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【“AI在南开”系列报道】铸造智能新引擎:服务国家战略 抢占科技前沿
来源: 南开大学新闻网发稿时间:2025-03-17 09:14

  【编者按】当前,人类社会正加速迈入数智时代,高等教育也迎来了机遇与挑战相互交织的数智化变革。作为我国人工智能研究和教育的先行者,南开大学立足传统的数理学科优势,超前布局智能学科,以“AI+”学科群为重点,架构交叉融合的创新体系;聚焦国家重大战略,坚持“四个面向”,推进智能领域科研创新和转化应用;全面落笔“AI三篇大文章”,深化产教融合,强化服务支撑,系统构建面向数智未来的人才培养新生态。南开新闻网特推出“AI在南开”系列报道,从学科建设、科研创新、服务国家、人才培养等多重维度,展现数智时代高等教育主动应变、创新求变的“南开方案”。

南开新闻网记者 曹泽怡 南新文

  两根“玻璃针”机器手,快速翻转细胞,准确无误地找到细胞切入点,精准提取细胞核后,再注入体细胞核……前后不过86秒,一个完整的细胞胚胎就已“孕育”完成,随后开启“克隆之旅”。令人惊奇的是,整个过程都是由微纳操作机器人自动完成的。

  这项技术来自南开大学人工智能学院赵新教授团队。十余年来,他们致力于研制面向生命科学的原位显微分析与操作仪,使机器人操作动物克隆的成功率达到3.3/100,较10年前人工操作提高了54倍,解决了我国农业种业“卡脖子”难题。团队培育的首批机器人克隆猪用于育种生产繁育后达11.35万头,经济效益达7.67亿元。团队成果两次入选“中国智能制造十大科技进展”,摘得天津市技术发明特等奖。

  南开大学始终以服务国家战略需求为导向,坚持“四个面向”,积极投身人工智能领域的科研攻关与创新实践。近年来,学校在人工智能基础研究、关键技术突破及产业化应用等方面取得了一系列重要成果,一批优秀的校友和校友企业,勇立智能产业变革潮头,共同为我国科技高水平自立自强和经济社会高质量发展注入强劲动力。

突出智能引领 建设一流创新平台

  “要在数据统一、算力突破、特色应用等方向深入挖掘。”“要大力开展AI技术在行业应用的布局和研究,不断深化对‘人工智能+’的前景应用分析。”“要在AI治理安全等领域的国际合作方面发挥更大的作用,特别是强化人工智能伦理的研究,以科技伦理建设为人工智能健康发展护航……”

  新年伊始,中国新一代人工智能发展战略研究院学术委员会在北京召开会议。包括十余位院士在内的学术委员会委员,结合中国人工智能发展的现状和未来,为研究院建设“把脉”支招。

  成立于2017年6月的中国新一代人工智能发展战略研究院,由中国工程院、天津市人民政府合作共建,依托南开大学进行建设,近年来,在发展我国新一代人工智能科技产业、提供引领产业变革的方案对策、制订总体战略和阶段性规划、促进智能科技服务国家治理和社会发展、推动智能科技惠及民生等方面发挥了重要的智库作用。

  科研创新平台建设方面,南开大学拥有全国最早的国家“863计划”智能机器人主题开放网点实验室和机器人产业化基地,以及天津市智能机器人技术重点实验室、机器人与自动化天津市国际联合研究中心、国家外国专家局和教育部联合支持的“机器人智能感知、控制及应用”学科创新引智基地。

  近年来,南开大学顺应信息化、数字化、智能化发展规律,以服务国家重大战略和区域经济社会发展需求、解决行业企业重大问题为导向,以突破“卡脖子”技术难题为牵引,超前布局,强化有组织科研,支撑“新工科”建设,在人才培养、平台搭建、产教融合、成果转化等方面精准发力,在先进制造、电子信息、能源环境、人工智能、网络安全等领域重点突破,逐步形成具有南开特色的现代工学体系。

  2022年,南开大学获批“可信行为智能算法与系统”教育部工程研究中心。2023年,学校入选首批国家级学科交叉中心试点高校,获批“数据与智能系统安全”教育部重点实验室,参与建设的“光伏材料与电池”“传染病溯源预警与智能决策”2个全国重点实验室成功获批……

  2023年7月,新奥集团出资3亿元,与南开大学共建国内首家认知科技创新中心,通过推动人工智能与多个学科的交叉融合,推动认知学科集约化发展,培养未来顶尖科技领军人才,开展关键核心技术、基础前沿技术攻关,以高质量标志性成果服务国家重大战略。

  去年10月,“质信智能实验室”和“聚变智能实验室”率先揭牌,标志着南开大学与新奥集团通过“南开-新奥认知科技创新中心”落实国家发展前沿科技交叉学科的合作迈入战略升级与加速发展的新阶段。

  近年来,一批重磅校企联合研究平台相继成立,推动南开智能领域的科研创新加速融入并深度服务于社会需求和产业变革。

  依托南开大学聚集合作、交叉融合的“新工科”学科群,智能领域产出了一大批一流的科研成果。与之相应,智能学科的飞速发展,助推了南开“新工科”在争创一流的征途上阔步前行。 

