南开大学青年科研团队攻坚创新侧记
南开新闻网记者 丛敏 刘喆萱 李享 高雨桐
“基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。”习近平总书记在加强基础研究座谈会上的重要讲话,深刻阐明了基础研究在科技强国建设中的基石作用,为高校深耕原始创新、勇闯科学“无人区”指明了前进方向。2019年1月17日,习近平总书记到南开大学考察调研时,也曾深情勉励南开师生,要加强基础研究,力争在原始创新和自主创新上出更多成果,勇攀世界科技高峰。作为高水平研究型大学,南开大学始终牢记习近平总书记的殷殷嘱托,坚持“四个面向”战略导向,把加强基础研究摆在科技创新发展的突出位置,引领高质量发展。
初夏的南开,微风和畅、草木葱茏。在陈省身数学研究所走廊的黑板前,青年师生用粉笔反复演算着一道道难题,努力实现基础数学的重大理论突破;在天南联合大楼化学实验室,重大理论创新促成钙钛矿太阳能电池一举突破技术瓶颈,推动绿色能源新技术加速走向应用;在计算机学院,科研团队发挥南开数理优势,坚持“以理强工”,贯通产学研用,引领AI变革,开创智慧未来......
一支支青年科研团队在这里加速成长、广结硕果。他们潜心求索、协同攻坚,在多项关键科学问题上接连取得原创性新突破,以实干担当书写了南开科研高质量发展的亮眼答卷。
筑牢数学根基 引领科学变革
在陈省身数学研究所,讲席教授郭少明刚刚结束与同事的一场数学沙龙,望着黑板上未擦去的繁复公式。自他与约书亚·扎尔两位讲席教授加盟以来,一支兼具国际视野与科研实力的青年团队正在南开蓬勃成长。
数学是自然科学的基础,调和分析作为数学核心研究领域,近年来在解析数论、几何测度论、偏微分方程、丢番图逼近、齐次动力系统等领域,实现了诸多关键应用突破。郭少明教授团队锚定基础数学原始创新,深耕调和分析、解析数论等国际前沿研究方向,潜心攻克学界难题,实现学术新突破。2024年,郭少明与合作者的研究成果,发表于国际顶尖数学期刊Inventiones mathematicae,将调和分析领域多个独立研究难题纳入统一研究框架,得出学界当前最优结论,为领域发展开辟新路径。2025年,他成功入选新基石研究员项目,获得千万级资助,专注基础研究自由探索。同年,约书亚·扎尔与华人数学家合作攻克“三维挂谷猜想”,引发全球数学领域的广泛关注,次年斩获克雷研究奖,成为首位在国内全职工作获此殊荣的数学家。
图为郭少明、约书亚·扎尔与南开师生交流分享“三维挂谷猜想”相关理论研究
“陈省身先生等老一辈数学家为后人创造了自由探索、潜心科研的宝贵环境,南开数学人必将继承和发扬前辈们的优良传统,不断攀登数学研究的新高峰。”郭少明说。基础数学研究没有捷径,唯有沉下心来,在日复一日的推导与思辨中寻找突破,这是陈省身数学研究所全体青年学者的坚守。
近年来,南开数学在国际前沿研究的参与度和在国际学术界的影响力得到了显著提升,学科实力实现跨越式提升,在教育部第五轮学科评估中取得重大突破,跻身国内数学学科第一阵营。杨立波、苏广想、胡广辉、史永堂、董长光入选国家高层次人才项目;李佳傲、马世光等一批青年学者入选国家“四青”人才……南开数学青年学者不负使命,主动扛起科研攻坚的责任,在浓厚的学术氛围中笃行实干、锐意进取,聚焦国际学术发展前沿,全力攻坚数学基础理论难题。
育才兴学,薪火相传。在南开,教授们手把手指导本科生、研究生扎根基础数学研究,全方位培育学生科研素养与创新能力,代代相传、赓续接力,为国家基础数学领域储备后备人才,为实现陈省身先生把中国建设成为“数学强国”的梦想添砖加瓦。
深耕光电前沿 引领产业创新
五四青年节到来之际,化学学院袁明鉴教授团队再传捷报。研究团队关于正式结构钙钛矿太阳能电池研究的最新成果以27.17%的稳态光电转换效率刷新了全球纪录,于国际顶级期刊《自然》发表。
多年来,袁明鉴教授团队深耕钙钛矿光电材料与器件基础研究领域,锚定国家重大战略需求,持续攻克核心技术难题,斩获了一系列具有国际影响力的原创成果。团队先后多次在《自然》《科学》等国际顶尖学术期刊发表重磅研究成果。2022年,研发全基底钙钛矿量子点薄膜制备新策略,实现显示三基色发光器件高效构筑;2024年,突破高温运行稳定性技术瓶颈,研发出高效热稳定钙钛矿太阳能电池;2025年,攻克纯红光钙钛矿材料稳定性差的领域难题,研发出兼具高效率与高稳定性的纯红光LED器件,为超高清显示技术发展奠定关键基础;2026年,应邀在《科学》发表领域评述文章,为钙钛矿光电产业应用提供系统性指引,多项成果领跑国际学术前沿。
