突破2021：上海科創6大期待

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盼望著，盼望著，2021年的第一縷晨光，終於躍出地平線！無論是身在地球哪個角落的你，都會渴盼，新年的陽光足夠熱烈，徹底刺破病毒的陰霾；科技之光足夠明亮，照亮穿越“百年之大變局”的創新征途。

“賽先生”，從來沒有像今天這般充滿魅力，讓人翹首以盼。站在新一年的第一天，來自基礎數學、類腦科學、人工智能、區塊鏈技術、集成電路、生物醫藥等各個前沿領域的科學技術大咖們，即將帶我們奔向2021年最為美麗耀眼，也最值得去追的科技之光。

類腦研究：實驗室裏還原夢中場景

——破解大腦奧秘，為實現人工智能“自我思考”奠定基礎

理解大腦的結構與功能是21世紀最具挑戰性的前沿科學問題，複旦類腦研究院正在揭開大腦運作的神秘面紗，破解大腦奧秘，力爭在全球智能產業革命中搶占先機。

圖說：腦疾病診療技術突破　來源：采訪對象供圖

睡眠時長較長的兒童在認知能力與心理健康方面總體要比睡眠時長較短的兒童要好；早期越嚴重的多動症症狀將引發後期越多的睡眠問題。
這是複旦腦智能科學與技術研究院去年取得豐碩成果，皆源於最前沿的科研：破解大腦奧秘。

複旦類腦研究院院長馮建峰教授進而解析，人們許多的生理行為均與大腦有關，通過大腦的懲罰與獎賞機制，可以尋找出根源所在，他說，“這不僅是醫療領域的突破，更重要的意義在於，它為實現人工智能的‘自我思考’奠定基礎。”

記者實地走訪該研究院重要平台——張江國際腦影像中心。首先映入眼簾的，是建築中部下沉庭院，和從中升起的“大傘”，“傘”縱橫交錯的紋理，像是大腦的紋路，又恰似一顆生根發展的大樹。來到地下一層，只見5台世界上最先進的磁共振機在工作，研究人員介紹，“這是亞洲唯一的3T機，可以清晰展示人腦的灰質區域；這是一台7T機，人腦內部最細微的血管，均一覽無遺……”通過一次次實驗，人腦的一個個功能被挖掘出來——

比如，“吸煙有害健康”“小酒怡情、大酒傷身”“一醉解千愁”，此類俗語在現代社會早已耳熟能詳。然而，香煙與酒精究竟如何影響人的大腦和健康？馮建峰團隊的研究結果表明，吸煙人群的腦功能連接呈現整體減弱的趨勢，主要涉及外側眶額皮層、額下回以及楔前葉等腦區；而飲酒人群的腦功能連接呈現整體增強的趨勢，主要涉及內側眶額皮層、扣帶回皮質等腦區。研究發現吸煙組對腦懲罰功能的敏感性降低，而飲酒組對腦獎賞功能的敏感性升高。無論是對懲罰失敏，還是對獎賞過於興奮都會導致人對某種物質的依賴。

抑鬱症何以通常伴有睡眠問題？在這裏也得以破解。研究結果顯示，外側眶額皮層、楔葉以及背側前額葉皮層等腦區共同構成抑鬱問題與睡眠質量關系的腦神經環路基礎。這一研究首次發現了抑鬱症與睡眠問題的共病病理機制，有望為改善大眾尤其是抑鬱症患者睡眠質量問題，甚至治療抑鬱症帶來革命性突破。

在這裏，甚至是“解夢”這種玄而又玄的東西，也可以通過科技來還原夢中的場景。科研人員為記者現場模擬，果然如此。當至於7T磁共振內的被試進入睡眠狀態時，采集被試腦部功能磁共振信號，對信號解碼可以還原出被試夢中的事物。比如夢中出現一條河流，人腦中就會出現與河流相關的信息，就有河流的編碼。當所有的編碼合成一起，就有一幅完整的夢中場景。

記者在這個實驗室還發現一些產業應用成果方面的展示：與國家電網合作研發的智能電網系列機器人，與上汽合作研發智能物流規劃管理系統，及與一汽集團成立人工智能聯合實驗室的相關展示。其中一項步態識別的算法展示吸引了記者的注意力，人臉識別眾所周知，應用日益廣泛，但人臉識別存在誤差率，而人的行走姿式受大腦控制，各不相同，如指紋一般准確。這項應用技術占領了身份識別的國際制高點。

