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吕建:过程工业研究的发展对江苏产业技术创新有着重要意义,感谢余院士的精彩演讲!刚刚我们用一个下午的时间聆听了8位嘉宾的精彩演讲,这8位嘉宾聚焦世界科技前沿,立足江苏发展实践,带我们领略了科学的魅力、科技的力量,为江苏高质量发展开阔了新的视野、打开了新的思路。
余艾冰:我刚才主要给大家传递两个信息,第一个是颗粒表面上看是一个大科学,我们到目前为止了解得还不够多。第二个,问题比我们的知识发展得还快。通过仿真模拟,计算颗粒等技术,我们能够改变它的属性,使问题跟我们的知识发展同步。为了实现它的工业价值,并更进一步发展,我们跟江苏省产业技术研究院合作,成立了工业过程模拟与优化研究所,作为一个新型的产学研研发机构,更重要的是要节能环保。
余艾冰:用连续的方法和非连续的方法,能够做什么?能够各种过程都仿真模拟,也就是不需要做物理试验的,很多东西我们仅仅通过计算机仿真模拟的手段就做到了,这是不同的过程。
余艾冰:实际上很多东西都可以用计算机仿真做法,这是人类知识发展重要的一个壁垒,就像一个支柱。数学模型有什么作用?为什么用计算的手段来做?这个很简单,当有数学模型的时候,就能提高对过程的基本认识。我们用数学模型的手段能够做很多的工业试验,而不是物理试验。我们通过数学模型的手段来仿真模拟,产生很多的数据,就可以进行大数据分析,或者说能找到更好的方法来改进,对产品或者对过程进行新的设计、控制,还有优化。
余艾冰:总体来讲,这些工业过程具有高能耗、高污染、产能过剩、效率低下和大而不强的特点。节能减排增效是当前面临的主要挑战,特别是江苏属于耗能大省,节能具有更大的意义。有时候我们研究一个新的方向很重要,但事实上在我们的生活和工业中还显现不出来。
余艾冰:在两三年前,我们对江苏曾经进行了一个调查,看一看我们有关的重要行业,你会发现食品医药、纳米及粉体材料、化工、冶金、矿物加工、能源环保和水泥建材等工业是江苏省的支柱产业,约占全国份额的10%。这些工业的很多工艺过程与颗粒体系密切相关。例如,石油的催化裂化,水泥的粉磨和煅烧,冶金的高炉炼铁,制药的片剂制备,矿业的矿物洗选和环保的废气除尘等等。
余艾冰:其实我们对颗粒的了解很少。为什么这么说呢?每个产品,都有一个实际做到的能力。对企业来讲我们能做到平均水平设计能力的90%。可是对颗粒项来讲,我们目前为止只能50%,甚至40%。
余艾冰:我现在一直认为我们对颗粒的研究还仅仅是在初始阶段。从原料加工,到冶金,再到我们所使用的各种材料都是颗粒。我们谈化工整个都是颗粒的问题,医药,表面看是化学的问题更多,实际上都是颗粒问题。
余艾冰:我们研究什么样的颗粒?颗粒说到底就是我们说的粉末,粉末到处都是。我们说整个世界都是颗粒,小到原子,大到我们说的星球,也是颗粒。我们最多所谈的都是从纳米到厘米级的颗粒——工程颗粒,这些工程颗粒在自然界到处可见。我们所看到的山,所看到的资源矿物实际上都是颗粒组成的。还有我们人类绝大部分都是颗粒体系做成的,这也是为什么我们说颗粒是人类处理的仅次于水的第二大物质。
吕建:谢院士带我们走进了建筑与桥梁的世界,相信优化技术将会更好应用于江苏产业发展。最后,我们请到的是澳大利亚科学院、工程院院士,中国工程院外籍院士,余艾冰先生。余院士是国际知名化学工程和过程冶金专家,今天他演讲的题目是“计算颗粒技术及其应用”。
谢亿民:我希望以上技术能够在我们江苏,在我们国家真正落地。
