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【大调研 我们在行动】中国科大的“创新辩证法”

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发表于 2026-5-12 11:33:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
  【大调研 我们在行动】
- I) M, L0 F  H7 h( y9 P  光明日报调研组8 d7 I0 @# z; {7 q& x/ A& p+ J
  自然指数研究领导者年度排名,是一份衡量全球顶尖科研产出的权威榜单。你知道2025年中国哪所大学排名最高吗?* \( U2 \+ A0 E
  答案,是中国科学技术大学——它在榜单中位列中国高校第一、全球高校第二。
' Z( Z( c: I& v4 ?- i& N  这所大学强悍的创新能力从哪里来?$ y! p% r# b0 L
  记者日前在该校精准智能化学全国重点实验室调研时,实验室副主任江俊教授讲了三个创新故事,从中,我们或许可以窥得一二。
/ \7 g/ q- R& n; d. q: [  故事一
9 _7 o  _9 L0 ~" p+ z0 o9 @1 M  重构范式,以新逻辑代替旧思维! |) @% d" J, i4 _# R. b7 h9 S
  2020年夏天,正在中国科学技术大学读博的叶盛,被一道难题给绊住了。# N1 e4 _+ s8 X& r
  此前,他用生物分子结构预测人工智能模型做出了一个抗菌多肽蛋白,被安徽一家生物制药企业相中。这本是好事,但企业提了一个要求:“这个蛋白耐药性很好,能不能把其他性能也提上来?”
4 @& c$ e: t" y9 q& ~0 T; q  让蛋白具有多重功能,一直是业界的难题,几乎没有人解决得好。叶盛苦苦思索,没有找到合适方法,一时陷入了困境。. k+ G: L" s6 T* ]
  “别在一条路上死磕。正好有个研学夏令营,你去帮帮忙,换换脑子。”江俊看出了学生的困惑。- B8 B( @7 X+ @2 z* d

& L' K$ s# A- V/ {- p
中国科学技术大学校园风景。 新华社记者 张端摄

. D! A4 f9 N8 v+ Z  夏令营里,叶盛教中学生玩扩散生成算法:一张建筑图和一幅画作,大模型将各自特征提取出来后进行扩散,让建筑染上画作的色彩,呈现炫酷的艺术效果。
! {+ a' o- J2 G7 `- ?" I, \9 b  江俊为人幽默,平素和学生相处融洽。有学生拍下江俊的照片,和老师开了个玩笑——将江俊的照片与一张美女图片融合在一起,生成的新图让江俊“拥有了女神的美”,逗得全场哄堂大笑。% o9 D* T3 j( ]3 m# z, c
  一道灵光倏地闪过叶盛的脑海:“图像能融合,蛋白质的结构信息为什么不能?”3 h0 l. l- K  G" C2 ]
  传统生物学研究者根本就不会生出这样的念头。为什么?因为工作量太大。没有精准智能化学实验室前,一个学生一天也就能完成一个样品。但现在不一样了,学生回去睡觉之前把任务一设定,第二天早上起来,200多个样品就完成了!& Y$ f0 N4 A+ b
  平台的赋能,让叶盛的想象力尽情释放。他找来抗菌很好的蛋白100个、抗炎很好的蛋白100个、高温下能稳定的蛋白100个……一轮轮扩散,最终,得到了一个兼具抗炎抗菌高温稳定性能的多肽蛋白!
