院士出擊：打響中國(guó)產(chǎn)業(yè)的第三戰(zhàn)場(chǎng) || 大視野

今天這篇文章是我最近聆聽(tīng)了幾位中國(guó)院士演講后的一些感受。

為什么寫(xiě)院士呢？因?yàn)樗麄兩砩夏壑袊?guó)乃至世界最前沿的知識(shí)和技術(shù)方向，一旦突破并與應(yīng)用相結(jié)合，就可能開(kāi)啟不可限量的大未來(lái)。

人類(lèi)今天享受的所有福祉，幾乎都可以溯源到某種科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技發(fā)明。例如，德國(guó)科學(xué)家哈伯和博施發(fā)明的合成氨，催生了現(xiàn)代化肥工業(yè)，解決了幾十億人的糧食問(wèn)題；美國(guó)科學(xué)家肖克利等人發(fā)明的晶體管，拉開(kāi)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的序幕；法國(guó)科學(xué)家費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家格林貝格爾發(fā)現(xiàn)的巨磁阻效應(yīng)，讓大容量硬盤(pán)和磁傳感器成為可能。

沒(méi)有科學(xué)家，人類(lèi)的命運(yùn)也許還是“萬(wàn)古如長(zhǎng)夜”。

第一戰(zhàn)場(chǎng)

今日中國(guó)，哪些人最火？最近我發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家、院士名列前茅。

為什么這么說(shuō)？是我比較出來(lái)的。

剛剛過(guò)去的3月下旬，我在上海參加了幾個(gè)展會(huì)和論壇。一路看完，生出了“三個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)、三種知識(shí)”的想法。

我先是在虹橋的國(guó)家會(huì)展中心參觀了上海華機(jī)展、國(guó)際機(jī)床展，以及中國(guó)國(guó)際五金博覽會(huì)。機(jī)械工業(yè)是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，機(jī)床和工具則是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)。

看下來(lái)我有三個(gè)印象：一是從機(jī)床、精密加工、自動(dòng)化、工業(yè)零部件到手動(dòng)工具、電動(dòng)工具、鋰電工具，鋪天蓋地，無(wú)所不包；二是產(chǎn)業(yè)高度成熟，客流穩(wěn)定，不擁擠，基本都是業(yè)內(nèi)人士；三是很多企業(yè)都在出海，把出海當(dāng)出路。

這是中國(guó)產(chǎn)業(yè)的第一戰(zhàn)場(chǎng)——加工制造的戰(zhàn)場(chǎng)。這里的知識(shí)基本都是“普通知識(shí)”，已知且已至。在這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上，中國(guó)性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯，但在高端傳感器、精密測(cè)量?jī)x器、高精度機(jī)器視覺(jué)等高地上，和日本的基恩士、美國(guó)的康耐視、德國(guó)的倍加福等還有相當(dāng)差距。這些國(guó)際一流公司有大量的行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)，其客戶(hù)很多都是世界500強(qiáng)，產(chǎn)品利潤(rùn)率也很高。不過(guò)，差距都能看得見(jiàn)，只是需要用時(shí)間去追趕。

第二戰(zhàn)場(chǎng)

接著，我在浦東的上海新國(guó)際博覽中心和嘉里大酒店參加了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的盛會(huì)SEMICON China2026。開(kāi)幕演講在嘉里大酒店大宴會(huì)廳舉行，座無(wú)虛席，熱氣騰騰，有人站著聽(tīng)了幾個(gè)小時(shí)。

這是中國(guó)產(chǎn)業(yè)的第二戰(zhàn)場(chǎng)——超精密微細(xì)加工的戰(zhàn)場(chǎng)。半導(dǎo)體是現(xiàn)代工業(yè)的大腦，芯片制造是人類(lèi)高精度復(fù)雜制造的巔峰。在這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上，中國(guó)進(jìn)步明顯，但總體還在攻堅(jiān)階段。

問(wèn)題不在知識(shí)和原理層面，而是有些方面“就算你懂也造不出來(lái)”。因?yàn)樗枰獦O高的精度和穩(wěn)定性、一致性；需要廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同；需要大量隱性知識(shí)的積累，如缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝微調(diào)、設(shè)備與材料的匹配等等，是靠時(shí)間一點(diǎn)點(diǎn)沉淀出來(lái)的。在這些地方，我們是“已知而未至”，不過(guò)我相信，終可抵達(dá)。