馮建峰介紹，“現在的人工智能，仍停滯於機器概念。也就是機器人所擁有本領，都是人們賦予的。很快，我們要破解更多大腦的秘密，讓人工智能自己思考。”

新民晚報記者 張炯強

"上海樹圖": 破區塊鏈上隱私難題

區塊鏈瓶頸技術難題有望在2021年“跨前一步”——提高共識算法，為打造高效區塊鏈系統貢獻從“0”到“1”的創新之光。

——龍凡，上海樹圖區塊鏈研究院院長，畢業於清華大學姚班，被稱為區塊鏈前沿領域“華人四傑”之一。

圖說：智能算法輔助城市治理　來源：本報記者孫中欽攝（下同）

區塊鏈就是“挖比特幣”？殊不知，這裏是未來信息科技發展的必爭之地。在區塊鏈的技術創新中，中國的千萬技術人已經走在了世界的前沿。位於徐匯西岸AI TOWER 裏的樹圖研究院，更是其中的傑出代表。2021年，龍凡將率領樹圖研究團隊，在區塊鏈瓶頸技術難題中“邁前一步”——提高共識算法，為打造高效區塊鏈系統貢獻從“0”到“1”的創新之光.

長期以來，在區塊鏈底層技術領域，一度被認為沒有中國人甚至華人什麼事，直到“樹圖”（Conflux）出現，才讓全世界認識到了華人對區塊鏈底層技術的研究與貢獻。
“我們要做一個真正好用，能夠解決當前區塊鏈使用瓶頸的下一代公鏈。”作為上海具有代表性的新型研發機構之一，龍凡領導的樹圖研究院正在開拓著信息科技最前沿的“希望田野”。

位於徐匯西岸智塔AI Tower的39樓，樹圖研究院聚集了區塊鏈領域最頂級的華人科學家龍凡博士就是其中之一。他告訴記者，公有鏈很有可能會成為未來底層信息技術的基礎設施之一，和互聯網的地位相當。目前，區塊鏈正處於一個技術迭代的階段，面臨很多瓶頸。例如，流行的區塊鏈公鏈“以太坊”，每秒只能處理10多筆交易，Visa、MasterCard信用卡網絡，每秒則可以處理幾千筆交易。

理論上，我們首要專注的是就是區塊鏈系統的性能，因為性能決定了使用區塊鏈技術的成本。只有區塊鏈的使用成本降下來，才能真正的賦能各行各業。去年，上海區塊鏈底層系統完成主網上線，正是以“樹圖”為核心。Conflux希望在不犧牲去中心化的情況下，能夠把現在區塊鏈的性能提升1000倍以上。目標實現後，將帶來區塊鏈行業的“公鏈革命”，給區塊鏈應用落地帶來無限可能。

“2021年，我們會帶來更多重磅的研究成果。在持續提升區塊鏈技術的功能和效率的同時，還將幫助解決區塊鏈上的隱私難題。”龍凡還透露，在區塊鏈底層網絡上，可驗證與不公開是一直充滿矛盾，目前從算法上解決這對冤家，已經初露曙光。而區塊鏈技術在上海賦能行業的“超前”探索也在繼續，繼建築、金融行業之後，航空產品與區塊鏈技術的“混搭”之旅，也將在上海起飛。

新民晚報記者 馬亞寧

應用數學：聯合攻關解“卡脖子”難題

“若幹年前愛因斯坦研究時空，運用數學中的黎曼幾何，創立了廣義相對論這個新的科學理論。現在我們每天都會用到的GPS定位，正是這些基礎研究的應用。面向現實問題的應用數學將迎來發展的春天，將作為服務國家重大戰略、提升產業能級、助力社會經濟發展的工具和手段發揮作用，而同時因此而新生的問題也將驅動中國應用數學的發展，產生更大的、引領性的科學價值。”