图为袁明鉴(左三)与团队讨论高性能钙钛矿半导体光电材料与器件研究进展
“基础研究是科技创新的源头,我们始终立足原始创新,把科研方向与国家需求紧密结合,让基础研究成果真正服务于产业发展。”袁明鉴教授始终践行这一科研理念,在深耕学术的同时,着力打造优质青年科研人才梯队。
团队以“传帮带”模式培育青年科研力量,汇聚了一批锐意进取、深耕基础研究的青年骨干,青年博士后韦科妤便是其中的杰出代表。作为团队核心成员,韦科妤全程参与纯红光钙钛矿LED等多项重大科研攻关,作为共同第一作者在国际顶刊发表突破性成果,深耕材料性能调控核心技术,用扎实的科研功底和不懈的钻研精神,在基础研究领域绽放青春光彩,为LED显示屏呈上纯正“中国红”。
拥抱智能变革 开创智慧未来
当前,新一轮科技革命和产业变革加速突破,人工智能应用加速拓展,应用场景的复杂性与视觉模型泛化能力的不足,成为制约技术进一步突破的关键基础问题。
视觉感知是智能系统理解真实世界的关键。南开大学计算机学院程明明教授团队长期深耕这一领域,系统攻关“粒度—场景—算力”三个维度的自适应问题,创立了从特征表示到场景学习再到硬件部署的全链条自适应视觉感知新理论与新方法,赋予AI如同人眼的“应变能力”。基于这些突破性基础创新成果,团队获教育部自然科学一等奖1项、天津市自然科学一等奖1项,程明明教授入选首批“AI100青年先锋”。
在研究之外,程明明教授团队始终倡导科研代码与数据开源开放。团队在国际联合研究中提出MDT(Masked Diffusion Transformer)模型,相比Sora核心组件DiT训练速度提升10倍以上;PhotoMaker将个性化图像生成的效率提升数十倍,多项成果登顶国际最大开源网站排名榜前列。团队包括程明明、范登平、李重仪等多次入选全球高被引科学家,郭春乐、侯淇彬等青年学者持续活跃在国际学术前沿。
“真正的学术价值在于长期影响力,而非短期论文数量。”程明明带着这种理念,驱动团队持续将研究成果从实验室移植到产业一线。
程明明教授团队长期与华为公司开展深度合作,成功开发基于多尺度显著性物体检测技术的智能对焦功能,部署于华为旗舰智能手机Mate70之上,获评“2024年华为公司优秀技术合作项目”。早在2017年,双方合作开发 “大光圈智能拍照”功能,首次在国际上实现移动设备上的显著目标实时像素级分析能力,推动了手机摄影技术的革新。
图为程明明与团队成员讨论“基于对焦任务的显著性检测技术”
建设科技强国,人才是关键。习近平总书记强调,要一体推进教育科技人才发展,全方位做好培养、引进、使用工作,壮大基础研究人才队伍。遵循人才成长规律,提高教育质量,源源不断培养基础研究后备力量。优化科教协同育人机制,注重在科研一线发现和培养人才。坚持任务牵引、以老带新,大力扶持青年人才。
作为南开大学卓越工程师学院执行院长,程明明表示,学院正以工程硕博士培养改革试点、国家人工智能学院建设、科研博士培养为抓手,牵引全校工科实现由知识传授向创新能级跃升的深刻转型,塑造扎根中国大地、引领产业变革的卓越工程师培养“南开范式”。
从关键技术突破到青年人才培育,从基础理论创新到产业成果转化,三支优秀的青年科研团队的攻坚实践,正是南开大学勇攀科技高峰、践行使命担当的生动缩影。南开大学始终牢记习近平总书记的殷殷嘱托,紧扣国家战略需求,持续加强有组织科研,完善科研管理、资源配置、平台支撑、成果培育体系,以扎实举措推动基础研究提质增效。
“十四五”以来,南开大学新增或重组省部级及以上科研平台24个,其中国家级7个,持续整合各级重点实验室、前沿科研载体优势资源,为跨学科交叉融合、前沿基础领域联合攻关筑牢硬件与平台支撑。
聚焦青年科研人才成长,南开大学坚持实施稳定支持与精准培育,一大批青年人才在基础研究领域崭露头角,斩获新基石研究员、科学探索奖、中国青年科技奖等重要荣誉。“十四五”以来,学校作为第一完成单位在《自然》《科学》等国际顶级期刊和数学四大顶级期刊上发表论文13篇,重大原创性突破不断,有力夯实科技强国建设根基。
聚力奋进“十五五”,青年建功正当时。南开大学将坚持以习近平总书记来校视察重要讲话精神为指引,强化基础研究系统布局,激发青年人才创新活力,在实现更多“从0到1”重大突破,攻克“卡脖子”关键技术、培育原创性颠覆性创新成果的道路上勇毅前行,为加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强作出新时代南开人的卓越贡献。
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