南开新闻网记者 高雨桐
太阳的巨大能量源自其内部的核聚变反应。“人造太阳”就是要在地球上实现可控的核聚变反应，为人类提供近乎无限的清洁能源。
如何“造太阳”？2024年，南开大学与新奥集团共同建立聚变智能实验室，推动人工智能在聚变领域中落地。首批启动的项目包括“玄龙-50U”系统的数据异常检测、诊断系统优化、等离子体平衡位形代理模型研究与等离子体位形控制等。
今年4月，“玄龙-50U”球形环氢硼聚变装置实验在国际上首次实现百万安培（兆安）氢硼等离子体放电。这一重大突破再次证明，人工智能与可控核聚变两大“未来技术”的深度耦合，正在加速推动“人造太阳”早日实现“中国制造”。
这样的“跨界”创新，正是南开大学敢闯“无人区”，攻坚前沿技术，持续发力“新工科”建设的生动写照。
当前，量子信息、空天科技、新能源、新材料等前沿技术日新月异，正深度重塑全球产业格局与竞争态势，而关键领域“卡脖子”技术的突破，亟需大批具备创新能力的高素质工程技术人才。
面对时代的深刻命题，南开大学主动应变，创新求变，制定实施《南开大学新工科建设规划》，以服务国家重大战略需求为根本导向，充分利用综合性大学优势，建设具有南开特色的“新工科”体系，全力培养未来复合型、创新型卓越工程人才，突破前沿关键技术，引领未来产业变革，为支撑我国产业转型升级、驱动新质生产力发展、服务高水平科技自立自强贡献南开力量。
优化学科专业布局 打造“新工科”基地
短途出行，搭乘“空中出租车”直达目的地；通勤路上，遇到交通堵塞时汽车直接“飞上”天空自由穿梭……这些曾经只存在于科幻电影中的画面正在变成现实。
当前，我国低空经济正处于快速发展阶段，但在核心技术研发、高端人才培养等方面仍存在短板。南开大学积极响应国家低空经济战略需求，迅速增设“低空技术与工程”二级学科博士点，依托人工智能学科优势，这一博士点聚焦低空监管智能化、新型飞行器自主化等关键难题，着力培养兼具“智能+空域”交叉能力的复合型创新人才。
应对变化，塑造未来。南开大学以科技发展、国家战略需求为牵引，靶向发力“新工科”专业布局，构建服务国家战略急需、优势理科与新兴工科相结合的新工科学科专业。
截至目前，南开大学已在工学门类下布局10个一级学科、6个专业学位类别和18个工学本科专业，建有11个本科新工科特色班、3个卓越班，覆盖材料科学与工程、控制科学与工程、光学工程、环境科学与工程、智能科学与技术、计算机科学与技术、电子科学与技术、网络空间安全、密码、生物与医药、营养与健康等前沿方向，构建起多元协同的“新工科”专业体系。
南开大学“新工科”具备“以理强工”的天然基因。数学、化学、物理和生物学等坚实的基础学科实力和面向前沿的交叉学科布局，让南开在“新工科”建设上拥有显著的先发优势与持续的内生动能。
“学校正通过建平台、孵方向、育人才，让学科交叉融合成为‘新工科’建设的核心驱动力。”南开大学学科建设办公室负责人介绍。为进一步突破学科壁垒、激活创新潜能，作为教育部首批16个学科交叉中心试点建设单位，南开大学依托前沿交叉学科研究院平台优势，建好新物质创造和认知科学交叉学科群，推动理工交叉、医工交叉，主动孵化“新工科”学科方向与研究领域，培育具备跨界思维和创新能力的“新工科”人才。
在强化交叉创新的同时，南开大学注重发挥基础学科“压舱石”作用，充分依托优势基础学科资源，强化理科在具有重大应用前景的科学问题上的探索力度，聚焦新能源、网络空间安全、计算机视觉、人工智能等新兴领域，推动基础研究与工程应用深度融合，加速产出一批具有行业影响力的重大成果，逐步打造可持续发展的学科生态体系，为“新工科”建设筑牢根基。
根据《规划》，南开大学正在加速打造“新工科”建设基地，为跨学科工科团队提供集中攻关平台，进一步释放学科集聚效应，通过“空间集聚+资源整合”双路径进一步筑牢工科发展根基。
锚定国家需求 打造“新工科”人才培养的“南开样板”
“沉在企业抓研发设计，也不耽误学校的课题研究，工作学习相促进。”南开大学卓越工程师学院2023级硕士研究生张家茗在企业实习感受颇深。
从学校实验室到生产第一线，从初来乍到的懵懂新人到独当一面的多面手，在校企“双师”的指导下，张家茗参与撰写若干技术报告和代码成果，已初步部署至某型指挥控制系统原型，获得集团公司荣誉1项，所级荣誉2项。
面向综合性大学“新工科”发展的挑战，南开大学卓越工程师学院正在探索扎根中国大地、引领产业变革的人才培养“南开样板”。
作为全校最年轻的学院，南开大学卓越工程师学院充分利用全国首批工程硕博士培养改革专项试点高校建设契机，构建起“一二三四”培养新范式——以高扬爱国主义旗帜为精神引领，通过基础研究与工程实践“双轮驱动”破解工程教育痛点，依托“以产定教、以教促产、产教融合”三重模式打破学科、校企、校际界限，重点聚焦新材料、生物产业、新一代信息技术、高端装备制造四大领域，借助全链条机制重构与AI赋能提升拔尖创新人才培养质量。
