原標(biāo)題：對(duì)接集成電路、生物醫(yī)藥、人工智能三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)“上海方案”

　　上海高校新興學(xué)科建設(shè)按下“快進(jìn)鍵”

　　4月20日起，上海交通大學(xué)首個(gè)AI周啟動(dòng)，推出“AI十條”——人工智能賦能教育科技人才一體化改革工作方案。在2025年計(jì)算機(jī)科學(xué)排名CS Rankings中，交大計(jì)算機(jī)學(xué)科的人工智能分項(xiàng)居全球首位。

　　從招考“入口”看，交大首屆人工智能專業(yè)的錄取分?jǐn)?shù)線為全校最高，學(xué)校還面向全體學(xué)子開(kāi)放AI輔修專業(yè)。同時(shí)，以AI為龍頭，交大電子信息與電氣工程學(xué)院正式升格為全校目前唯一的學(xué)部。這一架構(gòu)下，各系別也升格為計(jì)算機(jī)學(xué)院、集成電路學(xué)院、自動(dòng)化與感知學(xué)院、電氣工程學(xué)院等。今年，交大計(jì)劃增加的150名本科招生名額，正是向這一學(xué)科大類傾斜。

　　當(dāng)前，上海正大力培育新質(zhì)生產(chǎn)力，深入實(shí)施集成電路、生物醫(yī)藥、人工智能三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)新一輪“上海方案”。由此，從復(fù)旦計(jì)算機(jī)到同濟(jì)交通運(yùn)輸，從上大微電子到上理工工程學(xué)等，各大高校相關(guān)學(xué)科建設(shè)正按下“快進(jìn)鍵”，成為新興的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　突破 集成電路物理極限

　　作為三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之首，集成電路不能“缺芯少魂”。如今，我國(guó)“集成電路科學(xué)與工程”學(xué)科已從原先的二級(jí)學(xué)科升級(jí)為一級(jí)學(xué)科。當(dāng)芯片集成度越來(lái)越高、“線寬”越做越細(xì)，在肉眼不可見(jiàn)的程度上怎么實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)“微雕”?

　　“進(jìn)入5納米工藝節(jié)點(diǎn)，依賴于極紫外光刻技術(shù)，加工成本急劇上升?！鄙虾４髮W(xué)微電子學(xué)院院長(zhǎng)趙建龍最近登上以“集成電路與生物醫(yī)學(xué)交叉融合”為主題的上海集成電路“大師講堂”講臺(tái)，他坦言，“先進(jìn)光刻機(jī)設(shè)備和技術(shù)由少數(shù)西方國(guó)家把持，亟須引入新技術(shù)、新材料、新架構(gòu)，突破制造工藝的物理極限?！?/p>

　　作為教育部、工業(yè)和信息化部等首批公布的全國(guó)50家現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院之一，擁有集成電路一級(jí)學(xué)科的上海大學(xué)微電子學(xué)院也掛名“上海微電子產(chǎn)業(yè)學(xué)院”，是上海三大“國(guó)家級(jí)”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院之一，也是唯一與集成電路直接相關(guān)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院。另兩大學(xué)院分別是華東理工大學(xué)現(xiàn)代生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)聯(lián)合學(xué)院和東華大學(xué)新材料現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，均聚焦產(chǎn)業(yè)瓶頸進(jìn)行自主創(chuàng)新。

　　既然擁有雙螺旋復(fù)雜結(jié)構(gòu)的DNA可以通過(guò)自組裝，形成帶有特定功能性的蛋白大分子，這種自下而上、由簡(jiǎn)入繁的自組裝機(jī)制，能不能用于半導(dǎo)體器件的“增材制造”?趙建龍表示，利用DNA這樣的核酸自組裝機(jī)制，可以創(chuàng)造形狀可編程的框架核酸結(jié)構(gòu)，作為“生物建材”生產(chǎn)復(fù)雜的三維納米結(jié)構(gòu)。

　　趙建龍帶領(lǐng)集成電路相關(guān)學(xué)科團(tuán)隊(duì)，應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝的新挑戰(zhàn)，讓DNA當(dāng)起集電流水線上“看不見(jiàn)的工人”，基于核酸自組裝，在硅材料上層層堆疊“建筑材料”，從基底搭建起核酸模板，有望成為新一代微納加工技術(shù)，其2納米的定位精度可超越極紫外光刻技術(shù)的加工極限。目前，他們通過(guò)“BT(生物技術(shù))+IT(信息技術(shù))”攻關(guān)納米級(jí)的框架核酸，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