谢亿民:给大家看一个很简单的例子,我们要设计一座桥,中间留一条缝。因为是一座桥,我们必须让车辆通过。初始设计可以用很简单的设计,比如一块板四条腿,这样的一个设计非常丑陋,而且很容易断。我们让计算机来决定,哪些地方需要加材料,哪些地方需要减材料,根据我们简单的准则,把我们的材料进行分布。我们的方法并不是对初始设计进行局部改变,而是把整个结构体系都改掉。原来是一块板四根柱子,我们最后得到的设计是一座拱桥,拱桥的基础上再加一些竖形的柱,让受力更加均匀。
谢亿民:我们要设计一个建筑,首先要根据材料来决定这个结构是什么样的形状。有些材料适合受拉,比如混凝土很容易受拉的时候开裂,混凝土的形状和钢索的形状就不一样。要让这个结构里面每一点受拉都比较好。我们也可以从任意的形状开始对它进行判断,把结构中受拉的那些材料一步步去掉,剩下来的形状就是适合钢索或者薄膜这样的建筑材料。
谢亿民:我们提出过一个非常简易的方法,来设计漂亮、高效的建筑。就是可以从任何一个形状开始对它进行分析,看看哪个部分是多余的,就把多余的部分去掉,剩下的材料就是一个非常高效的,非常漂亮的结果。
谢亿民:非常高兴回到江苏,回到家乡。江苏有很深厚的文化底蕴,我们在很多城市,如苏州、无锡、扬州、常州都会经常见到非常漂亮的桥梁和建筑。随着人口的增加和城市化的进程,改革开放40年来造了各种各样的建筑和桥梁。
吕建:感谢李院士带我们了解全球激光制造现状及变化趋势。接下来我们有请澳大利亚工程院院士、澳大利亚皇家墨尔本理工大学杰出教授谢亿民先生。谢院士提出的“渐进结构优化法”,被广泛应用到建筑结构设计中。谢院士是我们江苏常州人,今天谢院士将为大家介绍如何创造既美观又高效的建筑与桥梁。
李琳:我们江苏下一步要考虑的,支持建立国家级研发机构,突破激光加工技术瓶颈,取得原创性技术成果,超前部署下一代激光加工技术。设立重大专项,鼓励产学研合作,促进激光加工成果转化。引领创新,吸纳人才,加快自主品牌建设。制定政策,鼓励传统制造业与激光加工产业结合,实现传统制造业转型升级,支撑我国高端制造业发展。
李琳:现在,中国对整个激光加工的投入有所增加。江苏省研发机构很多,也很丰富,有很多的研究成果,但是目前缺乏面向工业的国家级的研发机构。技术创新方面,企业数量也很多,创新活力也很大,但是缺乏引领型龙头企业,和校企合作还可以提高。系列化与装备发展前景广阔,目前排全国第三。整个应用领域来看,在汽车制造、电子、微电子、医疗领域应用广泛,传统制造业的升级还是可以进一步发展。
李琳:中国很多核心技术,就是上游技术还是要购买进来,自己主要是从应用,从下游技术来攻克。这样的话,资金来得快,但是从长远来讲,总是跟在别人的后面,没有全球竞争力。
李琳:德国激光加工工业发展走向,分别是激光切割热压成型材料,5轴系统,主要应用于汽车工业;超快激光器及精密微加工,主要是应用于手机、移动电脑、柔性显示屏、太阳能电池及脆性材料加工;为系统集成商提供OEM大功率激光器,主要应用于造船、轨道交通领域;激光打标机及广泛应用于产品标记、跟踪、追溯;固体激光器发展,重点发展光纤激光器、薄盘激光器(disk),高光束质量大功率半导体激光。
李琳:美国激光加工现在主要依靠汽车、航天航空推动,主要的方向是轻量化,一个是铝合金、镁合金加工,另一个是高强度不锈钢。可以把现在的汽车重量减轻一半,强度不变,还可以更薄。在增材制造方面,美国下了很大的成本,比如说一个Alocoa公司最近投了7000万美元做增材制造。
