研究非平衡、非线性系统的基本性质与规律，并以此为基础讨论实际系统中的问题。内容包括非平衡系统的输运现象、非线性系统中的时空有序结构、非线性系统的混沌动力学、复杂网络结构、功能与控制等方面。

非平衡系统输运性质：
   非平衡系统的描述方法以及具体非平衡系统的性质是系统科学的重要研究领域，相关成果对系统科学的理论发展以及在生物、经济等具体系统中的应用具有重要促进作用。在这一基础领域，目前我们主要研究了与输运过程有关的非平衡定态的问题，确立了一种求解非平衡态的理论框架，并提出和发展了一系列应用这个理论框架的高效计算方法。

复杂系统动力学、时空结构与临界行为：

用动力学方法探讨系统的演化是系统科学的重要研究手段。其中大家尤其关心系统在演化过程中状态的定性变化——分支和相变行为，以及更一般的涌现现象。我们研究的具体问题包括螺旋波的动力学稳定性、网络上可激发系统的时空振荡模式、沙堆模型的临界动力学等。

复杂网络结构、功能与控制：

复杂网络是描述复杂系统相互作用结构的基本方法，可以用来刻画各种各样系统。复杂网络既能反映系统共性，又能研究具体系统的特性。我们关注加权网络的实证研究、社团结构、演化模型和动力学；网络社团结构的显著性、定义以及探查方法；具有空间结构的网络的实证分析、形成机制和动力学过程；发展通过宏观数据重构网络的方法，研究基于网络结构的系统动力学控制问题。