　　作為成立僅5年多的年輕學(xué)院，上大微電子學(xué)院將學(xué)科邏輯與產(chǎn)業(yè)邏輯更好結(jié)合，破解上海集成電路產(chǎn)業(yè)人才需求量大、人才培養(yǎng)速度相對(duì)較慢、傳統(tǒng)產(chǎn)教融合脫節(jié)的難題。學(xué)院與頭部企業(yè)建立新型聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展科研，通過(guò)聯(lián)聘聯(lián)用吸納企業(yè)專家直接參與課程開(kāi)發(fā)、教學(xué)指導(dǎo)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，用企業(yè)的資金與人才做企業(yè)的研發(fā)，校企“手把手”培養(yǎng)對(duì)口學(xué)生。

　　解答 醫(yī)工交叉現(xiàn)實(shí)難題

　　對(duì)于生物醫(yī)藥這一先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，醫(yī)工交叉成為學(xué)科攻關(guān)、助力產(chǎn)業(yè)的“流行底色”。有沒(méi)有一種無(wú)害光可以替代X射線?有沒(méi)有一種技術(shù)能協(xié)助醫(yī)生恰到好處地切除腫瘤?有沒(méi)有一種機(jī)器人可以促進(jìn)頜骨重建和恢復(fù)功能?每當(dāng)大學(xué)教授與醫(yī)生面對(duì)面溝通時(shí)，總能發(fā)現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)對(duì)醫(yī)療科技的眾多需求。

　　最新一期《基本科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)》(ESI)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，上海理工大學(xué)的工程學(xué)學(xué)科位列第234位，全球排名在前0.96‰。這是上理工工程學(xué)學(xué)科首次進(jìn)入ESI全球前1‰。

　　進(jìn)入前千分之一的行列，使之成為助推生物醫(yī)藥等先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的動(dòng)能之一。儀器科學(xué)與技術(shù)是現(xiàn)代科技體系的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一，也是工程學(xué)的二級(jí)學(xué)科。上理工儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科具有深厚的行業(yè)底蘊(yùn)，2019年本科專業(yè)“測(cè)控技術(shù)與儀器”入選首批“雙萬(wàn)計(jì)劃”國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2020年本科專業(yè)“電子信息工程”入選國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2024年獲批博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)。

　　著眼于高端醫(yī)學(xué)儀器及智能儀器產(chǎn)業(yè)，上理工儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科結(jié)合突破“卡脖子”核心元件的需求，破解醫(yī)工交叉、人工智能、智能制造領(lǐng)域面臨的難題。

　　今年1月，上海理工大學(xué)超精密光學(xué)制造團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)附屬仁濟(jì)醫(yī)院浦南分院、美國(guó)杜克大學(xué)合作，創(chuàng)新提出“AI熒光成像——無(wú)濾波熒光顯微成像技術(shù)”，可廣泛應(yīng)用于生物診斷、臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、刑偵勘探等領(lǐng)域。

　　其實(shí)，這一研究最初是為了推動(dòng)臨床醫(yī)學(xué)研究更加智能化。早在三年前，上理工團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的熒光成像系統(tǒng)，不僅需要多套濾波組件設(shè)備，還操作煩瑣、耗時(shí)，無(wú)法滿足高速成像的應(yīng)用需求，而且增加了成像系統(tǒng)的復(fù)雜性、體積及成本。

　　上理工教授戴博提出了大膽設(shè)想——利用AI技術(shù)取代傳統(tǒng)光學(xué)濾波組件，從而實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)的特異性定位及定量分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物樣本高效精確的檢測(cè)和分析。

　　上理工團(tuán)隊(duì)里既有光學(xué)工程、儀器科學(xué)的專家，又有從事人工智能領(lǐng)域研究的學(xué)者，團(tuán)隊(duì)還和臨床醫(yī)生長(zhǎng)期合作……

　　上理工儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科與華為技術(shù)有限公司、上海微電子裝備集團(tuán)有限公司等開(kāi)展全方位戰(zhàn)略合作；依托上海理工大學(xué)—上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院共建的“醫(yī)工交叉創(chuàng)新研究院”和“醫(yī)工交叉研究生院”，啟動(dòng)由醫(yī)生和教授共同攻關(guān)的醫(yī)療儀器類項(xiàng)目60余項(xiàng)；聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院微系統(tǒng)所、上海新微科技集團(tuán)共建“醫(yī)療器械創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化平臺(tái)”開(kāi)展高端醫(yī)療裝備研究項(xiàng)目；與海軍軍醫(yī)大學(xué)共建先進(jìn)醫(yī)療與保障技術(shù)研究院，就醫(yī)療裝備、醫(yī)療科技等聯(lián)合開(kāi)展攻關(guān)；與航天八院深度合作，開(kāi)展關(guān)鍵裝備、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的各項(xiàng)研究。