李琳:全球激光加工系统销售额增长比较快,去年接近10%。激光加工设备和传统车床比占25%,这个增长速度也是非常快。看回过去,主要用的气体激光器,光显激光器2008年占7%,到了现在光显激光器占了43%,二氧化碳激光器缩减到12%,这是整个发展的趋势。激光器的生产还主要是依赖于国外,主要是以德国、美国为主。中国虽然现在大功率激光器在全球排第二,但是大部分依然依靠进口,就是我们的核心技术主要是在中下游,上游最原始的核心主要还是依靠国外。
李琳:金属微纳加工和非金属加工也是发展比较快的,尽管在行业中的比例比较小。这是增材制造,在汽车、航空、家用电器和医疗都有很大的应用前景,同时增长率特别快,2018年是27%的增长率,各个行业和各个国家都很重视。
李琳:我们知道江苏省是中国第一大制造省,平均GDP在全国也是最前列的,先进制造在江苏起了很大的作用。这也是中国改革开放四十年,使中国屹立于世界经济中的一个很重要的支柱。
吕建:崔教授对产学研合作过程中的瓶颈问题的分析独辟蹊径,对我们江苏加快释放科教优势、实现高质量发展有着重要借鉴意义。下面我们请到的是英国皇家工程院院士、英国曼彻斯特大学教授李琳先生,李琳院士是激光材料加工及微纳光学领域的专家,现在是江苏大学特聘教授,他今天将与大家探讨激光制造领域的发展趋势。
崔维成:我在未来十年准备做这样一个项目,做3台全海深着陆器,1台无人潜水器,1台载人潜水器,1条5000吨级专用科考母船。这样做的好处,技术上由简单到复杂,让团队成员积累经验;海试有救援保障手段,减少试航员的风险;大大地降低今后的应用成本,白天晚上可以连续作业;协同作业的效果最佳。这样做也有一些困难,需要的经费很庞大,不是一个政府部门可以完全资助的。怎么来解决经费呢?实际上很简单,要像切蛋糕一样的,切成一小块一小块,用捐资的方式来解决。
崔维成:中国不缺人才,技术商业不难,具体怎么来做呢?以系统思维来推进项目建立。把民间资金吸引进来,体制内加体制外,对我的项目有帮助的资金我要,没有帮助的我不要。有两种类型的经费,一种是捐资性质的,一种是投资性质的。要成立公司,如果这个公司自己做,就会分散很多的精力,所以一定要找一个合作伙伴来做,站在别人的肩膀上,这样的效率是最高的。
崔维成:破解产学研合作瓶颈的方法:一是把“分利”的合作变成“事业”的合作,把投资方、管理方、技术方三方从竞争关系变为互补关系。前提条件是三方中有一方从竞争中跳出来,变为服务方,我认为技术方是那个最合适的人。二是专业的人做专业的事情,资本-市场-技术都应该找专业的人来强强合作。三是给科研人员尽量提供一个“专心致志、齐心协力”的攻关环境。
崔维成:根据我自身的经历和经验,技术问题通过管理总是可以解决的,人才也不是瓶颈,真正的瓶颈是管理。如何科学合理地用人,给人才提供一个真正进行技术攻关的环境,这才是问题的核心。非科研的环境是指给项目负责人提供的权力不够,提供的人力投入和资金投入与目标要求不配;用人不当是要求几乎所有的人都是全才,而没有突出专业的人做专业的事情。政府没有意识到“攀科技高峰与市场推广应用是两个完全不同的方向!”。成果转化的另一个突出障碍是人人都想赚钱,导致合作不能持久。
崔维成:科学技术是第一生产力。加强产学研合作,提高科技成果转化率是我国各级政府倡导的方向。过去40多年,我国的产学研合作取得了一定的成绩,但总体的效果离大家的期望还有差距。各级政府还在加大支持力度,给技术发明者以更多的奖励来推动相关工作。经过了20多年重大科技投入,我国仍然被很多技术“卡脖子”。所以,找出“卡脖子”的原因非常重要。
