在中国科技大学苏州高等研究院，又一个陈景润带领团队用科学计算与人工智能，沿着工业科技和产业链的层次寻求自主安全可控的解决之道——
破浪前行 护航“大国制造”
陈景润，中国数学界响当当的名号。上世纪，陈景润针对哥德巴赫猜想的一系列研究闻名全球，让世界数学界为之惊叹。
如今，在中国科学技术大学苏州高等研究院，另一个数学家陈景润也在日夜耕耘，为“大国制造”的崛起贡献力量。
堆满计算机的实验室，不断迭代代码的“码农”，可堪媲美小型超算中心的机房……在中国科学技术大学苏州高等研究院科学计算与人工智能实验室中，中国科学技术大学数学科学学院教授、博士生导师，海外高层次人才青年项目入选者陈景润，带领团队用科学计算与人工智能，沿着工业科技和产业链的层次寻求自主安全可控的解决之道。
科技是关键，人才是基础，教育是根本。在三位一体的学科建设中，陈景润团队全力书写中国科学技术大学苏州高等研究院和苏州工业园区校地协同护航“大国制造”的精彩篇章。
科学计算结合人工智能成国内“独一份”
科学计算是20世纪的科学技术进步之一，它利用数学模型和计算机来分析、求解科学和工程问题，凭借先进的计算能力理解和解决复杂问题，是一个快速发展的交叉学科，也是体现国家科技核心竞争力的重要标志。在国内，设置科学计算专业的高校很多，而将科学计算和人工智能进行融合作为学科方向，中国科大苏州高研院还是国内“独一份”。
“科学计算本身属于科学范畴，我们之所以选择将它与人工智能相结合，是因为人工智能作为工具具有极大的便捷性。”陈景润说。简言之，科学计算和人工智能都要做数学建模，都要进行计算，都能做预测和决策，但是人工智能是基于数据进行数学建模，而科学计算是基于机理进行数学建模。陈景润的团队，通过设计一种新型的基于人工智能和科学计算的算法，将二者的优点结合起来，这就带来了效率的大大提升和人力成本的有效下降。
“举个例子，工业上要设计一个三维异形，按照以前的做法，需要先由工程师想一个形状，设计者根据形状画网格得到物理指标。工程师再针对物理指标进行计算、调整形状，在这一过程的不断重复中，最终完成设计。而人工智能介入科学计算后，只要通过对其形状做数学表征，再借助AI生成对抗网络、强化学习等工具，就能把原来需要人工计算无数次的物理指标设计流程全部通过自动化实现。”陈景润说。
顺着人工智能这一线索，在不同的场景完成科学计算任务，陈景润的团队踏上了一条全新的赛道。在苏州，科学计算与人工智能相融合的赛道上，他与一群志同道合者同路而行：目前，实验室已与培风图南半导体、伏泰信息科技有限公司等科技企业结成产学研联盟，在“独一份”的学科研究中实现与产业的互动协同。
两大研究方向剑指产业自主可控
在研究方向上“仰望星空”，在具体应用场景上“脚踏实地”，这是中国科大苏州高研院专业设置的一大特色。陈景润的科学计算与人工智能实验室也不例外。考虑到苏州作为制造强市工业门类齐全的硬实力，陈景润为自己的研究方向找到了具体落点——工业软件和机器视觉。
“工业软件包括系统、应用、中间件、嵌入式等，我们常见的CAD、CAE，芯片设计的EDA等辅助工具，都属于工业软件。”据陈景润介绍，尽管设计领域在整个工业链条中占据重要地位，但由于整体利润率偏低，大部分中小企业自己开发并不经济。国外工业设计领域起步早，以法国达索、德国西门子为代表的巨头已经在这一领域形成了垄断，国内工业设计大多依赖国外软件系统。这就需要头部高校主动担当，打破局面。
以国际巨头为标杆，中国科大苏州高研院科学计算与人工智能实验室以算法迭代弥合差距。“我们很多核心算法在国际上都处在前沿，跟国际巨头的差距主要在应用场景的算法迭代上。”陈景润解释说，以达索和西门子为例，两家企业几十年来积累了海量的工业数据，软件系统随着工业生态的完善不断升级，其内核包含着几十年的净化进程。“相对于国外，我们缺的是‘经验’，因此希望跟苏州的产业开展更密切的合作，在生态构建中实现工业设计软件的独立自主，最终让国产工业设计软件走出去，面对面与国际巨头竞争。”陈景润说。
在另一领域机器视觉，陈景润认为，机器视觉主要是生产流程的自动化提升。随着苏州制造业产业升级进程的推进与人工智能技术水平的提升，工业视觉的应用边界在不断开拓，是一片亟待开发的“蓝海”，研究空间和市场潜力巨大。
聚焦工业设计开发工业软件，聚焦产业升级发力机器视觉，中国科大苏州高研院科学计算与人工智能实验室的建设目标，承载着陈景润的梦想——帮助国家提升工业领域核心竞争力，实现自主可控。
名校名城携手加速迈向世界一流
加盟中国科大苏州高研院2年，“忙”成为陈景润日常的主旋律。除了本职工作搞科研和培养学生，在为学校网罗全球精英、加快成果转化等方面，实验室成了他最好的阵地。
一流的人才才能培养一流的学生，一流的团队才能产出一流的成果。怀揣成为“世界一流”的抱负，中国科大苏州高研院科学计算与人工智能实验室前往全球顶尖高校招引人才，并通过独墅论坛等途径，邀请普林斯顿、哈佛、牛津等高校的博士、博士后前来参加。在一次次交流中，一扇扇了解中国科大苏州高研院的“窗口”被打开，也为苏州高端人才集聚提供助力。
吸引一群优秀的人干一件大事，中国科大苏州高研院全力释放对高端人才的“虹吸”能力。“结合中国科大数学、计算机、数据科学等学科优势及苏州的工业产业优势，我们实验室已经吸引了40多名优秀人才加盟。他们的学科背景多元，分别来自数学、物理和计算机等专业。不同领域的交互，会激发出更多的火花，产生更多的可能。”陈景润说，根植于工业设计和机器视觉两大场景，团队在场景中提炼科学问题，再用科学研究持续优化应用场景，实现了实践—理论—实践的循环。
建设世界一流大学、建设开放创新的世界一流高科技园区，在迈向“世界一流”的征途上，中国科大与苏州工业园区携手前进，正依托苏州高研院持续探索从共同成长到彼此融合的“共荣共生”之路。以陈景润的团队为例，聚焦区域提升创新策源能力的迫切需求，研究人员积极布局国际前沿赛道；围绕人才培养，实验室以目标为导向支持学生参与产业升级项目，实现理论高度和实践深度兼得；瞄准产教融合，一方面通过孵化企业提升产业服务能力，另一方面借助学校的工程中心满足工业企业的个性化需求；针对人才集聚，充分发挥头部高校的优势，为地方汇聚良性、可持续的人才源。
面对未来，陈景润充满信心，“我们将面向国家的战略需求和苏州的产业发展趋势，持续攀登科学高峰，实现研究、教育、产业三者的完美结合。”
苏报驻园区首席记者 董捷
《苏州日报》 2023-12-18 A03版