為什么？因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)從戰(zhàn)略上太重要了，也是大國(guó)博弈的主戰(zhàn)場(chǎng)。

今年全國(guó)“兩會(huì)”召開(kāi)前，中國(guó)13位半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍人物聯(lián)名發(fā)文，提出“十五五”期間要舉全國(guó)之力，打造“中國(guó)版ASML（阿斯麥）”，攻克EUV光刻機(jī)。他們的一個(gè)重要理由是，正在亞洲、歐洲和中東地區(qū)進(jìn)行的局部戰(zhàn)爭(zhēng)，“不再是兵員多寡、鋼鐵堆砌的簡(jiǎn)單比拼，戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的砝碼已經(jīng)從制陸權(quán)、制海權(quán)、制空權(quán)向制天權(quán)、制電磁權(quán)、制信息權(quán)傾斜”。

“制”的核心是“智”，而集成電路是“智”的載體。傳感器、中央處理器、圖形處理器、數(shù)據(jù)處理器、存儲(chǔ)器、基帶芯片、射頻芯片、電源管理等芯片，在各種武器裝備中承擔(dān)著信息獲取、信息處理、信息存儲(chǔ)、信息傳輸和信息執(zhí)行的所有重任。這凸顯了“以集成電路和軟件構(gòu)成的體系戰(zhàn)爭(zhēng)特征”。

在SEMICON China2026上，業(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家、清華大學(xué)教授魏少軍說(shuō)，未來(lái)以中國(guó)和美國(guó)為兩極的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局有望逐步形成，而中國(guó)自身的競(jìng)爭(zhēng)邏輯也正從“對(duì)外突圍”轉(zhuǎn)向“內(nèi)部體系化升級(jí)”。在中美博弈中，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)并未停滯，反而崛起為全球產(chǎn)業(yè)中至關(guān)緊要的一極，且產(chǎn)業(yè)升級(jí)速度持續(xù)加快。

如果一件事情重要到這樣的地步，中國(guó)定會(huì)從上到下眾志成城，斷沒(méi)有輸?shù)牡览怼５牵瑥摹翱吹靡?jiàn)”到“摸得著”“做得好”，也需要時(shí)間。

第三戰(zhàn)場(chǎng)

3月的最后一個(gè)下午，我在上海交通大學(xué)徐匯校區(qū)參加了“2026量子科技未來(lái)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”，從下午1點(diǎn)到夜色降臨，主會(huì)場(chǎng)也是座無(wú)虛席，一些聽(tīng)眾就站在兩邊和后邊的通道里。旁邊還加開(kāi)了看直播的教室。中間茶歇時(shí)，科學(xué)家們被團(tuán)團(tuán)圍住，要求加微信。

這是中國(guó)的第三戰(zhàn)場(chǎng)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)場(chǎng)。這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上的主角是院士和他們的學(xué)生、青年科學(xué)家們。這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上的知識(shí)，有些還處于“不知”或“不夠知”的階段，距離“已知且已至”還有10年、20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。不過(guò)，探索本身就有價(jià)值，起碼會(huì)知道哪條路行不通。

在第一戰(zhàn)場(chǎng)，我見(jiàn)到的大部分人都是推廣者和采購(gòu)員，這是基本定型的戰(zhàn)場(chǎng)；在第二戰(zhàn)場(chǎng)，我感覺(jué)都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及周邊生態(tài)的專(zhuān)精人才、中堅(jiān)力量，這是正在攻堅(jiān)的戰(zhàn)場(chǎng)；在第三戰(zhàn)場(chǎng)，來(lái)了很多投資人，有國(guó)有的，有民間的。我真心覺(jué)得，第三戰(zhàn)場(chǎng)上聚集了最多眼睛朝向未來(lái)的聰明人。

上世紀(jì)80年代，“搞導(dǎo)彈的不如賣(mài)茶葉蛋的”“拿手術(shù)刀的不如拿剃刀的”曾是社會(huì)流行語(yǔ)。今天，“按知識(shí)分配”“按智力分配”已經(jīng)歸位。這里的分配不是單指錢(qián)，而是指從國(guó)家到產(chǎn)業(yè)界、投資界以及社會(huì)各界所投注的注意力和資源。