——金石，上海應用數學中心聯席主任、上海交通大學自然科學研究院院長

圖說：上海交大金石教授

2020年，科技部公布首批13個國家應用數學中心名單，其中就有複旦大學和上海交通大學聯合組建上海國家應用數學中心。中心成立以來，一項項直面社會現實問題的科學研究項目陸續啟動，將重點解決產業發展和生產實踐中的共性基礎問題，重點針對大規模集成電路、民用航空、新一代信息技術與人工智能、金融及生物醫藥大數據等上海優勢產業的發展需求，探索搭建新時代應用數學與現代產業發展廣泛交叉、深度交融的有效平台。

基礎研究要落地解決實際問題，要從現實產業場景“卡脖子”困境中抽象總結出科學問題，產生創新成果，通過新模型、算法，開發新軟件、產品產學研協同。這需要創建新機制，突破現有體制框架，組建以數學為核心同時多學科、多領域聯合的團隊集中攻關。例如在上海交通大學分中心，重點建設方向有“航空制造中的數學應用”“新一代人工智能的數學基礎理論”和“分子動力學與藥物設計“，已與多家重點企業，智能制造和醫療機構的科技研發團隊召開多場聯席會議討論，全面布局應用數學新的研究和落地方向建設，並新成立人工智能數學基礎中心，從全球引進相關研究團隊，開展機器與深度學習的基礎算法研究和其他相關數學基礎前沿問題研究。

數學家們都感到歡欣鼓舞，不僅是因為研究成果將對國家社會發展、經濟建設、人民生活改善發揮作用，同時也帶來新的工作方式——從實際問題中找出、提煉科學命題，這些問題也可以驅動基礎研究的原始創新。“一直以來，交流是數學家工作的方式之一，而現在這種交流將從學術領域延伸至產業。”金石教授表示，中心將成為連接學界和產業的“橋梁”，匯聚促進應用數學及新型、新興產業大發展的多方資源，建立數學家與企業、產業專家交流機制，凝練隊伍、聚焦問題、深化合作、持續研究，使得數學成為支撐上海市、長三角乃至國家創新發展的源頭動力。

新民晚報記者易蓉

群智融合：“無人車”組隊上未來街頭

協同智能取得突破。什麼是協同智群？打個比方，我們現在擁有了無人汽車，特斯拉一直在進行無人車試驗，但還停留在單車概念。而在未來，街道上不僅只有一輛無人汽車，如果10輛無人車在同一街道上行駛，就需要無人車與無人車之間、人工智能與人工智能之間的協同，需要群智的融合。

圖說：張江人工智能島

張江人工智能島的16號樓和17號樓前，一塊醒目的牌子上寫著“上海自主智能無人系統科學中心”。它是由同濟大學領銜、集聚多學科優勢、致力於解決人工智能重大前沿科學難題的基地。今年以來，中心定位人工智能中的“自主與感知”“協同與群智”等作為要害科學問題，取得突破。

不久的將來，上海自主智能無人系統科學中心的原創成果紛紛落地，將帶著我們進入一個全新的“無人世界”。首先是出行領域，作為傳統交通工具的汽車正在面臨一場徹底的智能化革命。通過給車輛裝備智能軟件和多種感應設備，車輛就能夠自主控制車輛的轉向和速度，實現車輛自動、高效和安全地駕駛。

其次，醫療領域，人工智能正在疾病的診斷和治療中凸顯優勢。例如，人類研究人員可能要花費十數年時間研究和反複試驗，才能總結出一種診斷或治療疾病的方法，而用AI技術可能在很短的時間內就能完成。

上海自主智能無人系統科學中心所創造的”無人世界“還將包涵制造領域、建築領域、零售領域等。不過，該中心還有項工作屬重中之重，即人工智能的基礎理論研究。當下我們熟悉的機器視覺、指紋識別、智能搜索、自動程序設計等人工智能技術皆源於西方的理論基礎。能不能我們自主發現一個不同的人工智能理論？擁有基礎理論，就能獲取新的路徑，在行業競爭中獲取先機。為此，該科學中心開啟建設“智能科學與技術”上海市高峰學科，著力進行基礎研究。同濟大學也同時致力於以“人工智能+”，賦予傳統學科新的發展動能，培養具有人工智能基礎研究和交叉應用能力的優秀人才，首批將培養80名人工智能博士生。