吕建:非常感谢王院士的演讲,使我们对江苏下一步的发展有了更加深刻的思考。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,今天我们请到了“蛟龙号”第一副总指挥——崔维成教授。这位来自南通海门的深潜英雄现在仍活跃于大学讲堂上,今天他将“以彩虹鱼挑战深渊极限项目”为例,来谈如何破解产学研合作过程中的瓶颈问题。
王贻芳:最后提几个建议。第一,积极争取国家项目,特别是大科学装置落户江苏。一是积极支持大学,特别是研究型大学,增加对人才的投入,稳定现有人才,招聘新人才;二是增加对科研平台的投入,建设一流的科研基地,争取有国际一流的成果;三是建设一批一流的科研院所,可以学习广东的经验,包括新建或改扩建。最后是希望能够采取各种措施,使得我们的孩子能够爱科学,特别是热爱“硬科技”的这些东西。希望我们的未来能够有更多的基础科学研究成果,有更多的跟基础科学相结合的应用科技的成果,也使得我们有很多的世界一流人才。
王贻芳:地方的长远发展,特别是创新发展主要依赖于人才,依赖于大学。以江苏的经济总量、历史人文基础、基础研究的底蕴和人才队伍状况应该说都是不错的,但是最大的问题是投入不足。
王贻芳:2018年1月31日国务院发布《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,提出“建立基础研究多元化投入机制”“加大中央财政对基础研究的支持力度”“地方政府要结合本地区经济社会发展需要,加大对基础研究的支持力度。”
王贻芳:基础科学研究和工业界的合作,应该是我们国家未来发展的一个非常重要方面。它会使已有的技术更上一层楼。一批关键技术实现国产化并领先国际,培育一批国际化企业。同时,我们也希望变革性的关键技术上面在未来有一些突破,有一些新的基础科学研究项目引领。
王贻芳:工业水平的提高,很大程度上帮助了我们基础科学研究。基础科学研究的需求又带动了工业水平的提高。基础科学研究与工业界的合作,提高了工业界的创新与研发能力;培养了创新型研发人才;企业得到了发展壮大的机会,也获得了进入相关国际市场的门票。同时,国家整体的“硬实力”也得到提高。所以我们说科学家的创新能力、创新要求和工程师的严谨相结合,是最终提高我们整个国家创新能力的一个最佳途径。
王贻芳:基础科学研究,实际上是我们前沿技术发展的一个最核心的推动力,我们人类社会发展到今天,能够有现代科学,在很大程度上依赖于我们基础科学研究的突破。同时,基础科学研究在国际领先的国家,在国际上是有号召力的,这是软实力的标志。
王贻芳:我们在考虑对资源的投入,考虑我们如何建设一个创新型的国家和地区的时候,要看得稍微长远一点。基础科学研究会给我们带来重大的科学发现,这些重大的科学发现经常导致革命性的技术突破。它在很大程度上体现了我们最核心的竞争力,从科学到技术,到人才。
王贻芳:基础科学研究在另外一个方面也给我们提出了一个最高的技术需求——需要先进性。你要想在基础科学研究当中领先国际,要想有突破,你的技术一定是先进的,别人不会的,而且很大程度上有一定的规模,会给企业给社会提供需求。同时,这样一个研究也是国际化的,对我们整个科学发展和人才的成长,都有非常重要的作用和意义。
王贻芳:最好的人才培养方式,应该是要经历创新的过程,掌握最新的方法和技术,通过这种创新的实践,我们才能培养人才。今天大家都说我们创新能力不强,创新能力不强最根本的原因就是缺乏人才。缺乏人才的一个原因,就是我们对基础科学研究投入不足。