“吸引最好的学生、汇聚最好的老师、协同最好的项目、打造最好的平台。我们将牵引南开大学的工科实现知识传授向创新能级跃升的深刻转型。”南开大学卓越工程师学院执行院长程明明充满自信。
事实上，卓越工程师学院的建设只是南开大学工程人才创新培养的核心载体。学校正从重构新工科课程体系、深化工程教育改革、完善人才培养机制、打造新型实训平台、构建双创赋能生态等五大路径，系统构建具有南开特色的新工科人才培养模式。
课程体系改革创新方面，南开大学强化交叉融合，充分发挥综合性高校人才培养基础扎实的育人优势，推动AI与工科教育相融合，以“专业+微专业”模式构建产教融合、学科交叉、资源共享的新工科课程体系，打造未来课堂。
“正是国家的超前部署和大力支持，才使得我国在高端光电子芯片领域实现了从无到有、从样品到量产的历史性跨越。”新学期伊始，中国科学院院士、南开大学智能光子研究院院长祝宁华亲自为南开大学工科试验班（卓越拔尖计划伯苓班）的大一新生讲授学科导引课，为初入南开园的学子们勾勒出一幅波澜壮阔的科技画卷。
祝宁华院士以光电子技术的发展为主线，深入浅出地阐述了光通信的巨大容量、光子集成技术的优越性以及光电子技术在通信、传感、计算、能源、国防等领域的革命性应用，鼓励青年学子珍惜在南开本研贯通培养的宝贵机会，努力成长为支撑国家未来发展的顶尖创新人才。
2025年起，南开大学新增人工智能、计算机、光电信息3个“新工科”卓越班（即工科试验班暨卓越拔尖计划伯苓班），旨在聚焦国家战略需求，在光电信息融合、计算机科学与技术、人工智能等领域培养拔尖创新人才。工科试验班（卓越拔尖计划伯苓班）学生由导师全程“领航”，从全局视角规划成长路径，确保培养过程的连贯性与系统性，这是南开大学“新工科”拔尖创新人才培养模式转型升级的一个缩影。
南开大学打破传统工科培养壁垒，优化培养体系，构建工科大类培养模式，支持学生在本科阶段早期进入科研团队，参与前沿课题研究。在研究生培养层面，加强符合行业标准与产业趋势的工程类专业学位教育，建设由学术导师与产业专家共同组成的高水平“双师型”指导体系，强化学生工程实践能力与系统解决复杂工程问题的能力，为国家战略领域输送高素质工程技术人才。
根据规划，南开大学还将加大实践实训基地和工程实训中心建设，以工科专业认证为标准规范本科培养体系，打造适配产业发展和创新需求的实践教学、实训实习环境；依托天开高教科创园、海河实验室等平台，共建基于产业发展前沿的实践教学与实训实习基地，通过聚焦“真环境、真项目、真问题”，让学生带着前沿科学知识深入一线生产环节，扎根一线开展课题研究。
特色平台提质升级 赋能新质生产力发展
“新工科”建设的成效，最终要体现在服务国家重大战略和支撑经济社会高质量发展上。
南开大学正在构建“自上而下”的创新攻关路径：主动发现行业新问题、培育科研新课题、产出应用型新成果、催生战略新产业，积极开展与实践应用紧密结合的前沿问题研究，解决“卡脖子”技术难题。
与此同时，南开大学充分利用海河实验室、天开高教科创园建设契机，积极推动校地、校企资源整合，通过建设联合实验室、产学研合作基地、校企联合研究平台等载体，充分释放人才与专业综合优势，围绕产业技术创新关键问题开展协同攻关，赋能新质生产力的发展。
当下，脑科学与类脑智能加速发展，成为引领未来产业变革的重要方向。
在显微镜下，机械臂操控着一根比头发丝还细的玻璃针，平稳地移向一个肉眼难以识别的细胞。它不仅能“看到”细胞的位置，还能“感受”到接触的力度，清晰“听到”神经细胞内部微弱的电流信号，并实现精确记录。南开大学人工智能学院院长赵新带领团队承担的国家重大仪器专项“面向脑科学研究的机器人化膜片钳系统研制”已在关键技术上取得突破，有望为脑科学研究和药物研发等提供新的“中国工具”。
“只有瞄准国际前沿，突出实际应用，才能让科技创新更有影响力和生命力。”赵新说。
打通科研转化成市场应用的“最后一公里”，将科研成果转化为实际生产力，是南开“新工科”布局的另一鲜明特征。
在天开高教科创园，南开大学有机新物质创造前沿科学中心教授张振杰带领团队，在全球范围内率先实现共价有机框架材料（COFs）的吨级量产，标志着南开在新材料这一战略性新兴产业领域取得关键突破。
今年，南开大学（天津市）卓越工程师学院执行院长程明明教授团队的“基于对焦任务的显著性检测技术”，从上千个项目中脱颖而出，被华为评为全球18个优秀技术合作项目之一。
培育具有行业影响力的明星“新工科”团队、壮大技术经纪人队伍、优化定制适配“新工科”特点的人才评价体系……在“新工科”建设推进中，南开大学正从人才队伍与制度体系双向发力，不断深化改革，为“新工科”高质量发展“保驾护航”，不断提升高校服务国家重大战略和赋能新质生产力发展的强大支撑力。
“南开大学正以卓越工程师学院建设为突破点，持续深化‘新工科’建设，深度激活学科交叉与源头创新优势，在服务国家重大战略和推动新质生产力发展中贡献南开智慧，为建设教育强国科技强国、推进中国式现代化贡献更多南开力量。”南开大学校长陈雨露说。
|