當(dāng)然，錢(qián)也少不了。3月31日這天，在北京，一家名叫“玻色量子”、專(zhuān)注于光量子計(jì)算實(shí)用化方向的公司完成了10億元B輪融資。這家公司成立于2020年11月，其創(chuàng)始人兼CEO文凱，清華大學(xué)本碩，斯坦福大學(xué)博士，大三時(shí)就選擇了量子信息科學(xué)的研究方向，讀博期間沿著相干量子計(jì)算方向做出了開(kāi)創(chuàng)性研究，成為該領(lǐng)域全球首位博士。

院士丁奎嶺

出席“2026量子科技未來(lái)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”的院士一共有五位，讓我一一介紹我向他們學(xué)到了什么。

中科院院士丁奎嶺是現(xiàn)任上海交通大學(xué)校長(zhǎng)。他這陣子正忙著慶祝上海交大成立130周年的準(zhǔn)備工作。上海交大的前身為南洋公學(xué)，她的歷史是一部因圖強(qiáng)而生、因改革而興、因人才而盛的歷史。目前交大的兩院院士有55名。

丁院士認(rèn)為，科學(xué)與技術(shù)是同步發(fā)展的，如果說(shuō)科學(xué)是地圖，那么技術(shù)就是道路。沒(méi)有地圖你會(huì)迷路，而沒(méi)有道路就走不遠(yuǎn)。在世界上，反映科技水平高低有一個(gè)“自然指數(shù)”，是根據(jù)《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》等82種全球頂尖自然科學(xué)類(lèi)期刊所發(fā)論文的數(shù)據(jù)，來(lái)評(píng)價(jià)高校及其它學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的科研能力。今年3月26日在線發(fā)布的《自然》增刊顯示，中國(guó)在自然指數(shù)中繼續(xù)居于首位，并有望未來(lái)兩年內(nèi)在份額上達(dá)到美國(guó)的兩倍。中國(guó)有的大學(xué)，一家的分?jǐn)?shù)，頂?shù)纳吓琶笆囊粋€(gè)國(guó)家。

“我曾經(jīng)問(wèn)過(guò)交大校友、寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群，為什么我們的電池能夠做到世界第一？他回答，因?yàn)橹袊?guó)不僅有最好的工程技術(shù)，還有全球最好的電化學(xué)基礎(chǔ)。他告訴我，中國(guó)電化學(xué)基礎(chǔ)研究方面發(fā)表的論文和專(zhuān)利占全球的60%。我最近到UCL（英國(guó)倫敦學(xué)院）訪問(wèn)，他們的校長(zhǎng)說(shuō)，在電池領(lǐng)域高被引用的論文中，中國(guó)占到了73%。”

曾毓群曾說(shuō)，中國(guó)有很多大學(xué)仍在研究電化學(xué)，而美國(guó)很多優(yōu)秀大學(xué)和學(xué)生不想專(zhuān)注這個(gè)，因?yàn)樾剿桓撸X(jué)得“低端”。真正的第一不是市場(chǎng)份額，是回到電化學(xué)基礎(chǔ)理論，把電池工程做到極致。電化學(xué)的世界未知遠(yuǎn)大于已知，但中國(guó)已走在最前面，我們靠海量研發(fā)、海量人才、全產(chǎn)業(yè)鏈積累，在電化學(xué)與動(dòng)力電池領(lǐng)域做到全球領(lǐng)先。歐美短期很難追上，因?yàn)樗麄儧](méi)有這樣的人才密度和產(chǎn)業(yè)鏈。

2021年，上海交大成立了國(guó)內(nèi)首支高校牽頭的未來(lái)產(chǎn)業(yè)母基金，截至2025年底，首期母基金已撬動(dòng)近18億元社會(huì)資本，累計(jì)投資54家“交大系”企業(yè)，其中沐曦股份、壁仞科技兩家GPU公司上市是硬科技投資的經(jīng)典案例。近兩年，上海交大又成立了深度綁定區(qū)域發(fā)展的“大零號(hào)灣”科技創(chuàng)新基金，以及聚焦AI領(lǐng)域的專(zhuān)項(xiàng)基金，構(gòu)建起一套覆蓋“基礎(chǔ)研究－成果轉(zhuǎn)化－產(chǎn)業(yè)落地”的全鏈條基金生態(tài)。

