艾倫·圖靈、馮·紐曼……上海張江數學研究院一樓的報告廳內掛著聞名於世的15位科學家的畫像，其中大多數是數學家。
「我們不僅是上海第一家數學新型研發機構，也是全國第一家以數學命名的新型研發機構。」 上海張江數學研究院（以下簡稱研究院）院長尹俊平， 在接受解放日報·上觀新聞記者獨家專訪時，快人快語。
國內與數學有關的新型研發機構已有數家，多以人工智慧或演算法來命名，上海張江數學研究院不僅名稱裏有數學，其目標也是主要以數學來解決上海乃至國家的重點產業問題。研究院於2022年4月註冊成立，不久前正式揭牌，這家新型研發機構究竟「新」在哪？
【軟體是「神經中樞」，演算法是軟體「靈魂」】
在資訊化向智慧化過渡的當下，不少重大科研領域和航天、船舶等產業開發中的重要科學問題，究其本質可以轉化為數學問題，但求解這些數學問題並不容易。
研究院的標識是一個形如橋梁的「M」和一個「+」，「M」是英文單詞「數學」的第一個字母，「+」既表示數學+，將理論與實踐透過數學這座橋梁聯系起來，意在解決與數學交叉的各種實際問題，也表示重點服務張江的「生物醫藥」，以創新策源功能，支撐上海重點產業創造更大價值。
「如果說硬體相當於人的軀體，軟體就是神經中樞，而演算法（數學）則是軟體的靈魂。」尹俊平介紹，不同於偏理論研究的基礎數學，研究院以套用數學研究為主，自主可控的軟體和模型是其輸出的主要「產品」。
在尹俊平看來，套用數學研究目前存在兩個瓶頸問題，一是與產業發展的現實需求「兩張皮」，二是很多研究成果充其量是程式碼片段，與產品距離遙遠，很難直接服務於產業。
為此，研究院專門成立智慧超算實驗室，致力於把數學核心模型與演算法與產業對接，完成工程化。實驗室還釋出了一站式科研計算雲平台，助力科研院所和高校快速搭建計算作業環境、加快分析計算的叠代效率。
除了智慧超算實驗室，研究院下設的其他實驗室也各有亮點。
數值仿真實驗室，致力於成為國內領先的極端條件數值仿真模擬模型演算法與軟體平台提供商。其圍繞精準預測航天器回程落點的研究，成功套用在天宮一號、天宮二號等返回任務，將位置預測的偏差降低到米量級，提前釘選解體殘骸碎片落區散布範圍。
數據融合實驗室，致力於推進弱人工智慧走向強人工智慧，助力數據要素轉化為數據生產力。為何叫「融合」？「數據會產生驚人的爆發力，未來可用於金融決策、社會治理等多個領域。」尹俊平說。
生物醫藥實驗室，聚焦「數學+生物醫藥」，致力於開展藥物研發、醫學輔助診療演算法及醫療器械研發的關鍵技術攻關。眼下，正與國內知名醫院開展重大疾病早期篩查等合作。
【套用數學需「大兵團作戰」和「有組織科研」】
極端天氣預報，是近年來國際上的一個研究熱點，同時也是難點。國內外已有不少相關大模型，但其面向全球範圍，分辨率還不夠高。研究院近日推出「應龍氣象大模型」，面向方圓幾十公裏到幾百公裏的區域進行極端天氣預報，預報頻次增加了，實作了對未來48小時多氣象變量的逐小時捲動預報。分辨率提高1個數量級；預報準確率提升了，以近地十米風速為例，對於未來11小時的台風預報，反常關聯系數（一項衡量天氣預報精度的指標）達到82.3%，而當前普遍采用的數值模式預報只有79.0%；未來，應龍氣象大模型還會研究更多變量的預報，比如以往不常見的切向風、海水鹽度等，這些變量在一些典型套用場景中非常重要。
「你好，我是數位人艾琳。我們的願景是讓人類少一點孤獨。」為助力解決心理健康問題，研究院推出了全國首款多模態互動式情感語言套用模型「Chat AI星上語心理健康套用模型」，在30多個國家語料庫基礎上，透過聊天，不僅能在文字語音中辨識情感，還可借助網路攝影機捕捉頭部動作、面部表情、眼動情況，快速辨識語意與情緒變化，對心情狀態進行深度判斷，並出具分析報告。據悉，這一模型已在一些中小學心理健康篩查服務中試點套用，這一技術衍生的聊天機器人還在持續「孵化」中。
不管是體檢還是就醫，B超檢查往往是醫院排隊等候時間最長的計畫。由於人類的視覺敏銳度和影像解讀速度受到經驗的限制，往往需要5年以上時間才能熟練掌握超聲檢查。而判斷是否發生腫瘤骨轉移，更是依靠醫生讀片的水平，是臨床上的一個難點。研究院正和上海市第六人民醫院合作，擬用數學方法整理復雜的超聲影像數據並提取關鍵特征，來預測是否會發生骨轉移，從而降低漏檢率。
「套用數學研究需要‘大兵團作戰’，我們將以需求為導向和牽引，加強‘有組織科研’。」尹俊平說。
【「四不像」的新型研發機構】
「有組織科研」的背後，有哪些創新機制做支撐呢？
「我們是一家‘四不像’的新型研發機構，不是傳統事業單位，沒有固定財政撥款；也不同於企業，雖然是事業型編制的機構，但人員沒有固定編制。」尹俊平介紹。
研究院有著靈活的用人機制，第一類在研究院全職工作，簽訂勞動合約；第二類與國內多所高校合作「雙聘」，人員編制在高校，其教學任務在高校完成，科研任務則在研究院完成。
與靈活的用人機制相匹配，研究院采用全新的管理考評機制。不同於高校的計畫負責人制，主打「大兵團作戰」的研究院強調以實驗室為主體，就算以個人名義拿到科研計畫，仍以集體（實驗室）為責任主體，這也包括了績效考評。
東北師範大學博士生甄磊，作為聯合培養生從2022年暑假就來到研究院學習，他告訴解放日報·上觀新聞記者：「這裏的數學研究與產業結合緊密，我期待未來自己能從事這樣的套用數學研究工作。」
據了解，除了聚焦「數學+」賦能產業，研究院還與復旦大學、上海交通大學、華東師範大學、同濟大學、上海大學、東北師範大學等多所高校共同培養「數學+」復合型人才。「接下來，我們將發揮各高校優勢強項，結合產業需求，集中攻關一些數學問題。」
題圖來源：黃海華 攝
來源：作者：黃海華