　　通過(guò)醫(yī)學(xué)與工學(xué)、理學(xué)等多學(xué)科協(xié)作，“醫(yī)”“工”專家攜手對(duì)臨床醫(yī)療技術(shù)痛點(diǎn)進(jìn)行集中“會(huì)診”和攻關(guān)，至今已累計(jì)啟動(dòng)醫(yī)工交叉項(xiàng)目360多項(xiàng)。小至手術(shù)縫合針、手術(shù)高頻電刀、超聲切割止血刀，大至手術(shù)裸眼3D顯示系統(tǒng)、混合現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)、醫(yī)廢快速消殺設(shè)備等，大學(xué)的科技創(chuàng)新直接瞄準(zhǔn)“大健康”實(shí)際需求，研發(fā)“醫(yī)生用得順、百姓用得起”的醫(yī)療器械，加速醫(yī)療裝備國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程。

　　布局 用系統(tǒng)觀為AI增能

　　AI離不開(kāi)算法、算力、數(shù)據(jù)。在國(guó)際高等教育研究機(jī)構(gòu)(QS)日前公布的世界大學(xué)學(xué)科排名中，復(fù)旦計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息系統(tǒng)學(xué)科全球排名第39，相較三年前躍升32位，在中國(guó)內(nèi)地排名第5。

　　復(fù)旦計(jì)算機(jī)學(xué)科創(chuàng)建于中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)起步期，造就了1956年我國(guó)第一臺(tái)電子模擬計(jì)算機(jī)。1975年復(fù)旦成立計(jì)算機(jī)科學(xué)系，亦是中國(guó)首批獨(dú)立建計(jì)算機(jī)科學(xué)系的高校。

　　一直以來(lái)，在國(guó)內(nèi)頭部高校中，復(fù)旦計(jì)算機(jī)學(xué)科師資規(guī)模都不算大?！拔覀兊膸熧Y‘畫(huà)像’比較穩(wěn)定?！痹谖挥诮瓰承^(qū)的二號(hào)交叉樓，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算與智能創(chuàng)新學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)楊珉告訴記者，科研人員傾向于在國(guó)際前沿領(lǐng)域開(kāi)展突破性、原創(chuàng)性研究。

　　計(jì)算機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，產(chǎn)業(yè)界往往“春江水暖鴨先知”，并催生出很多新需求，同時(shí)也為高校計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)“出題”。學(xué)院從早年間就不要求專業(yè)碩士發(fā)論文而是倡導(dǎo)扎實(shí)做好系統(tǒng)，同時(shí)與多家頭部企業(yè)共建實(shí)踐化培養(yǎng)基地，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

　　2023屆博士畢業(yè)生潘旭東，率先揭示多種AI大模型的重大安全風(fēng)險(xiǎn)，得到OpenAI、谷歌、百度等國(guó)內(nèi)外AI龍頭企業(yè)高度關(guān)注。他負(fù)責(zé)研發(fā)復(fù)旦白澤大模型靶向安全測(cè)評(píng)與防護(hù)體系，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于百度、阿里和華為等國(guó)產(chǎn)頭部大模型廠商。

　　中國(guó)學(xué)術(shù)力量想要從“跟跑”到“并跑”甚至“領(lǐng)跑”，關(guān)鍵要構(gòu)建自主知識(shí)體系，并能為整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。既要允許一部分人心無(wú)旁騖地自由探索，也要聚焦國(guó)家戰(zhàn)略需求和行業(yè)技術(shù)痛點(diǎn)開(kāi)展科研。

　　“這必然要求學(xué)生思維方式的變化，以及解決問(wèn)題的能力提升，我們要應(yīng)對(duì)這種變化，為學(xué)生提供革命性工具。”楊珉說(shuō)。2023年6月上線的復(fù)旦大學(xué)CFFF智算平臺(tái)，是一個(gè)超常規(guī)的“算力基建”，也是中國(guó)高校規(guī)模最大的云上科研智能計(jì)算平臺(tái)。至今，已涌現(xiàn)出一批由計(jì)算機(jī)學(xué)院教授牽頭、有較大影響力的成果，如多元協(xié)同的視覺(jué)計(jì)算理論體系，以及伏羲天氣預(yù)報(bào)大模型和MOSS基座大模型等。

　　2024屆博士畢業(yè)生孫天祥，是國(guó)內(nèi)首個(gè)類ChatGPT對(duì)話式大型語(yǔ)言模型MOSS的主要研究人員。他還在人工智能領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表論文十余篇，被引用4200余次。

　　這學(xué)期，復(fù)旦大學(xué)首批建設(shè)的110余門(mén)AI課程將完成首輪開(kāi)課。其中，學(xué)院承擔(dān)了超60%的教學(xué)任務(wù)。

