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大学不仅是培养人才的摇篮,也是科学研究和创新的重要阵地。

当前,我国高校在不断突破前沿领域的同时,也在积极转型,服务民生发展。多学科背景、完善的人才队伍、丰富的科研资源,使高校在科研创新方面具有独特的竞争力,能够紧盯未来科技趋势,攀登一个又一个科研高峰。
信息通信与安全、超循环空气动力学、材料生物学与动态化学、高能材料……这些基础前沿领域一直吸引着科学界的目光。最近,教育部在7所大学设立了前沿科学中心,旨在建设相关前沿领域最具代表性的创新中心和人才摇篮,并在国际上取得领先地位。中国大学作为科学研究和创新的重要主体,一直扮演着重要的角色。
我们不仅要瞄准边疆,还要关注民生。
崔铁军,中国科学院院士,东南大学信息科学与工程学院教授,深耕电磁场和微波技术30年。2014年,他的团队率先提出了用数字编码来表征超材料的新想法。将数字空房间叠加在物理空房间上,用不同的数字编码排列来控制电磁波的方向,诞生了世界上第一个现场可编程的超材料。
在崔铁军看来,高校科研要始终聚焦前沿领域,围绕国家战略和重大项目开展工作。近年来,高校对基础研究的投入不断增加。2018年,全国高校基础研究经费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%,起主导作用。另一方面,中国的大学在前沿领域取得了丰硕的成果。在今年公布的2019年度国家科学技术奖中,从一般项目获奖情况来看,共有239个奖项,144所高校作为主要完成单位获奖198个,占获奖总数的82.8%;91所高校作为第一完成单位,获奖159项,占获奖总数的66.5%。
大学除了引领科技发展方向,也在服务和回应民生关切。随着中国进入老龄化社会,机器人研究开始与帮助老人的项目相结合。东南大学仪器科学与工程学院宋教授团队与假肢厂合作,在传统假肢的基础上增加了力觉、触觉等传感器,研制出了灵巧机械手。此后,该团队又陆续研发出了具有电子皮肤的柔性触觉机械手,扩展了康复机器人的认知训练功能,并正在研发针对传染病的生物安全检测机器人。
此外,在2018年度国家最高科学技术奖中,梨高效育种、玫瑰栽培运输、矿物细颗粒资源循环利用等项目也体现了高校科研对民生的关注。
“国计民生需求不断发展变化,高校科研要敏锐捕捉,与时俱进。”宋坦言,服务民生要瞄准关键核心,再高的研究思路也要落地,否则就是空里的城堡。
利用多样化的研究资源促进跨学科整合。

近年来,许多南京市民发现,粉尘污染问题正在逐步得到缓解。这离不开“智慧工地”的建设:在南京900多个大型工地,组装的智慧工地管理系统可以实时监控工人是否戴安全帽、人员是否吸烟、空气污染指数等。这背后,是东南大学智慧城市研究院的相关团队在保驾护航。
什么时候安装传感器,地下管线如何铺设,无人车线路如何规划?要让科研和实际需求“握手”,需要科研和应用管理各方面的人才。研究院常务副院长王庆教授表示:“智慧城市建设面临的是一个复杂的城市系统,涉及从城市规划、设计、建设到运营管理的多个学科和不同领域。”他认为,高校位于科研创新链条的顶端。它们不仅要与中下游的研究机构、企业等研究应用主体紧密合作,更重要的是要充分发挥学术背景多元、人才梯队完善、研究资源丰富的优势,使跨学科、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方面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鹏认为,学科资源的交叉整合,使得国内高校在发展前沿领域的过程中,人才结构更加多元,获得学术支持的渠道更加灵活。在他的研究所里,有来自生命科学、生物医学工程、计算机科学、电子信息等10多个学科的学者。,他们经常在前沿研究领域相互碰撞;两个研究生团队也来自几个本科系。他们在程序开发、数据分析、图像识别等工作中发挥了主导作用,形成了创造力,通过教与学促进了学术进步。
展望未来发展趋势,指导当前研究方向。
2018年底,十大科技问题新闻发布会在东南大学举行。按照惯例,关于科技发展和趋势的问题通常由一些权威研究机构或学术组织发布,但由一所大学独立发布的情况并不多见。
这十大科技问题是科技前沿的热点话题,包括数字“克隆人”、6G移动通信的前沿研究、信息超材料、分子铁电材料、网络群智能等。
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技课题,旨在让科研更聚焦国际科学前沿,形成支撑国家和地方发展的领先技术,做前瞻性的科研。
“铁电材料作为一种重要的功能材料,广泛应用于航空航天、信息、能源等领域,如声控开关、温度焊枪、b超探头等。”“分子铁电材料”的提出者、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内,利用心跳形成的能量持续工作,实现健康监测;还可以利用塑性相变产生大熵值,用于固体制冷空调制,无需气体压缩。

1920年,法国人瓦拉塞克在罗谢尔盐中发现了最早的铁电效应,揭开了铁电材料研究的序幕。100年后回顾这段历史,熊仁根感慨万千:“高校不仅要立足当下,更要着眼长远。”
未来的目标也指导着当前的科学研究。在发布会上,熊仁根制定了团队科研的长远目标:从基础科学研究,到材料技术开发,再到应用探索,全链条整合,推动分子铁电材料的发展,保持中国在国际研究的领先地位。一年多后,当时的目标逐渐实现:团队拥有高水平的学术论文、更多的学术话语权、世界领先的成果应用。“用未来指导现在,我们增加了动力和信心。”熊仁根说。
“在明确定位、发挥优势的基础上,学校科研创新取得积极成果,在量子信息、网络空安全、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,东南大学率先获得国家科学技术奖二等奖4项,获批国家自然科学基金资助项目304项。获得科研经费总额超过28.3亿元,授权国内外专利1802项,居全国首位。
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来源:人民日报