新民晚報記者 張炯強

生物醫藥： 多個 “第一”列隊出爐

進入創新“井噴期”的上海生物醫藥產業，在新的一年裏，產業增長會快速恢複至兩位數，常聽到的關鍵詞很可能是“第一”、“首個”、“I 類新藥”……

——傅大煦，上海生物醫藥科技產業促進中心主任，長期從事上海生物醫藥科技和產業發展規劃的編制及生物醫藥的項目管理工作

圖說：全球首創新藥在滬研發

傅大煦告訴記者，“我國第一個，世界第四個，CAR-T細胞治療產品已經箭在弦上。”它就是來自藥明巨諾的首個領先產品瑞基奧侖賽注射液（“relma-cel”），是針對複發或難治（“r/r”）B細胞淋巴瘤的抗CD19 CAR-T療法。它是基於美國細胞治療領軍企業Juno 的JCAR017，由藥明公司自主創新和研發的國家一類創新生物藥，且境內外均未上市的治療用生物制品，屬於創新型生物制品1 類。2018 年6 月獲得了中國首個以CD19 為靶點的CAR-T細胞治療產品的IND 臨床批件（四個適應症，臨床試驗I 期、II 期），也是國內開展在IND 批件下臨床研究入組病人數最多的在研產品。

2019年6月，成功獲得國家重大新藥創制專項的支持。2020年，完成瑞基侖賽隊列A（彌漫性大B細胞淋巴瘤DLBCL）的II期關鍵性臨床研究，並於6月30日正式獲得新藥上市申請受理通知，同年8月、9月獲得優先審評與突破性療法的認定，有望在2021年正式獲批上市。瑞基奧侖賽注射液也是唯一的CAR-T細胞治療藥物同時獲得了重大新藥、優先審批、突破性療法認定的三項殊榮。

藥明巨諾聯合創始人、董事長兼首席執行官李怡平醫生表示：“關鍵性臨床研究結果進一步凸顯了relma-cel在中國CAR-T市場的顯著競爭優勢，包括其極富競爭力的安全性和療效。我們相信，研究數據將為relma-cel正在中國進行的新藥上市申請（NDA）提供強有力的支持，並期待早日將創新的CAR-T產品帶給亟需病患。”

新民晚報記者 馬亞寧

集成電路：期待“於無聲處聽驚雷”

“目前狀況下我還是不希望我們有太多突出的突破。因為集成電路是全系統的產業，某個單點突破並不說明問題。雖然，某一項技術突破可能引起大家關注，但是整個產業的發展不是以個別點的技術突破為代表的。”

——魏少軍，國家科技重大專項（01）專項專家組總體組組長，清華大學教授，中國半導體行業協會副理事長

圖說：集成電路產品不斷更新升級

集成電路自帶流量，大眾從未像今天這般渴望著集成電路產業的好消息。日前由上海市科協主辦的2020中國（上海）集成電路創新峰會“院士圓桌論壇”上，國家科技重大專項（01）專家組總體組組長、清華大學微電子研究所所長魏少軍說，新的一年裏，我國集成電路“肉眼可見”的好消息，應該是產業連續多年保持兩位數的增長。畢竟，2020年受到各種外部環境影響，集成電路產業還是保持了超過16%的增長。

“集成電路產業的突破與增長，應該是於無聲處聽驚雷式的。我更希望看到這個產業在默默無聞當中，逐漸發展、逐漸突破。”如果每年保持百分之十幾、二十幾的增長，再過三五年，我國集成電路的產業規模翻一番，在全球占有率可以達到20%或25%，甚至到30%，這是真正意義上的突破。

回顧中國集成電路技術的發端，中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明說，“從研究角度看，我國集成電路技術不說領先，但是沒有那麼落後過，曾經也和世界第一梯隊一起搞過。不過，隨著集成電路技術進入蓬勃的產業化進程，我們一步步落後了。”對此，上海華虹（集團）有限公司董事長張素心很贊同。“產業鏈的創新不必只限於先進工藝迭代，還要解決具體的應用問題”。他建議，要以產業為導向，並重視提升集成電路的系統化能力

魏少軍指出，我國集成電路的希望之路，在於通過產業發展，堅持產業發展規律和半導體科學規律發展。”而不是寄希望於某個點上的突破，就可以使我們翻身，這個發展不現實。”

新民晚報記者 馬亞寧