3 J/ T) y6 ?% G; D3 a. z* S* i  这个蛋白,达到了那家生物制药企业的要求,也让叶盛拿到了来自科大硅谷“基金丛林”的5000万元融资。$ E% ?; K) t7 y( D! u5 x
  按:叶盛“脑洞大开”基于两方面的原因:一个原因是创新思维,受照片合成启发,从而产生了蛋白合成的思路;另一个原因,生物分子结构预测人工智能模型的出现,让蛋白合成有了可能。
4 d: B; F2 Q* H; D, Q$ W  随着智能时代的到来,科研的工具和范式正在发生巨变。从叶盛的经历可以看出,搞科研绝不能墨守成规,只有打破传统,才有创新,也才能发展科学。此外,作为科研人员必须积极进取、大胆尝试。叶盛成功了,与他用机器人和大模型替代手工试错很有关系。没有这种大胆尝试,哪怕有再先进的设备,能有多重功能的蛋白新产品出现吗?不会有。
5 Z9 k1 a4 q4 Y  故事二: G  a  h' g% M" a0 {
  敢于质疑,以新视野挣脱旧束缚% z1 H+ Q" j( Z9 m
  没想到,困扰院士的防火阻燃难题,竟被一个刚入学的博士给解决了!
: }" _2 v! F  E# n* E) ~) c  事情的来龙去脉是这样的——
3 f: y% `6 R  ]: \* C. d8 z  “老师,我想做新的防火阻燃材料。”2023年秋的一天,博士一年级学生方天成找到江俊。方天成看到新闻里电动车电池起火,30秒就把车上的人吞噬的情景,感觉很痛心。
- z# i4 ]2 K8 r/ m- y- y  江俊告诉方天成,这个方向有院士带着重点实验室在做,多少年过去了,都没有成功。“就你目前的条件,可能性恐怕不大。”
/ _, U3 N) _) I& n; z' k  “我用大模型做了海量文献挖掘,发现传统路径就是把火围起来,烧不穿材料,但问题是能量还在,尤其是电池能量这么高,爆发性更大。”方天成早有准备,他掏出平板向江俊解释,“所以,我们应该换个思路——把热给消耗掉。”
/ E  _0 d  ~& l* o$ u  把热消耗掉,就得用到相变。最简单的相变,是水从液相变成气相,这个过程会把能量带走。3 S& N! y! U& }$ b+ L% [, p$ d( z
  “目前能够超过水的相变材料还没找到。莫非你有其他路径?”江俊认真追问。" B0 o+ }0 }- F$ d1 t% f2 D
  “我在矿业冶金领域找到了三条相变路径,都很成熟。”小伙子点开平板上准备好的资料说,“很多人做科研有路径依赖,总是跟着老路子走,有时候思路一换天地宽。”
" W/ [5 x) T: e6 S; r; X) F4 R  江俊震惊了。他意识到:这路可行!
. c3 r9 y' u! w. {$ x$ ]  Q0 d+ A  江俊给方天成申请了一间20平方米的独立实验室。在学校的全力支持下,方天成利用大模型,获得成功。+ |3 N: T: {' K" K# E
  他做出的材料有多牛?传统的防火阻燃材料在1400℃高温下,3毫米厚的材料只能坚持约30秒,他们研发的材料可以坚持几十分钟。5 e0 O$ w, j% T. D9 W
  一次,安徽省省长王清宪到实验室考察,方天成将阻燃材料放在省长的手上,再在上面放一块铁,火焰喷枪烧融了铁,但手没事!
2 r, T: |) _* [  有了这层保护,遇到电动车电池起火,车上的人起码有10分钟逃生时间。# L. P. S" I* p! f+ h0 D* }
  材料很快应用在了安徽消防总队的消防服、奇瑞汽车的防火脚垫上。, b; e* U8 A" B/ V& v4 M! i' M! |
  最近,江俊接到中国科学院领导来电:“这个学生不要写博士论文了,马上毕业,我们还有新的任务给他。这样的人才,就要超常规使用!”