王贻芳:我们说基础科学研究是一个最好的创新平台,没有第二,只有第一。我们必须要用前人从来没有用过的方法和技术来做别人没有做过的事情,得到前人不知道的知识、规律。
王贻芳:我们还是应该从基础科学研究的特点和作用来理解这件事情。首先我们说基础科学研究是研究,不是基础科学的学习,我们大家在学习当中可能都会有这种体会,如果我们不通过自己的实践,这个学习恐怕不会理解很深刻。所以我们必须要通过研究,才能深刻掌握人类已经有的全部知识。第二,我们只有通过自己的研究,才能首先掌握知识。你要是学习的话,就是比人家至少晚一点,别人已经搞清楚了,你才慢慢开始学。第三个,因为只有研究的过程当中,各种创新才会不断涌现出来。
王贻芳:首先我们看什么是基础科学研究,这有很多定义,其中一个非常简单的定义,就是说基础科学研究是认识自然、揭示规律的一种活动。简单地说,我们在学校里学的数理化就是一种基础科学研究,稍微广义一点的、各门类的基础性研究。一般来说,基础科学研究不会直接产生有用的价值,也就是说不会立刻对我们的GDP产生作用。同时,基础科学研究的成果是公开的,所有的成果最后都通过文章,或者通过各种方式让社会广为知道。而且它的研究过程也是共享的,甚至很多情况下也是通过合作实现的。这种情况下,经常有人问,我们为什么要做基础研究?
吕建:“基础物理学突破奖”被称为“科学界奥斯卡”。今天,我们有幸请来了首位获得该奖项的中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长科学家王贻芳先生。王院士就是南京人,师从丁肇中先生,今天王院士将和我们探讨基础研究对江苏发展的作用。
吕建:孟院士的演讲为江苏智慧城市的建设提供了有益的借鉴,谢谢孟院士的精彩演讲!
孟立秋:最后我想说,智慧城市是一项系统工程,人类社会、科学技术和自然环境互为因果,人类承担所有后果。教育意味着后天的生活,我们并不知道后天的生活怎么样,但是我们知道后天有很多的可能性。所以要为了这些不确定的可能性而努力。谢谢。
孟立秋:当然,我们的数据越来越大,不仅是有秩序的摇杆扫描出来的有格式的数据,还有大量的半格式或者完全无格式化的。虽然我们知道大数据里面蕴藏着丰富的知识或是智慧,大家都认为大数据可以自己说话,就可以让人靠边站了,事实上我们还没有到那个阶段,因为我们发现大数据里有很多的伪劣数据,就是假新闻,当然还有一些缺失数据。伪劣数据、缺失数据的存在使得我们对大数据的处理遇到很多瓶颈。
孟立秋:人工智能和深度学习也在广泛的应用,我们也反反复复作检验,有的时候的确会出现模型并亏的问题。目前这个深度学习的算法可以帮助我们在无缝覆盖的摇杆图象上检测到冷点、热点,就是活动比较频繁的,或者从来不出现什么事情的,或者可疑状态的检测。同时也可以为整个城市的决策者提供一种及时诊断,就像每天早上起来想看天气预报一样,可以看看这个城市的健康状况。
孟立秋:我所学的航空摄影测量摇杆地图学或者叫测绘工程,可以通过地面、低空、高空等等各种传感器技术对地面进行非常高精度的扫描。基本上目前这个传感技术可以达到不仅仅知道城市地面上的每一块土地是干什么用的,而且可以数出一棵一棵树。比如南京在不同季节总共有多少树,树的种类,树的高度,树干的大小,因为传感器技术现在可以达到亚米级左右的目标都可以在250公里以上的轨道上看得很清楚。所以说传感技术以后可以把整个地球表面进行无缝覆盖,同时可以把无缝覆盖的信息进行不同详细程度地连续缩放。另外也根据一些用户的需求把它压缩到不同大小。
