中國科大的“創(chuàng)新辯證法”

自然指數(shù)研究領(lǐng)導(dǎo)者年度排名，是一份衡量全球頂尖科研產(chǎn)出的權(quán)威榜單。你知道2025年中國哪所大學(xué)排名最高嗎？

答案，是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)——它在榜單中位列中國高校第一、全球高校第二。

這所大學(xué)強(qiáng)悍的創(chuàng)新能力從哪里來？

記者日前在該校精準(zhǔn)智能化學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)研時(shí)，實(shí)驗(yàn)室副主任江俊教授講了三個(gè)創(chuàng)新故事，從中，我們或許可以窺得一二。

故事一

重構(gòu)范式，以新邏輯代替舊思維

2020年夏天，正在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)讀博的葉盛，被一道難題給絆住了。

此前，他用生物分子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)人工智能模型做出了一個(gè)抗菌多肽蛋白，被安徽一家生物制藥企業(yè)相中。這本是好事，但企業(yè)提了一個(gè)要求：“這個(gè)蛋白耐藥性很好，能不能把其他性能也提上來？”

讓蛋白具有多重功能，一直是業(yè)界的難題，幾乎沒有人解決得好。葉盛苦苦思索，沒有找到合適方法，一時(shí)陷入了困境。

“別在一條路上死磕。正好有個(gè)研學(xué)夏令營，你去幫幫忙，換換腦子。”江俊看出了學(xué)生的困惑。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校園風(fēng)景。 新華社記者 張端攝

夏令營里，葉盛教中學(xué)生玩擴(kuò)散生成算法：一張建筑圖和一幅畫作，大模型將各自特征提取出來后進(jìn)行擴(kuò)散，讓建筑染上畫作的色彩，呈現(xiàn)炫酷的藝術(shù)效果。

江俊為人幽默，平素和學(xué)生相處融洽。有學(xué)生拍下江俊的照片，和老師開了個(gè)玩笑——將江俊的照片與一張美女圖片融合在一起，生成的新圖讓江俊“擁有了女神的美”，逗得全場(chǎng)哄堂大笑。

一道靈光倏地閃過葉盛的腦海：“圖像能融合，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息為什么不能？”

傳統(tǒng)生物學(xué)研究者根本就不會(huì)生出這樣的念頭。為什么？因?yàn)楣ぷ髁刻蟆]有精準(zhǔn)智能化學(xué)實(shí)驗(yàn)室前，一個(gè)學(xué)生一天也就能完成一個(gè)樣品。但現(xiàn)在不一樣了，學(xué)生回去睡覺之前把任務(wù)一設(shè)定，第二天早上起來，200多個(gè)樣品就完成了！

平臺(tái)的賦能，讓葉盛的想象力盡情釋放。他找來抗菌很好的蛋白100個(gè)、抗炎很好的蛋白100個(gè)、高溫下能穩(wěn)定的蛋白100個(gè)……一輪輪擴(kuò)散，最終，得到了一個(gè)兼具抗炎抗菌高溫穩(wěn)定性能的多肽蛋白！

這個(gè)蛋白，達(dá)到了那家生物制藥企業(yè)的要求，也讓葉盛拿到了來自科大硅谷“基金叢林”的5000萬元融資。

按：葉盛“腦洞大開”基于兩方面的原因：一個(gè)原因是創(chuàng)新思維，受照片合成啟發(fā)，從而產(chǎn)生了蛋白合成的思路；另一個(gè)原因，生物分子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)人工智能模型的出現(xiàn)，讓蛋白合成有了可能。

隨著智能時(shí)代的到來，科研的工具和范式正在發(fā)生巨變。從葉盛的經(jīng)歷可以看出，搞科研絕不能墨守成規(guī)，只有打破傳統(tǒng)，才有創(chuàng)新，也才能發(fā)展科學(xué)。此外，作為科研人員必須積極進(jìn)取、大膽嘗試。葉盛成功了，與他用機(jī)器人和大模型替代手工試錯(cuò)很有關(guān)系。沒有這種大膽嘗試，哪怕有再先進(jìn)的設(shè)備，能有多重功能的蛋白新產(chǎn)品出現(xiàn)嗎？不會(huì)有。

故事二

敢于質(zhì)疑，以新視野掙脫舊束縛

沒想到，困擾院士的防火阻燃難題，竟被一個(gè)剛?cè)雽W(xué)的博士給解決了！

事情的來龍去脈是這樣的——

“老師，我想做新的防火阻燃材料。”2023年秋的一天，博士一年級(jí)學(xué)生方天成找到江俊。方天成看到新聞里電動(dòng)車電池起火，30秒就把車上的人吞噬的情景，感覺很痛心。

江俊告訴方天成，這個(gè)方向有院士帶著重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在做，多少年過去了，都沒有成功。“就你目前的條件，可能性恐怕不大。”

“我用大模型做了海量文獻(xiàn)挖掘，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)路徑就是把火圍起來，燒不穿材料，但問題是能量還在，尤其是電池能量這么高，爆發(fā)性更大。”方天成早有準(zhǔn)備，他掏出平板向江俊解釋，“所以，我們應(yīng)該換個(gè)思路——把熱給消耗掉。”

把熱消耗掉，就得用到相變。最簡單的相變，是水從液相變成氣相，這個(gè)過程會(huì)把能量帶走。

“目前能夠超過水的相變材料還沒找到。莫非你有其他路徑？”江俊認(rèn)真追問。

“我在礦業(yè)冶金領(lǐng)域找到了三條相變路徑，都很成熟。”小伙子點(diǎn)開平板上準(zhǔn)備好的資料說，“很多人做科研有路徑依賴，總是跟著老路子走，有時(shí)候思路一換天地寬。”