院士潘建偉

在中國(guó)，很多人對(duì)量子科技的了解都與一個(gè)人相關(guān)，即中科院院士、中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)潘建偉。他是“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和“九章”量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)的總設(shè)計(jì)師；他和團(tuán)隊(duì)成功研制并發(fā)射了世界上首顆量子微納衛(wèi)星“濟(jì)南一號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)和南非之間跨越上萬(wàn)公里的量子加密圖像傳輸；他們還成功研制出高精度的鍶原子光鐘，能做到運(yùn)行300億年的誤差不超過(guò)一秒，并在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了百公里自由空間高精度的視頻傳遞。

潘建偉在演講中說(shuō)，量子信息科技正引領(lǐng)第二次量子革命，核心涵蓋三大方向，即量子通信、量子計(jì)算與量子精密測(cè)量，其中量子通信已相對(duì)成熟，量子計(jì)算則是需要長(zhǎng)期攻關(guān)的“珠穆朗瑪峰”。

1996年，潘建偉到奧地利維也納大學(xué)讀博，他的導(dǎo)師安東·蔡林格于2022年和法國(guó)、美國(guó)的科學(xué)家共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，方向是量子糾纏實(shí)驗(yàn)。在頒獎(jiǎng)委員會(huì)提到的蔡林格的四篇量子通信實(shí)驗(yàn)文章中，潘建偉有兩篇是第一作者，兩篇是第二作者。頒獎(jiǎng)委員會(huì)提到的另外三篇文章，也都來(lái)自以他為首的中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立開(kāi)展的研究工作。

這讓我想到，未來(lái)中國(guó)一定會(huì)出現(xiàn)一批諾獎(jiǎng)得主。現(xiàn)在是實(shí)至名未至，但終歸會(huì)兌現(xiàn)。

在對(duì)話(huà)環(huán)節(jié)，上海未來(lái)產(chǎn)業(yè)基金總經(jīng)理魏凡杰問(wèn)潘建偉，“量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)化，我們準(zhǔn)備好了嗎？”他回答，自己1999年時(shí)曾認(rèn)為量子計(jì)算“根本不靠譜”，甚至不相信有生之年能實(shí)現(xiàn)10個(gè)光子的相干操縱。到今天團(tuán)隊(duì)已實(shí)現(xiàn)超過(guò)3000個(gè)光子的調(diào)控。雖然通用量子計(jì)算機(jī)仍需10至15年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的攻關(guān)，但他對(duì)近期研制出多種專(zhuān)用量子模擬機(jī)充滿(mǎn)信心。

“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、等不來(lái)的。”這也是潘建偉堅(jiān)持的觀點(diǎn)。

在今年全國(guó)兩會(huì)“委員通道”上，他說(shuō)，“曾經(jīng)，量子計(jì)算的關(guān)鍵設(shè)備——稀釋制冷機(jī)遭遇全面禁令，我們持續(xù)攻關(guān)、反復(fù)迭代，終于自主研制了具有國(guó)際先進(jìn)水平的大冷量稀釋制冷機(jī)，有力支撐了‘祖沖之號(hào)’系列量子處理器的研制。”“只要我們堅(jiān)定信心、自主創(chuàng)新，發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，就一定能夠把‘卡點(diǎn)’轉(zhuǎn)化為發(fā)展的‘支點(diǎn)’。”

院士孫洪波

中科院院士孫洪波，清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授，激光精密制造專(zhuān)家。他在演講中提出，量子技術(shù)要實(shí)現(xiàn)如半導(dǎo)體般的“小型化與集成化”，必須攻克材料短板，而超快激光精密制造正是這把“破局之劍”。

在后摩爾時(shí)代，電子芯片面臨著嚴(yán)重的“功耗墻”和“電子瓶頸”，而光子以光速傳輸、無(wú)熱損耗、高并行度的特性，成為理想的繼任者。如果說(shuō)電子芯片是現(xiàn)代信息社會(huì)的基石，光子芯片則是通往未來(lái)的高速公路。

孫洪波認(rèn)為，集成電路的成功，客觀上是“老天爺賞飯吃”，把硅給了人類(lèi)，主觀上是后天努力，開(kāi)發(fā)了制造技術(shù)。對(duì)光子技術(shù)來(lái)說(shuō)，目前沒(méi)有一種材料能包打天下，所以更需后天努力。