孟立秋:从城市的演进对应人群和几次革命,最初是依山傍水,建一个小茅房,大家可以暂时居住下来,后来渐渐发展到中世纪的古城,有一定的范围,一般城里面也有一个邦主,他来保卫着这个城市的安全。另外古城里面当时还没有汽车,所以范围都是比较有限的,基本都是在步行距离内。随着工业革命的到来,电子化、微电子化,城市越来越大,城墙也不建了,城市里面的交通网络的职能也变化了。现在所需要的是一种智慧城市,在智慧城市里面,空间是为人和机器共同享用的,而且要保证高度的安全性。所以我们必须对智慧城市有非常深刻的了解。
孟立秋:共同体不是人类文明最终的阶段,我们目前在数字化现代城市里面,所面临的是一个多元化的社会,这个社会和共同体不一样。社会里头有巨大的匿名性,并不像宗族里面谁都认识谁,社会里面大家来自不同的地方,操持不同的职业,在不同的大学、岗位上,而且有不同的文化背景、宗教信仰。要让这样一个多元化的社会维持在一个安全、自由、有吃有穿的状态,可不是一件容易的事情。
孟立秋:我们这次的第二届江苏发展大会,实际上就是一个共同体的概念,这个共同特征是我们都来自江苏,或者在江苏服务。但是共同体也可以有其他的共同特征,我们可能是共同的行业,可能也是来自校友,共同的学校。这个共同体在空间上并不受任何限制,主要是有一个共同的定义。
孟立秋:这里面需要一定的社会秩序,这个秩序里面一般是等级制度,有一个长老,或者是首领,他说了算。他指挥这些族人今天干什么,明天干什么,他们实际上要负责这个族群的生存,因此大家都得服他、听他。大家可能看到过非常多的电视连续剧,都是关于宗族和部落成长的过程。但是随着文明的演进,这个部落宗族慢慢的扩大了,变成了共同体。
孟立秋:自从人类定居以来,经历了四次工业革命,每一次的革命实际上都对人类进行了一次变革,也对人类的智慧提高了一个档次,也产生了革命性的变化。当时人类从游牧状态走向了定居的状态,而现在通过数字革命,人类又再次走向移动的状态。但此时此刻的移动不再是以前原始人类朝不保夕的状态,现在的移动是新的办公,所以这是一种革命性的变化。
孟立秋:我想从三个方面来说说我对智慧城市演进的理解。人类开始有城市到现在有一万多年的历史,这一万多年的历史进程实际上是一系列文明的进程。最初城市的出现标志着人类走向文明,告别了历史,游牧、居无定所的野人生活,走向了定居时代。既然定居,人就要生产粮食,使得定居的人都有吃的,才能解决他们的生计的问题。
吕建:感谢张院士带我们领略了神奇的光电超颖材料技术,接下来我们请到的是地图学领域的国际知名学者,德国科学院院士、德国航空航天中心参议会副主席孟立秋女士。孟院士是江苏常熟人,曾任德国慕尼黑工业大学常务副校长,今天将以“智慧城市系统的演进和因果关系”为主题做演讲。
张翔:我们期待江苏引领全球高科技产业。第一个是要建立世界级人才的“黄埔军校”。当然最主要的是锻造人才的问题,我们能不能培养自己的人才。另外,我们的研发也是很重要的,要打造灵活的创新研发体制。第三个,我们要开发世界一流的高科技。如果这三个方面能够做好,我们江苏乃至我们国家就能引领全球高科技产业。
张翔:大家都知道,光刻机是中国集成电路的瓶颈,但是这个也是国外做了50年的积累,非常不容易。有没有新的思路?可能有。等离子体光刻法使用等离元激发经过特殊设计的超小结构,成功刻写出具有精细结构的微电子电路,打破光学制造的传统概念,有望将摩尔定律一直延续到3纳米制程,并可能替代目前的刻录技术成为下一代的光存储大数据方案。我们发明了首个单分子层激子激光器并观察到了低损耗、高品质的激光发射,标志着向用于高性能光通信和计算机的二维光电芯片迈出了重要一步。除了光电应用以外,激子激光技术还有潜力应用于谷光电子学,从而实现数字信息编码和量子计算。