江俊震驚了。他意識(shí)到：這路可行！

江俊給方天成申請(qǐng)了一間20平方米的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。在學(xué)校的全力支持下，方天成利用大模型，獲得成功。

他做出的材料有多牛？傳統(tǒng)的防火阻燃材料在1400℃高溫下，3毫米厚的材料只能堅(jiān)持約30秒，他們研發(fā)的材料可以堅(jiān)持幾十分鐘。

一次，安徽省省長王清憲到實(shí)驗(yàn)室考察，方天成將阻燃材料放在省長的手上，再在上面放一塊鐵，火焰噴槍燒融了鐵，但手沒事！

有了這層保護(hù)，遇到電動(dòng)車電池起火，車上的人起碼有10分鐘逃生時(shí)間。

材料很快應(yīng)用在了安徽消防總隊(duì)的消防服、奇瑞汽車的防火腳墊上。

最近，江俊接到中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)來電：“這個(gè)學(xué)生不要寫博士論文了，馬上畢業(yè)，我們還有新的任務(wù)給他。這樣的人才，就要超常規(guī)使用！”

按：方天成能成功，與中國科大給他提供的環(huán)境有關(guān)。試想：方天成提出“用相變?cè)砣ハ臒帷保绻麑?dǎo)師一句話就給否了，還能有現(xiàn)在的結(jié)果嗎？肯定沒有。

俗話說得好：“好苗要好土，好樹要好根。”導(dǎo)師江俊的眼光，學(xué)校政策的支持，中國科學(xué)院的“超常規(guī)使用”，是方天成成長的“好土”“好根”。正是這種“不拘一格降人才”的包容、這種“敢給年輕人機(jī)會(huì)”的魄力，讓方天成的才華得以充分施展。

確實(shí)，科技創(chuàng)新，從來沒有“資歷”的門檻，只有“能力”的比拼。為有才華、有闖勁的青年科研人員提供舞臺(tái)，中國科大的這個(gè)“贊”，我們必須點(diǎn)。

故事三

跨界融合，在無用中看見有用

“實(shí)驗(yàn)淘汰的樣品怎么辦？”這個(gè)問題，曾經(jīng)深深困擾陳控。

陳控是中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的副研究員，他在學(xué)校的機(jī)器化學(xué)家平臺(tái)做催化劑，實(shí)驗(yàn)過程會(huì)產(chǎn)生大量淘汰樣品。

搞化學(xué)的都知道，萬里挑一是實(shí)驗(yàn)常態(tài)。那些被淘汰的只能扔掉嗎？這可都是花錢做出來的。

2024年，聽說江俊團(tuán)隊(duì)有一個(gè)能跨領(lǐng)域思考的機(jī)器化學(xué)大模型，陳控決定找它給出出主意。

“這個(gè)材料可以干啥？”陳控把淘汰材料的基本特征輸入大模型，這樣問道。

“大模型的建議很多。比如，推薦做電解液，我們?cè)嚵耍恍校煌扑]做光刻膠，我們?cè)嚵耍膊恍小！标惪匦χf。

直到有一次，它蹦出一個(gè)意外的建議：“試試殺蟲劑。”

陳控怔住了——瞄準(zhǔn)催化劑創(chuàng)制的他，從來沒想到跟農(nóng)學(xué)扯上關(guān)系。但他沒有急著否定，而是順著這條線索追了下去。

很快，他發(fā)現(xiàn)了門道：廢棄催化劑上的金屬離子，和傳統(tǒng)農(nóng)藥波爾多液的核心成分很像。波爾多液已經(jīng)用了100多年，管用，但其中的銅離子會(huì)殘留在土壤中，日積月累形成污染。

團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步攻關(guān)，使殺菌效果不變，用銅量卻降到傳統(tǒng)制劑的20%，土壤殘留更是減少了90%以上。一款高效農(nóng)藥由此誕生！

如今，這種農(nóng)藥已在30個(gè)省份驗(yàn)證，推廣面積超300萬畝。

“化學(xué)物質(zhì)都可以物盡其用。那些所謂的廢棄物，不過是還沒放到該去的地方。”江俊感慨。

按：搞科研很容易陷入這樣一種狀態(tài)，就是在自己的學(xué)科里做到極致，卻對(duì)墻外的事情視而不見。陳控的經(jīng)歷恰恰說明：一“跨界”，一“鏈接”，創(chuàng)新就出現(xiàn)了。

科技創(chuàng)新中，最可惜的浪費(fèi)不是實(shí)驗(yàn)失敗，而是把很多本該交集的知識(shí)，硬生生關(guān)進(jìn)了各自的抽屜里，沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。科技創(chuàng)新最可貴的，就是拆除學(xué)科壁壘的自覺，讓跨界變成橋梁。

讓所有本該交集的知識(shí)，都有機(jī)會(huì)融合成改變世界的力量。這是陳控“跨界融合”給我們的啟示。

創(chuàng)新沒有靈丹妙藥，但有規(guī)律可依。這幾個(gè)創(chuàng)新故事，本質(zhì)上是對(duì)阻礙創(chuàng)新的三道關(guān)卡的突破。

能突破，背后的緣由值得我們深思細(xì)究。這些突破，對(duì)所有的院校和科研單位不也都有借鑒意義嗎？（光明日?qǐng)?bào)）