他的思路是，“以二氧化硅為基礎(chǔ)材料，以超快激光加工為核心工具，進(jìn)行立體集成，把有源部分靠鍵合、光學(xué)信息處理部分靠波導(dǎo)，從而為量子集成器件蹚出一條新路。”

孫洪波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“非線性激光制造技術(shù)”，可以利用材料不吸收的飛秒激光波段，在透明介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行三維穿透式加工。他們通過(guò)原創(chuàng)的“光學(xué)遠(yuǎn)場(chǎng)誘導(dǎo)近場(chǎng)擊穿”效應(yīng)，突破了光學(xué)衍射極限，實(shí)現(xiàn)了橫向精度低于10納米、深寬比超過(guò)15000的“超隱形切割”，這一指標(biāo)較國(guó)際現(xiàn)有技術(shù)提升了1至2個(gè)數(shù)量級(jí)。

孫洪波說(shuō)，10納米相當(dāng)于人類(lèi)頭發(fā)絲直徑的六千分之一。深寬比超過(guò)15000，相當(dāng)于一口一米直徑的井，要向地下鉆1萬(wàn)5千米深。

怎么理解孫洪波選擇的技術(shù)方向？在他和清華大學(xué)博士后李臻賾合寫(xiě)的一篇文章中，有這樣的論述——

制造芯片的核心設(shè)備是光刻機(jī)。光刻技術(shù)雖然強(qiáng)大，卻并非萬(wàn)能。制造芯片就像蓋樓，需要一層一層地堆疊、曝光、蝕刻，每一層結(jié)構(gòu)本質(zhì)上都是二維的。然而，光刻光束無(wú)法穿透材料深處進(jìn)行定點(diǎn)加工，且極短波長(zhǎng)的光很容易被材料吸收。

有沒(méi)有一種能夠無(wú)視表面阻隔、深入物質(zhì)內(nèi)部且精度能突破衍射極限的“三維雕刻刀”呢？亞10納米激光直寫(xiě)技術(shù)，正是構(gòu)建真正的三維光子芯片的有力工具。科學(xué)家利用激光在光敏材料內(nèi)部，像3D打印一樣自由地“畫(huà)”出光波導(dǎo)。這些波導(dǎo)的直徑極小，且能在三維空間中自由彎曲，甚至像DNA雙螺旋一樣耦合纏繞。這就像是直接在玻璃或晶體內(nèi)部架設(shè)起立體的、多層交錯(cuò)的“空中立交橋”。未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，可能不再是由無(wú)數(shù)根銅線連接的龐然大物，而是一塊內(nèi)部刻滿(mǎn)了三維光路的玻璃立方體，數(shù)據(jù)在其中以光速穿梭，有望真正實(shí)現(xiàn)“光腦”的夢(mèng)想。

院士丁洪

丁洪，中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所副所長(zhǎng)。他的演講題目是《拓?fù)淞孔佑?jì)算：通用量子計(jì)算的新希望》。

量子世界的“疊加”與“糾纏”等特性，為信息技術(shù)的未來(lái)帶來(lái)了顛覆性的想象空間。丁洪指出，量子計(jì)算雖然具備指數(shù)級(jí)的算力優(yōu)勢(shì)，但核心瓶頸在于量子比特的極端脆弱性。量子比特極其脆弱，如同在狂風(fēng)中搭建一座精密的沙堡，極易受到環(huán)境噪聲的干擾而出錯(cuò)，而有效的量子糾錯(cuò)方案又異常復(fù)雜且代價(jià)高昂。所以他和團(tuán)隊(duì)選擇了一條更具挑戰(zhàn)、但可能是終極方案的道路——拓?fù)淞孔佑?jì)算。

拓?fù)淞孔佑?jì)算是利用物質(zhì)的整體拓?fù)湫再|(zhì)來(lái)保護(hù)量子信息，如同為量子比特穿上了一層“防彈衣”，使其對(duì)外界微小擾動(dòng)具有天然的免疫力。在理論上，一旦實(shí)現(xiàn)，拓?fù)淞孔颖忍貙碛星八从械姆€(wěn)定性。

實(shí)現(xiàn)這一路徑的關(guān)鍵在于尋找“馬約拉納零能模”——一種被稱(chēng)為“天使粒子”的特殊準(zhǔn)粒子。丁洪團(tuán)隊(duì)在鐵基超導(dǎo)材料中已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)其拓?fù)淠芟侗任④浀葒?guó)際主流方案大50倍。這意味著其抗干擾能力呈指數(shù)級(jí)增強(qiáng)，這是目前最有希望制備出高質(zhì)量、穩(wěn)定拓?fù)淞孔颖忍氐奈锢眢w系。