张翔:用正折射做成像的时候,有两个信息,一个信息是传播的,是大的图像,都是在衍射极限以上。到了DNA,到了蛋白质就是很小的,几个纳米、几十纳米,是衍射极限,真正用镜片成像的时候只是百分之零点几,那是非常细小的,你看不到,没有办法。而负的折射材料,如果你能把它做到芯片以后,理论上是这样的。也就是说在任何正折射材料到负折射材料,可以增大,但是这个不会违反能量原理定律,你可以把未来损失掉的非常小的东西再抓回来。
张翔:任何一个光学镜片,不管你戴的眼镜也好,你的眼球也好,任何成像从物体到图像,当物体近到一定的程度就看不到,两个点变成一个点,这个极限叫做衍射极限,是德国科学家在1873年提出来的,而这个在物理教科书上至少一百多年一直是这样写的。这是什么问题呢?就是因为在自然界的材料都是正折射,包括空气、水、玻璃,正折射就导致这样的衍射极限。
张翔:通常的材料当中,电和磁都是正的,所以它的折射率是正的。如果是负的话,是反过来,这个要求怎么样?物理上的要求,它的能量传播和动量传播是相反的。我们造一个和自然界不同的材料,只是靠性质存在,材料我们还是选择金属和绝缘体两种材料,用半导体把它镀膜。镀膜以后进行加工,这样的材料它的性质、折射率也是负的。
张翔:人类到目前为止发现了100多种元素。我们想象一下,把每个原子放大100倍、1000倍、1万倍,这些可能是一个颗粒,也可能是一个小球,甚至是几米大的球都可以,你把它作为一个人工材料,这个人工材料对光波的挑战,对声波的挑战是有很大空间的。
张翔:我们经常看到是某一位教授、某一个公司在做具体的事情,不管是TCL的显示技术,还是东芝在做电子,这只是其中很小一部分。实际上,基础研究是基础和土壤,能够提供人类很多技术的革新,技术的发明创造。
张翔:大家都知道,在人类的历史上有很多次的进步,每一次工业革命大概50年到80年的时间,纳米科技在过去二十年里得到了迅速发展。真正达到全球工业网还有很长的路要走,这说明每一次工业革命都会对人类的生活带来很大的影响。
张翔:我每次回国总是碰到很多同志问我,基础研究和应用研究到底先做哪个?其实这两个方面是紧密结合起来的,所以我希望今天能够举几个小例子,来阐述我个人的观念,基础研究和应用研究是两条腿走路。
吕建:丘先生高屋建瓴、举重若轻,为我们生动、深刻地揭示了人工智能的奥秘。谢谢丘先生! 接着我们请到的嘉宾是美国工程院院士、中国科学院外籍院士,现任香港大学校长的张翔先生。张翔院士是南京人,今天回到家乡,将和大家讨论光电超颖材料和技术。
丘成桐:几何方法为深度学习提供了理论解释:数据的内在规律可以总结为流形分布律和聚类分布律;深度学习具有两个主要任务:流形学习和概率分布变换;最优传输理论可以用蒙日-安培方程求解。我们这边提出了一个观点,这个关系就是几何理论可以解释一些很流行的人工智能里面的问题,我们相信几何理论会对人工智能产生很大的影响。所以我希望我们国内发展应用数学的时候,尤其发展人工智能大量投资的时候,要记得基础数学是其中最重要的一部分。基础数学的投资其实很少,比现在投资人工智能要少得多。
丘成桐:现代数学为人工智能奠定了理论基础,并且为人工智能突破瓶颈指明了发展方向;人工智能为数学提出了挑战,推动了数学的发展。
丘成桐:从方法来讲,它分为两部分,符号主义和联结主义两个不同的做法。符号主义认为人工智能源于数理逻辑,智能的本质是符号的操作和运算。例如传统的机器定理证明、专家系统、知识图谱、知识工程等。联结主义模拟神经网络,其中心原则是用简单单位的互联网络描述复杂现象。联结的形式和单位可以从模型到模型来修改。例如深度学习方法等。
