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高校做科研,望向更远处(解码)

来源:人民日报2020-03-18 08:41

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  捕捉发展变化的国计民生需求,制定前瞻长远的科研目标

  高校做科研,望向更远处(解码)

  人民日报记者 姚雪青

  核心阅读

  大学,既是培养人才的摇篮,也是科研创新的重要阵地。

  目前,我国高校在前沿领域不断取得突破,同时积极落地转化、服务民生发展。多元的学科背景、完善的人才梯队、丰富的研究资源,使得高校在科研创新中具备独特的竞争力,能够紧盯未来科技趋势,攀登一个又一个科研高峰。

  移动信息通信与安全、超循环气动热力、材料生物学与动态化学、高能量物质……这些基础前沿领域,一直备受科学界关注。近日,教育部在7所高校立项建设前沿科学中心,旨在打造相关前沿领域最具代表性的创新中心和人才摇篮,在国际取得领跑地位。作为科研创新的重要主体,我国高校一直发挥着重要作用。

  既要瞄准前沿领域,也要关切社会民生

  中科院院士、东南大学信息科学与工程学院教授崔铁军已经深耕电磁场和微波技术领域30年。他的团队于2014年率先提出用数字编码来表征超材料的新思想,在物理空间上叠加了数字空间,用不同数字编码排列控制电磁波走向,诞生了世界首个现场可编程超材料。

  在崔铁军看来,高校科研应始终聚焦前沿领域,围绕国家战略、重大工程开展工作。近年来,高校对基础研究领域的投入不断增加。2018年,全国高校基础研究经费为589.9亿元,比上年增长11.1%。高校对全社会基础研究经费增长的贡献率为51.1%,发挥着主体作用。另一方面,我国高校在前沿领域成果丰硕。在今年揭晓的2019年度国家科学技术奖中,从通用项目获奖情况来看,授奖项目共239项,144所高校作为主要完成单位获奖198项,占授奖总数的82.8%;91所高校作为第一完成单位获奖159项,占授奖总数的66.5%。

  除了引领科技发展方向,高校也在服务和响应民生关切。随着我国已进入老龄化社会,机器人科研开始与助老工程相结合。东南大学仪器科学与工程学院宋爱国教授的团队与假肢厂合作,在传统假肢基础上增加了力觉、触觉等传感器,研发出灵巧的机械手。此后,团队又陆续研发了拥有电子皮肤的柔性触觉机械手,拓展了康复机器人的认知训练功能,并正在研制传染病生物安全检测机器人。

  此外,在2018年度国家科学技术奖中,梨的高效育种、月季栽培和运销、微细矿物颗粒的资源回收利用等项目,也都反映出高校科研对社会民生的关注。

  “国计民生的需求不断发展变化,高校科研也要敏锐捕捉、与时俱进。”宋爱国坦言,服务社会民生要瞄准关键核心,再高大上的研究理念也必须落地,否则就是空中楼阁。

  利用多元研究资源,促进学科交叉融合

  这些年,许多南京市民发现,扬尘污染问题在逐步得到缓解。这离不开“智慧工地”建设:在南京市900多个大型工地上,装配式智慧工地管理系统可以对工人是否戴安全帽、有无人员抽烟、大气污染指数等实时监控。这背后,是东南大学智慧城市研究院相关团队在保驾护航。

  传感器何时安装、地下管线如何铺设、无人车线路怎样规划?要让科学研究与现实需求实现“握手”,需要科研应用管理各方面人才。研究院常务副院长王庆教授说:“智慧城市建设面对的是复杂的城市系统,从城市的规划设计建设到运行管理,涉及众多学科、不同领域。”他认为,高校位于科研创新链条的最上游,不仅要与中游、下游的研究机构、企业等科研和应用主体紧密配合,更重要的是发挥学科背景多元、人才梯队完善、研究资源丰富的优势,让学科交叉、跨界融合成为可能,形成核心竞争力。

  2018年,教育部发布《高等学校基础研究珠峰计划》,要求各高校在实现创新引领中,开展系统、深入的跨学科、跨领域交叉融合研究。不久前,教育部等部委联合发布人工智能领域研究生培养意见时,也强调深化人工智能与基础科学、信息科学、医学、哲学社会科学等相关学科的交叉融合。

  东南大学脑科学与智能技术研究院助理研究员谢芃认为,交叉融合的学科资源,使国内高校在发展前沿领域过程中,人才结构更多样,获得学术支持也更为灵活。他所在的研究院,就有来自生命科学、生物医学工程、计算机科学、电子信息等10多个学科领域的学者,时常在最前沿的研究领域碰撞出火花;两届研究生团队也来自多个本科院系,已在程序开发、数据分析、图像识别等工作中挑起大梁、形成创造力,在教学相长中推动学术进步。

  眺望未来发展趋势,指引当下科研方向

  2018年底,十大科学与技术问题新闻发布会在东南大学召开。按照惯例,关于科技发展和趋势等问题通常由一些权威的研究机构或学术组织来发布,由一所大学独立发布并不多见。

  这十大科学与技术问题都是科技前沿热点,包括数字“克隆”人、6G移动通信先期研究、信息超材料、分子铁电材料、网络群体智能等。

  东南大学副校长丁辉介绍,在全校范围内征集并提出这些科学技术问题,旨在使科学研究更加聚焦国际科学前沿,形成支撑国家和地方发展的引领性技术,做有前瞻性的科学研究。

  “铁电材料作为一种重要的功能性材料,在航天、信息、能源等多个领域有着广泛应用,如声控开关、体温焊枪、B超探头等。”“分子铁电材料”的建议人、该校化学化工学院教授熊仁根介绍,无机—有机分子铁电材料可以安装在心脏中,利用心跳形成的能量持续工作,实现对健康监测;也可以利用塑性相变产生大的熵值,用于不需要气体压缩来制冷的固体制冷空调中。

  1920年,法国人瓦拉塞克在罗谢尔盐中发现最早的铁电效应,揭开了研究铁电材料的序幕。100年后的今天再回望这段历史,熊仁根感慨万千:“高校搞科研创新,不仅要立足当前,更应该着眼长远。”

  未来目标也为当下科研指引方向。发布会上,熊仁根制定了团队科研的远景目标:从基础科学研究,到材料技术开发,到应用探索,全链条一体化推动分子铁电材料的发展,保持我国在国际研究的领先地位。一年多过去,当时的目标在逐步实现:团队有了高水平学术论文、更多的学界话语权、世界领先的成果应用。“用未来指导当下,我们增添了动力,也增加了信心。”熊仁根说。

  “在明晰定位、发挥优势的基础上,学校科研创新产生了积极的成果,在量子信息、网络空间安全、智能制造、智慧城市、脑科学、人工智能等领域不断取得突破。”丁辉介绍,2019年,东南大学牵头获国家科学技术奖二等奖4项,获批国家自然科学基金委资助项目304项,科研到款总经费超过28.3亿元,授权国内外专利1802项,位居全国前列。

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