　　在數(shù)智化趨勢(shì)下，一個(gè)拔尖人才必須掌握相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)。對(duì)于那些術(shù)業(yè)有專攻，又對(duì)AI有興趣的學(xué)生，AI課程提供了一個(gè)以學(xué)生成長(zhǎng)為中心的體系，而這些學(xué)生未來(lái)將是AI+的創(chuàng)新主體。

　　“廣義人工智能其實(shí)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，大模型只是其核心算法，往下是支撐算法的算力基礎(chǔ)設(shè)施，往上是算法的各種應(yīng)用場(chǎng)景。”楊珉說(shuō)。在未來(lái)的復(fù)旦計(jì)算機(jī)學(xué)科版圖中，從科研布局到學(xué)生培養(yǎng)，都將統(tǒng)一于用系統(tǒng)觀為AI+提供核心能力。

　　加速 向智慧化方向挺進(jìn)

　　在2024“軟科世界一流學(xué)科排名”中，同濟(jì)大學(xué)的交通運(yùn)輸工程學(xué)科位列第6名，連續(xù)幾年保持在前十位。而最近一個(gè)事例，體現(xiàn)了同濟(jì)大學(xué)交通學(xué)科的新動(dòng)向。

　　一個(gè)月前，上海市道路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中心聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)交通學(xué)院發(fā)布“云路助手”，采用AI大模型技術(shù)深度賦能道路設(shè)施管理與養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)。150部政策法規(guī)、100余項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)與200萬(wàn)條歷史管理案例，再加上市道運(yùn)中心涵蓋4434項(xiàng)業(yè)務(wù)表單的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及同濟(jì)交通仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)經(jīng)16億次場(chǎng)景推演產(chǎn)出的數(shù)據(jù)……這些海量數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)裝進(jìn)“云路助手”的大腦，結(jié)合AI強(qiáng)大的邏輯推理能力打造“行業(yè)知識(shí)中樞”，推動(dòng)城市交通治理邁向“科學(xué)化、智能化、精細(xì)化”。

　　實(shí)際上，有著111年歷史的同濟(jì)大學(xué)交通學(xué)科已逐步發(fā)展為綜合性大交通學(xué)科，所有二級(jí)學(xué)科覆蓋基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行管控、載運(yùn)裝備等“全要素”，涉及道路、鐵路、城市軌道、航空、磁浮“全方式”領(lǐng)域，及其規(guī)劃、建造、制造、運(yùn)營(yíng)“全鏈條”發(fā)展。

　　在智能交通基礎(chǔ)設(shè)施、先進(jìn)載運(yùn)工具運(yùn)用、復(fù)雜交通系統(tǒng)、交通系統(tǒng)全時(shí)主動(dòng)安全、交通系統(tǒng)全息感知與智能應(yīng)用五大優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向上，越來(lái)越多的“AI+交通”項(xiàng)目正在研發(fā)中。

　　比如，我國(guó)軌道交通線路種類復(fù)雜，旅客出行要求越來(lái)越高，如何編制出一個(gè)高效、優(yōu)質(zhì)的列車運(yùn)輸組織方案?高速鐵路、普速鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通如何協(xié)同運(yùn)營(yíng)?

　　同濟(jì)徐瑞華團(tuán)隊(duì)成果正加速向運(yùn)輸組織與調(diào)度指揮智慧化方向挺進(jìn)。團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、海量客流、多運(yùn)營(yíng)主體的網(wǎng)絡(luò)票務(wù)清分和客流分布計(jì)算；首次研發(fā)并實(shí)際運(yùn)用了城市軌道交通列車運(yùn)行圖計(jì)算機(jī)編制系統(tǒng)(TPM)及運(yùn)營(yíng)管理輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行圖的智能編制和快速實(shí)施，在北上廣深等近30個(gè)城市廣泛應(yīng)用。

　　數(shù)據(jù)顯示，同濟(jì)交通至今輸送了5萬(wàn)多名優(yōu)秀畢業(yè)生，包括3位兩院院士，60多位海外高校教師，650多位國(guó)內(nèi)高校教師，100多位行業(yè)總工，被譽(yù)為“人才培養(yǎng)的同濟(jì)交通現(xiàn)象”。

　　未來(lái)，同濟(jì)交通學(xué)科將以數(shù)智化、綠色化、融合化為核心，引領(lǐng)百年學(xué)科轉(zhuǎn)型發(fā)展。人才培養(yǎng)方面，通過(guò)專業(yè)升級(jí)、本研貫通課程重構(gòu)、AI賦能等舉措，提升交通人才的數(shù)智實(shí)踐能力、跨界融合能力、戰(zhàn)略規(guī)劃思維與持續(xù)創(chuàng)新能力。