  2023年,南开大学“工程科学”首次进入ESI全球前1‰,论文篇均被引频次为18.90,位列大陆高校第4位。2025年初,全球知名科学期刊Nature增刊Nature Index Supplements发布了人工智能领域全球百强高校排名,中国共19所高校上榜。其中,南开大学位居全国第18名,全球第94位。

坚持“四个面向” 服务国家重大需求

  科技兴则民族兴,科技强则国家强。中国式现代化要靠科技现代化作支撑,实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。2024年6月24日,习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上强调,要坚持“四个面向”的战略导向,加强科技创新全链条部署、全领域布局,全面增强科技实力和创新能力。

  坚持“四个面向”,南开大学在人工智能领域聚焦国家重大需求,持续深耕、奋力前行,不仅在承担国家级重点研发项目方面展现良好势头,还在多个研究方向实现了领先突破。

  2024年8月16日,人工智能学院段峰教授团队公布,全球首例介入式脑机接口传感器血管内取出动物试验在北京圆满成功,推进介入式脑机接口技术安全性实现了重要提升,为该技术的临床应用提供了坚实保障。此举也标志着中国介入式脑机接口技术跻身国际领先行列。

  密码与网络空间安全学院汪定教授团队基于人工智能技术,针对各类现实场景设计一系列口令密钥猜测算法,长期保持口令密钥强度度量准确性的全球最高纪录。团队相关研究工作引起美国身份认证标准NIST SP800-63的修改,获得2024年度密码创新奖一等奖(特等奖空缺),该奖项自2013经国家科学技术奖励工作办公室批准设立以来,迄今共颁发8项。

  依托校企平台“南开大学-新智感生态数学与智慧自然保护联合研究中心”,数学科学学院探索数学与智能信息技术在生态自然保护领域的前沿应用,在野生动物智能识别、天空地一体化生态监测、国家公园领域知识图谱等方面的成果实现落地应用,承担了国家公园领域首批国家标准编制、国家林草生态感知平台建设等多项重大任务。

  面向国民经济主战场,人工智能学院方勇纯教授团队研发智能吊运工业机器人,可以将负载的摆动限制到极小的范围,且实现无人化操作,大幅降低了以往人工操作精准度差、事故发生率高等难题。相关成果在天津港、盐田港等地投入应用,获得天津市自然科学一等奖、吴文俊人工智能自然科学奖一等奖,入选“中国智能制造十大科技进展”。

  密码与网络空间安全学院刘哲理教授团队聚焦人工智能安全与隐私,在国内较早尝试隐私计算应用落地,2019年与腾讯联合研制“隐私保护的联合广告推荐”系统,入选中国首届“十大数据安全典型实践案例”。团队所研制的恶意代码大数据智能分析系统能够识别近2亿恶意代码样本,已在多个国家重要部门部署应用。突破语义安全密文查询难题,成果服务于华为高斯数据库研制,开源隐私计算平台NKDBSec,赋能多方秘密共享的数据安全应用构建,相关成果获得天津市科技进步奖一等奖2次,服务于《数据安全法》落地应用。

  计算机学院程明明教授团队与华为公司合作的“基于对焦任务的显著性检测技术”项目,获评2024年度华为优秀技术合作项目之一(全球仅18项)。此外,团队与华为、荣耀、零犀科技、比特微电子等产业链重点企业开展了36项产学研合作,合作领域涵盖数字人重建、低光图像处理、自动驾驶视觉编辑、夜景图像复原等前沿技术,显著提升了相关技术的精度与应用效果。实验室还与长安工业、新奥集团共建联合实验室,聚焦无人系统感知、AIGC等方向,推动光电智能体、图像增强算法等成果在企业落地应用,助力产业创新与技术升级。

  2020年,软件学院开始从事大模型研发工作。作为国内最早关注并训练大模型的团队之一,软件学院团队参与研发国产超算平台人工智能训练框架和大模型训练加速技术,有效解决了国产超算硬件与人工智能大模型的适配难题。此外,他们还与清华大学、阿里云合作开发大规模在线服务智能运维关键技术,一举摘得“中国电子学会科技进步一等奖”。

       面向生命健康,南开团队同样勇担当、走在前。

  2020年新冠肺炎疫情席卷全球。统计与数据科学学院黄森忠教授团队主动开发传染病预测系统,通过智能技术进行疫情预测,为科学防疫提供重要的决策参考。计算机学院程明明教授团队与企业联合攻关,研发新冠肺炎CT影像AI筛查系统,第一时间应用到全国40余家重点医院的抗疫一线,协助医生高效、精准筛查CT影像,为病人得到快速诊疗争取了宝贵时间。

  此外,数学科学学院“智能组学”课题组开展基于人工智能方法的组学大数据建模与解析,助力新药研发,服务“健康中国2030”战略。统计与数据科学学院郑伟教授团队在最新一届国际蛋白质结构预测竞赛中获多项冠军,胡刚教授团队在国际蛋白质无序区域预测竞赛中夺冠,蛋白结构预测和无序区域预测结果均显著优于谷歌Deepmind团队的Alphafold3。这些国际领先的成果,目前正在应用于新型抗体类药物研发和病毒检测等生命健康关键领域。