當(dāng)前，全球在超導(dǎo)、光量子、離子阱等多條技術(shù)路線上激烈競(jìng)逐，多路線并行。丁洪的看法是，超導(dǎo)路線勝在操作速度快，中性原子則在比特?cái)U(kuò)展上占優(yōu)，拓?fù)淞孔佑?jì)算走的是一條“自容錯(cuò)”的差異化道路。這條道路假如能夠突破，將像晶體管一樣引發(fā)集成電路革命，實(shí)現(xiàn)極致的“小型化”。

丁洪還認(rèn)為，在量子計(jì)算這樣的未來(lái)產(chǎn)業(yè)中，“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用開(kāi)發(fā)—產(chǎn)業(yè)化”的傳統(tǒng)線性鏈條已經(jīng)失效。它更像一個(gè)循環(huán)迭代、緊密結(jié)合的過(guò)程，工程化的挑戰(zhàn)會(huì)反向推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)的突破，產(chǎn)業(yè)化的需求則會(huì)重新定義基礎(chǔ)研究的方向。在這個(gè)領(lǐng)域，最前沿的學(xué)術(shù)，就是最前沿的工程。

科學(xué)探索迷人而艱辛，也充滿(mǎn)不確定。這是和成熟產(chǎn)業(yè)的巨大分別。丁洪一直研究高溫超導(dǎo)，他說(shuō)高溫超導(dǎo)現(xiàn)在還是一個(gè)世界性難題。一是它的機(jī)理還不清楚，常規(guī)超導(dǎo)的機(jī)理1957年就解決了，但1986年出現(xiàn)的高溫超導(dǎo)打破了常規(guī)理論，所以要發(fā)展新的理論，現(xiàn)在過(guò)去了快40年也沒(méi)有看到；第二大挑戰(zhàn)是高溫超導(dǎo)體雖然有高溫、高抗磁性的特征，但如果要應(yīng)用它，往往需要跟普通金屬一樣具有延展性。金屬線可以加工，可以造成線圈，但高溫超導(dǎo)體是陶瓷材料，繞線圈非常復(fù)雜，怎樣解決材料問(wèn)題，也是個(gè)難題。

院士鄂維南

鄂維南，中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)人工智能學(xué)院首席顧問(wèn)。他是國(guó)際上最早提出“AI for Science”（人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究）概念的科學(xué)家。他系統(tǒng)闡述了AI for Science從概念走向規(guī)模化落地的關(guān)鍵路徑。他認(rèn)為，AI for Science是中國(guó)科技創(chuàng)新歷史上最好的機(jī)會(huì)，沒(méi)有之一。

在鄂維南看來(lái)，科研中的一個(gè)核心痛點(diǎn)是“維數(shù)災(zāi)難”，即算法的復(fù)雜度會(huì)隨著變量自由度的增加呈指數(shù)級(jí)上升，導(dǎo)致科研人員只能處理簡(jiǎn)化后的理想問(wèn)題，與實(shí)際應(yīng)用存在巨大鴻溝。“比如模擬一個(gè)復(fù)雜材料的性能，需要處理海量變量，傳統(tǒng)算法的計(jì)算量大到根本無(wú)法落地。”而AI深度學(xué)習(xí)提供了高效處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的工具，讓過(guò)去“不可能”的復(fù)雜問(wèn)題變得可能。

過(guò)去十幾年，鄂維南帶領(lǐng)學(xué)生全力推動(dòng)的，就是構(gòu)建中國(guó)AI for Science的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。目前已初步形成完整體系，包括DeepModeling這樣的開(kāi)源社區(qū)，玻爾·科研空間站、SciMaster這樣的入口級(jí)平臺(tái)，若干規(guī)模化、自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)裝置，以及以植物星球、材料基因組工程、藥物設(shè)計(jì)、數(shù)字細(xì)胞、人類(lèi)蛋白組計(jì)劃、有機(jī)合成、智能化儀器設(shè)備、民用航天發(fā)動(dòng)機(jī)、核聚變等為代表的典型應(yīng)用場(chǎng)景。一大批年輕人成為骨干力量，許多人都在各自的領(lǐng)域中走在了國(guó)際前沿。