  ]' S5 Y; K. a/ L0 ]  按:方天成能成功,与中国科大给他提供的环境有关。试想:方天成提出“用相变原理去消耗热”,如果导师一句话就给否了,还能有现在的结果吗?肯定没有。' B7 U4 w$ W$ A* {
  俗话说得好:“好苗要好土,好树要好根。”导师江俊的眼光,学校政策的支持,中国科学院的“超常规使用”,是方天成成长的“好土”“好根”。正是这种“不拘一格降人才”的包容、这种“敢给年轻人机会”的魄力,让方天成的才华得以充分施展。, G! ^6 `2 j4 B: R1 |" B
  确实,科技创新,从来没有“资历”的门槛,只有“能力”的比拼。为有才华、有闯劲的青年科研人员提供舞台,中国科大的这个“赞”,我们必须点。% ]( Z! B" A0 k5 F- K
  故事三0 ^9 m6 R% U8 _5 E0 b5 }
  跨界融合,在无用中看见有用
; Z1 w- P5 @) Q( ^. g& h1 A* k0 A) G$ b; F  “实验淘汰的样品怎么办?”这个问题,曾经深深困扰陈控。' P$ h: W4 \) g, P+ Q; U
  陈控是中国科大化学与材料科学学院的副研究员,他在学校的机器化学家平台做催化剂,实验过程会产生大量淘汰样品。
0 j- v, c3 D3 o, b* w9 N; n  搞化学的都知道,万里挑一是实验常态。那些被淘汰的只能扔掉吗?这可都是花钱做出来的。
) [, O8 v0 ]. r  2024年,听说江俊团队有一个能跨领域思考的机器化学大模型,陈控决定找它给出出主意。
8 M) }: A2 ~/ N- P; V, P& V* n  “这个材料可以干啥?”陈控把淘汰材料的基本特征输入大模型,这样问道。8 r# O8 m/ q' w3 u
  “大模型的建议很多。比如,推荐做电解液,我们试了,不行;推荐做光刻胶,我们试了,也不行。”陈控笑着说。; d! {7 P9 J) b2 d0 q- d
  直到有一次,它蹦出一个意外的建议:“试试杀虫剂。”5 P0 q" i8 o0 z" l# z* f
  陈控怔住了——瞄准催化剂创制的他,从来没想到跟农学扯上关系。但他没有急着否定,而是顺着这条线索追了下去。' }5 k$ \5 ~8 U2 x) @& b
  很快,他发现了门道:废弃催化剂上的金属离子,和传统农药波尔多液的核心成分很像。波尔多液已经用了100多年,管用,但其中的铜离子会残留在土壤中,日积月累形成污染。* }, U! j0 d, ~* t% M* C
  团队进一步攻关,使杀菌效果不变,用铜量却降到传统制剂的20%,土壤残留更是减少了90%以上。一款高效农药由此诞生!
& e' P9 x2 O" ?, |  如今,这种农药已在30个省份验证,推广面积超300万亩。
. V* n" I, L& W0 v" B  N# s  “化学物质都可以物尽其用。那些所谓的废弃物,不过是还没放到该去的地方。”江俊感慨。
7 i& Z+ q1 l# u5 {& Q& i1 x  按:搞科研很容易陷入这样一种状态,就是在自己的学科里做到极致,却对墙外的事情视而不见。陈控的经历恰恰说明:一“跨界”,一“链接”,创新就出现了。/ v9 H0 a0 A2 O
  科技创新中,最可惜的浪费不是实验失败,而是把很多本该交集的知识,硬生生关进了各自的抽屉里,没有发挥出应有的作用。科技创新最可贵的,就是拆除学科壁垒的自觉,让跨界变成桥梁。
- H4 P: ?, v) [9 H+ q4 M9 z  让所有本该交集的知识,都有机会融合成改变世界的力量。这是陈控“跨界融合”给我们的启示。
! {+ g2 V/ K, L/ @* s  创新没有灵丹妙药,但有规律可依。这几个创新故事,本质上是对阻碍创新的三道关卡的突破。
& Q# C! t$ `4 J  能突破,背后的缘由值得我们深思细究。这些突破,对所有的院校和科研单位不也都有借鉴意义吗?
0 y2 ~+ A& `. }" n  (调研组成员:光明日报记者陈品高、谢文、常河、崔兴毅、丁一鸣)
/ ]9 ^7 [! F* }* k) |$ y  《光明日报》(2026年05月12日 01版)7 R" ^- j: n# h+ z
                                                                                                                                [                             责编:丛芳瑶 ]
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