0.5 社会影响

对一个新的研究领域而言，其影响力可以从科学价值和社会影响两个方面来衡量。社会影响通常是指该研究领域的应用范围和潜在价值。网络科学虽然是一个新学科，其影响却是无处不在的。

经济：从网络搜索到社交网络

谷歌、Facebook、Twitter、领英、思科、苹果和阿卡迈（Akamai）等21世纪最成功的公司，其技术和商业模式都是基于网络的。实际上，谷歌不仅运营着人类有史以来建造的最大网络——包罗万象且持续更新的万维网，其搜索技术也和万维网的网络特性密不可分。

Facebook的出现大大推动了网络的普及，该公司致力于绘制出全世界人们的社会网络。Facebook不是第一家社交网络网站，很可能也不是最后一家。在社交网络的生态系统中，Twitter和领英等公司仍在努力获取数百万用户的关注。网络科学家们构思出的算法为这些社交网络站点提供了燃料，为包括好友推荐和广告投放在内的几乎所有事情提供了辅助支持。

健康：从药物设计到代谢工程

2001年完成的人类基因组计划首次完整地绘制出了人类基因图谱[5]，[6]。然而，要想完全理解细胞的运转方式和疾病的起源，列出人类所有的基因还不够：我们还需要一幅描绘基因、蛋白质、代谢体及其他细胞组成部分之间相互作用的地图。实际上，消化食物、感知环境变化等大多数细胞过程都依赖于细胞内的分子网络。这些网络的损坏会导致人类疾病。

随着对分子网络重要性的关注日益增多，致力于理解细胞网络行为的网络生物学，作为生物学的一个新的子领域出现了。与之相呼应，医药领域出现了网络医药学，致力于揭示网络在人类疾病中的作用（图0-5）。这些进展的重要性可由下面这条消息生动地说明：2012年，哈佛大学成立了网络医药系，公开聘用应用基于网络的思想理解人类疾病的研究人员和医疗人员。

网络在药物研制方面起着十分重要的作用。网络药理学的终极目标[7]是研制出没有明显副作用就能治愈疾病的药物。为实现该目标，人们在从多个方面努力：投资数百万美元用于绘制细胞网络，开发工具和数据库用于存储、管理、分析病人数据和基因数据。

一些新公司充分利用了网络为健康和医药领域提供的发展机遇。例如，GeneGo从科技文献中收集细胞交互地图，Genomatica利用代谢网络的预测能力识别细菌和人类的药物靶向。最近，强生等大型制药公司也开始大力投资网络医药，将其视为未来药物的方向。

安全：打击恐怖主义

恐怖主义是21世纪的灾难，需要投入大量资源在全世界范围内对其进行打击。负责打击恐怖活动的机构越来越重视网络思维。网络思维被用于破坏恐怖组织的金融网络，绘制敌对关系网络，发现恐怖组织成员的角色和揭示恐怖组织的能力。虽然这个领域的工作大多是机密的，但也有一些公开报道的案例。例如，使用社会网络搜寻萨达姆·侯赛因[10]；通过手机通话网络搜寻2004年3月11日马德里火车爆炸案嫌疑人。网络概念还对军事理论产生了影响，形成了“网络中心战”的概念——指通过低强度冲突去对抗采用分布式网络组织的恐怖分子和犯罪网络[11]（图0-6）。

网络科学有如此多的潜在军事应用，因此第一个网络科学课程开设在美国军事学院（西点军校）也就不足为奇了。另外，2009年成立的陆军研究实验室（Army Research Lab）投入了超过3亿美元，用于支持全美国的网络科学研究中心。

网络为人们带来的知识和能力也会被滥用，例如美国国家安全局不加区分的网络监视措施[12]。以对抗未来恐怖主义攻击为托词，美国国家安全局对美国和其他国家数亿人的通信进行监视，从而获取他们之间的社会关系网络。通过这个例子，网络科学家们唤醒了一种新的社会责任：确保人们的工具和知识不被滥用。

传染病：从预测到对抗致命病毒

虽然禽流感（H1N1）在2009年暴发时并不像人们担心的那样破坏性巨大，但它在传染病的历史上扮演着一个特别的角色：在暴发高峰到达数月前，其传播过程和传播时间就被准确预测到了，从这个角度而言，禽流感是第一个被预测且被成功拦截的案例（在线资源0.1）[13]。人们能做到这一点，主要得益于对疾病传播网络作用的理解。

2000年之前，传染病模型主要是基于区划的模型，假设处于同一个社会物理区划中的所有人都可以互相传染。基于网络的框架带来了根本性的改变，将传染病的可预测性提升到一个新高度。如今，传染病预测是网络科学最活跃的应用领域之一[13]，[14]，例如预测H1N1病毒和埃博拉病毒的传播。基于网络的框架也是本书讨论的一些重要发现的源头，它使我们可以建模并预测生物病毒、数字病毒和社会病毒（例如流行语）的传播。

这些进展的影响超出了传染病的范畴。实际上，网络科学工具在2010年1月预言了病毒可以通过手机进行传播[15]。就在预言之后不久，2010年秋天，大规模手机病毒第一次在中国暴发，每天有超过30万部手机被感染。

神经科学：绘制大脑地图

从网络科学的角度来看，由数千亿个相互连接的神经元构成的人类大脑，是目前我们理解最少的网络。原因很简单：我们缺少关于神经元之间连接情况的地图。目前可供研究使用的完全绘制出的大脑只有线虫的大脑，线虫大脑仅包含302个神经元。详细绘制哺乳动物的大脑会带来脑科学的革命，使我们能够理解并治疗很多神经系统疾病和脑疾病。有了大脑地图，大脑研究就会成为网络科学成果最丰硕的应用领域之一[16]。受大脑地图潜在影响力的驱动，美国国家卫生研究院在2010年启动了Connectome计划，旨在研制能够绘制哺乳动物大脑神经元级地图的技术（图0-4）。

管理：揭示组织机构的内部结构

虽然管理主要依靠正式的行政管理系统，但人们逐渐意识到，人与人之间通过交流关系形成的非正式网络对于一个组织的成功起着重要的作用。准确绘制出组织内部的关系网络可以暴露出关键单元之间潜在的交互缺失，有助于识别出那些将不同部门和产品关联起来的重要人物，帮助发现组织内部存在的管理问题。另外，在管理学文献中，越来越多的证据表明，员工的工作效率是由其在非正式组织关系网络中的位置决定的[17]。

因此，Maven 7、Activate Networks、Orgnet等许多公司都提供工具和方法来绘制出组织的真实结构。这些公司提供的系列服务包括：识别意见领袖，减少员工流失，优化知识和产品的扩散，从多样性、大小和技能方面为具体的任务设计最高效的团队（图0-7）。IBM、SAP等企业在其日常业务中增加了社交网络能力。总之，网络科学的工具对管理和商业来说是必不可少的，可以提高生产率，促进组织内部的创新。