玻爾·科研空間站，集圖書(shū)館、計(jì)算中心、實(shí)驗(yàn)中心、教室功能于一體，已被國(guó)內(nèi)頂尖高校和科研機(jī)構(gòu)廣泛采用。它既是門(mén)戶(hù)，讓科研人員很方便找到資源；也是超市，讓開(kāi)發(fā)者能便捷部署科研工具；SciMaster，是通用科研智能體，是AI驅(qū)動(dòng)的科學(xué)家“大腦”，具備“讀文獻(xiàn)、做計(jì)算、做實(shí)驗(yàn)”的全流程自主推理與執(zhí)行任務(wù)能力。北大元培學(xué)院兩名學(xué)生僅用時(shí)一周就基于SciMaster開(kāi)發(fā)出了燃燒仿真智能體，而過(guò)去這類(lèi)工具的研發(fā)往往需要數(shù)年。

隨著AI for Science的發(fā)展，科研范式也從“師傅帶徒弟”的作坊模式向大平臺(tái)驅(qū)動(dòng)的“安卓模式”轉(zhuǎn)變。新模式的基石包括：基于基本原理的模型和算法；高效率、高精度的實(shí)驗(yàn)表征方法；數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)；高效、便捷的算力資源。

2018年，鄂維南鼓勵(lì)自己的學(xué)生張林峰和孫偉杰成立了深勢(shì)科技公司，致力于打造AI科學(xué)家及自主進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)的智能系統(tǒng)。該公司去年12月完成了C輪融資，規(guī)模超8億元人民幣，融資后估值超60億元。

對(duì)AI for Science的現(xiàn)狀與前景，鄂維南說(shuō)，我們已在復(fù)雜的科研場(chǎng)景中打通了一條狹窄的隧道，看見(jiàn)了通往通用人工智能的曙光，未來(lái)的任務(wù)便是將這條隧道不斷拓寬。

結(jié)語(yǔ)

這篇文章包含了許多專(zhuān)業(yè)內(nèi)容，我也在學(xué)習(xí)，而且只是學(xué)習(xí)的開(kāi)始。

在學(xué)習(xí)中，我被院士們的執(zhí)著、責(zé)任感所感動(dòng)，也被他們宏大、浪漫的想象力所觸動(dòng)。

丁洪說(shuō)，人工智能是地球智慧的第二次飛躍，20萬(wàn)年前是智慧從猿猴到人腦，現(xiàn)在是從人腦到AI，以后AI看我們的智慧，可能就像我們看貓的智慧。這就是他們思考問(wèn)題的宏觀尺度，而到了具體執(zhí)行，又是難以想象的微細(xì)和微妙。

“科學(xué)家精神不是當(dāng)苦行僧，科學(xué)還是很有趣的。”我從丁洪這句話(huà)里體會(huì)到了興趣和熱愛(ài)的力量。如果把探索未知本身當(dāng)成意義，也許所有的苦和難，也就不那么苦、不那么難了吧。

中國(guó)的前沿科技創(chuàng)新、未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，有沒(méi)有問(wèn)題呢？有，也不少。比如頂尖人才和大師級(jí)人才還少，人才培養(yǎng)和實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題還是大，科技金融生態(tài)還不完善，等等。

但是，當(dāng)我想到中國(guó)現(xiàn)任兩院院士就有接近1900人，他們的學(xué)生，以及學(xué)生的學(xué)生，覆蓋了那么多領(lǐng)域，而且大概率比他們更優(yōu)秀——不少院士今天已經(jīng)這樣認(rèn)為。這將是怎樣的一種創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力？未來(lái)的諾獎(jiǎng)得主，一定會(huì)有從中國(guó)的實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)的企業(yè)走出來(lái)的，可能已經(jīng)不遠(yuǎn)，而且不會(huì)少。

最后，我用丁洪院士的一句話(huà)作為本文的結(jié)束——

“2008年我回國(guó)時(shí)說(shuō)，中國(guó)未來(lái)科學(xué)發(fā)展將迎來(lái)黃金十年。現(xiàn)在看來(lái)，在AI的催化下，這個(gè)勢(shì)頭在持續(xù)加速。”

No.6826 原創(chuàng)首發(fā)文章｜作者 秦朔

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