  在基础研究方面,南开团队陆续在《科学》(Science)正刊、机器人和人工智能领域顶刊发表了系列高水平论文,并获得国际顶级期刊和会议的杰出论文奖、最佳新应用论文奖等重磅成果。

  近年来,南开大学在人工智能领域承担国家级项目194项,其中重点、重大项目46项,包括国家重点研发计划项目(课题)13项,国家科技重大专项1项,国家自然科学基金重点项目12项,国防重点项目17项。此外,还承担企业委托项目562项。牵头获得包括天津市自然科学一等奖、天津市科技进步一等奖、天津市技术发明特等奖省部级科技奖励9项。相关成果摘得被誉为“中国智能科学技术最高奖”的吴文俊人工智能自然科学一等奖,两次入选“中国智能制造十大科技进展”。

凝聚校友创新力量 赋能国民经济腾飞

  南开大学人工智能领域发展建设的成就不仅体现在科研突破上,还通过一批批优秀校友和校友企业的卓越贡献,进军独角兽创新企业领域,实现了技术成果的产业化应用,为产业变革、经济社会发展注入了强劲动力。

  这两天,由中国科学院《互联网周刊》等单位联合评选的“2024年度百大AI产品”榜单引发关注。这份榜单汇聚了DeepSeek(深度求索)、具身新物种GO2(宇树科技)、盘古3.0(华为)等众多在AI领域取得卓越成就的创新产品,代表了行业的顶尖水平与发展方向。南开校友企业物美集团开发的“DMALL OS-AI商品出清系统、字节跳动开发的AI大模型“豆包”共同上榜。

  物美集团、多点DMALL(多点数智)创始人张文中具有超前的战略眼光。多点DMALL致力于为零售商提供数字化解决方案,帮助传统零售企业实现数字化转型,它以Dmall OS系统及AIoT解决方案为核心产品,推出了一批AI应用产品,例如AI出清、AI导购、AI巡检、AI客服等,覆盖零售企业从采购、供应链管理到店铺运营等全流程,提升企业运营效率和消费者消费体验,现已成长为中国领先的零售数字化解决方案服务商。

  近年来,作为1979级校友、南开大学终身校董、南开校友企业家联谊会主席,张文中始终关心母校发展,通过设立奖学金、奖教金,讲授创新创业课程,支持定点帮扶等形式回馈母校。2018年9月,他捐赠资金1亿元人民币,用于支持南开发展。

  字节跳动公司由南开大学2001级校友张一鸣领衔创立,凭借领先的人工智能技术和创新商业模式,迅速成长为全球科技巨头。旗下的抖音平台,通过智能推荐算法和内容生成技术,不仅改变了人们的社交和娱乐方式,还推动了数字经济的蓬勃发展。近年来,张一鸣多次捐资助力母校发展。在南开大学建校105周年之际,他与南开大学2001级校友、字节跳动CEO梁汝波共同捐赠2亿元人民币,支持南开数学研究和人才培养。

  在智能驾驶领域,南开大学1999级校友谢晓靓联合创办天瞳威视,是世界级智能驾驶系统和下一代出行服务供应商,在苏州、天津、上海、深圳、底特律等海内外城市拥有研发中心。公司聚焦智能驾驶关键技术,产品涵盖高速领航系统、自动泊车系统、智慧座舱系统、驾驶数据记录系统以及无人公交系统,服务国内及国际大型整车企业(OEM)和汽车零部件一级供应商(Tier1)的智驾量产平台。

  数学科学学院2009级统计学专业校友张强,参与ChatGPT母公司OpenAI公布的GPT-o1下一代模型GPT-o3的开发。统计与数据科学学院2007届校友、香港理工大学教授杨红霞,曾任IBM全球研发中心Watson研究员,雅虎公司首席数据科学家,在阿里巴巴达摩院任职时,作为大模型M6带头人,后入职字节跳动,任职大语言模型研发技术专家。

  ……

  2024年8月,《新财富》杂志与胡润研究院联合发布“2024全球独角兽排行榜”。南开大学校友担任掌门人或联合创始人的8家独角兽企业上榜,总估值达到1.6万亿元,位列中国高校第一。这8家企业中,除2家生物医药公司外,其余6家主营业务均与人工智能相关。外界评价“这不仅是南开大学科技创新实力的有力证明,也是对其在培养人才创新创业能力方面卓越成果的肯定。”

  南开大学与校友企业的紧密合作,不仅推动了人工智能技术的产业化落地,还为国民经济的高质量发展提供了新动能。通过“产学研”深度融合,南开大学在人工智能领域的研究成果得以快速转化为实际生产力,真正实现“科技赋能产业,创新驱动发展”的目标,努力为铸造智能新引擎,加速我国智能领域科技突破和产业数智化转型升级贡献南开力量。

编辑:李享

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