丘成桐:人工智能分为两部分,一个是弱人工智能,一个是强人工智能。弱人工智能指不能真正实现推理和解决问题的智能机器。目前的主流研究仍然集中于弱人工智能,并取得了显著进步,如语音识别、图像处理和物体分割、机器翻译等方面取得了重大突破,甚至可以接近或超越人类水平。
丘成桐:我国政府高度重视人工智能的技术进步与产业发展,人工智能已上升国家战略。《新一代人工智能发展规划》提出“到2030 年,使中国成为世界主要人工智能创新中心”。人工智能市场与前景巨大,预计到 2025 年人工智能应用市场总值将达 1270 亿美元。
丘成桐:人工智能作为一项引领未来的战略技术,世界发达国家纷纷在新一轮国际竞争中争取掌握主导权,围绕人工智能出台规划和政策,对人工智能核心技术、顶尖人才、标准规范等进行部署,加快促进人工智能技术和产业发展。
丘成桐院士发表题为《数学与人工智能》的演讲。
吕建:我们请到的第一位演讲嘉宾,是美国科学院院士、中国科学院和俄罗斯科学院外籍院士丘成桐先生。丘先生是国际知名数学家,数学最高奖菲尔兹奖获得者,以他的名字命名的“卡拉比-丘流形”,是物理学中弦理论的基本概念,对微分几何和数学物理的发展做出了重要贡献。
论坛由中国科学院院士、南京大学校长吕建主持。
省委常委、常务副省长、省委秘书长樊金龙,省人大常委会副主任刘捍东,副省长马秋林,省政协副主席阎立,美国国家工程院院士、斯坦福大学化学工程学院院长鲍哲南等领导和嘉宾出席论坛。
在本次讲坛上发表演讲的8位嘉宾,他们分别是: 美国科学院院士、中国科学院外籍院士丘成桐先生; 美国工程院院士、香港大学校长张翔先生; 德国科学院院士、德国航空航天中心参议会副主席孟立秋女士; 中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳先生; 载人潜水器“蛟龙号”第一副总指挥崔维成先生; 英国皇家工程院院士李琳先生; 澳大利亚工程院院士谢亿民先生; 澳大利亚科学院、工程院院士余艾冰先生。
本届论坛群贤毕至、嘉宾云集。
嘉宾正陆续进场。
本届论坛以“科技创新,引领未来”为主题,围绕推动高质量发展走在前列,努力建设自主可控的现代产业体系。通过国内外科技界知名人士的主题演讲,旨在为大家呈现一场具有时代意义的科技盛宴,为新时代江苏高质量发展集思广益、建言献策。
时间:5月20日14:30-17:30 地点:金陵饭店昆仑厅
主持人:吕建(中国科学院院士、南京大学校长)
嘉宾发言
丘成桐:美国科学院院士,中国科学院外籍院士
张 翔:美国工程院院士、香港大学校长
孟立秋:德国科学院院士、德国航空航天中心参议会副主席
王贻芳:中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长
崔维成:载人潜水器“蛟龙号”第一副总指挥
李 琳:英国皇家工程院院士
谢亿民:澳大利亚工程院院士
余艾冰:澳大利亚科学院、工程院院士
论坛简介:
聚群贤、筹众智、谋发展。5月20日下午,第二届江苏发展大会暨首届全球苏商大会系列论坛之一的紫金山科技论坛将在南京举行。本届论坛以“科技创新,引领未来”为主题,围绕推动高质量发展走在前列,努力建设自主可控的现代产业体系。通过国内外科技界知名人士的主题演讲,旨在为大家呈现一场具有时代意义的科技盛宴,为新时代江苏高质量发展集思广益、建言献策。