究生对正在进行的工作进展的汇报展示。研讨会的主要目的是为了帮助研究生继续推进他们的研究进度，包括计算模型的组成部分；研讨会的一个重要的环节将致力于分析和改进参与的研究生正在进行的研究工作。
• 费用情况：

• 2475美元，该学费包括课程费用、材料费用、住宿和伙食费用。
• 差旅费用由学生自己承担。

• 申请要求：

• 1、理想的申请者应该已经至少在经济学或者其他社会科学领域研究深造了2年，并积极从事计算社会科学的研究（不符合这些标准但是高素质的申请者也会被考虑录取）。

• 申请材料：

• 1、一份最新的简历或者履历；
• 2、一封推荐信
• 3、两个其他推荐人的联系方式；
• 4、一页纸列出正在做的或者已提交的计算社会科学方面的研究大纲。
• 5、如果可以证明由能力完成该领域研究的人会被优先考虑。

全球可持续发展暑期学校 （2020年暂不确定是否会有该项目）

• 开始时间：当年的7月份
• 申请时间：前一年的11月份
• 截止时间：当年的3月份
• 基本介绍：这是一个为期2周的暑期课程，主要是介绍复杂系统驱动全球可持续发展的主导作用。参与会者将从国际领先的思想家和实践者那里学习创造系统性解决方案的科学、技术和政策的最新进展。
• 费用情况：

• 1800美元，该学费仅包括参与课程的费用和课程材料费用，不包括住宿和三餐的费用。
• 鼓励大家合租，会提供往返市中心和圣塔菲研究所的班车。
• 有限的奖学金支持给由特殊需求的同学，那些努力去获取外部资助而没有成功的同学。

• 申请要求：

• 1、所有人都可以申请；但是比较适合博士后研究员、研究生以及处于职业发展早期的科学家、非盈利组织机构和基金的政策制定者或者是专业的商业人士。
• 2、要求熟练掌握英语；

• 申请材料：

• 1、填写网上申请材料；
• 2、一份最新的简历或者履历；应该包含你对目前接受教育的情况或者是职业发展情况的清晰描述，如果有发表的文章等也应该列出来。
• 3、陈述你目前的研究项目以及申请该项目的理由
• 4、一封推荐信。注意：这些应该和你的申请材料分开发出。请告知你的推荐人，education@santafe.edu这个邮箱会给他们发个邮件，这个邮件包含了密码和上传说明，希望他们通过这个邮件上传他们的推荐信到你的申请材料中。

• 提交的议题：

• 1、公民技术与城市分析 Civic Tech and Urban Analytics
• 2、城市遥感与空气质量 Urban Sensing and Air Quality
• 3、城市建筑与设计 Urban Architecture and Design
• 4、能源技术创新 Innovation in Energy Technologies
• 5、邻里效应和大数据 Neighborhood Effects and Big Data
• 6、技术与社会动力学 Technology and Social Dynamics
• 7、生态网络 Ecological Networks
• 8、建筑物的能源转化 Energy Transformation in Buildings
• 9、气候变化与城市政策 Climate Change and Urban Policy
• 10、供水系统 Water Systems
• 11、减少城市的环境足迹 Reducing the Environmental Footprint of Cities

研究成员

• Geoffrey West

研究方向：城市，幂率和可持续发展

• Cristopher Moore

研究方向：社交网络，大数据和基于数据的物理结构的推断方法；算法公正性；人类语言的演化

• David Wolpert

研究方向：信息，热力学，和生物复杂度的演化；计算的热力学；人类语言的演化

• Melanie Mitchell

研究方向：深度学习；复杂系统

畅销书：Complexity: A Guided Tour(中文简介)

• Sidney Redner

研究方向：非平衡统计物理

相关资料

• 圣塔菲研究所官网

• 圣塔菲研究所维基百科

• 圣塔菲研究所集智百科

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