12月27日下午，東南大學十大科學與技術問題新聞發布會在東南大學九龍湖賓館召開。
東南大學校長張廣軍，校黨委副書記任利劍、副校長吳剛、副校長周佑勇以及黨委宣傳部、科研院等部門和學院負責人，十大問題建議人或代表等出席了發布會，來自十餘家媒體的記者參加了發布會。
發布會由東南大學黨委副書記任利劍主持。
吳剛副校長代表學校向社會發布了「東南大學十大科學與技術問題」。
為什麼發布「十大科學與技術問題」？
一般來說，關於科技發展和趨勢等問題通常由一些權威的研究機構或學術組織來發布，而由一所大學獨立發布此類問題並不多見。那麼東南大學為什麼要發布這十大問題呢？吳剛副校長介紹，在「雙一流」建設的背景下，為了使相關的科學研究更加聚焦國際科學前沿，形成支撐國家和地方發展的具有引領性的技術，做有前瞻性的科學研究，培育「大項目、大成果、大平臺、大團隊」，學校在2018年初提出在全校範圍內徵集「東南大學十大科學與技術問題」。三年內東南大學將投入不低於5000萬元的培育經費，並在科研平臺建設、高水平人才引進等方面進行重點支持，支持各教授團隊研究「高精尖」，進而在將來能規劃和承擔國家重大科研項目。
這「十大科學與技術問題」都是科技前沿熱點，包括：數字「克隆」人；6G移動通信先期研究；信息超材料；分子鐵電材料；網絡群體智能；數位化城市設計；高端晶片的超高能效設計；二維材料的精準構築；綜合能源系統智能控制；法律大數據。
那麼讓我們趕快來看看
「十大科學與技術問題」
具體是哪些吧！
一
數字「克隆」人
建議人：顧忠澤教授
背景及意義
自人類基因組計劃成功實施以來，各種國際合作項目不斷湧現，產生了大量的數據。使用數位化的手段再現生命和疾病過程是生命科學和醫學發展的必然趨勢。因此，我們推出「數字複製人」計劃。我國具有人口眾多，遺傳資源豐富等優勢。東南大學具備了相應的研發條件，技術儲備和人才隊伍。因此，我們具備從事中國主導的「數字複製人」國際研究計劃的能力和基礎。
目前生物醫藥產業的新藥研發需要大量的動物實驗，風險高、成本高且倫理受限。因此，醫藥產業發展也需要一種革命性的方法來替代動物實驗和臨床試驗。現在我們正在使用人體器官晶片來進行部分的動物和臨床替代試驗。未來我們相信數字複製人可以用於各類疾病的新藥研發的動物和臨床替代試驗。
關鍵科學技術問題
為實現數字「克隆」人的目標，首先需要解決兩個關鍵科學技術問題：一是，如何採集數據；二是，如何使用數據構建模型。解決上述問題的關鍵技術之一是使用人體器官晶片。目前，東南大學已經研發了13種人體器官晶片。
預期成果與目標
相關研究的最終目標是構建數字「克隆」人。採集高質量生物醫學數據，構建數字人，模擬人的生命過程，實現生命科學研究和生物醫藥產業中的動物和臨床試驗替代。以實現數字「克隆」人為目標，牽引推動東南大學主導的「生物醫學大數據重大科學技術基礎設施」的落地和建設。
該重大基礎設施建成運行後將成為全球最大的生物醫學大數據設施，引領生物醫學大數據產業的飛速發展，並將有效帶動江蘇省醫療器械產業升級，助力江蘇省新藥產業騰飛。
二
6G移動通信先期研究
建議人：尤肖虎教授、洪偉教授
背景及意義
移動網際網路和移動物聯網應用需求的持續快速增長，對未來無線移動通信系統提出巨流量、巨連接的技術需求，移動通信作為人與人互聯的信息基礎設施，將轉變成支撐全行業、全社會運行的信息基礎設施。5G移動通信標準將於2019年完成，並進入大規模商用階段，與此同時，6G移動通信先期研究已進入議事日程。
關鍵科學技術問題
1、開展智能移動通信研究，探索基於大數據和人工智慧的移動通信新型體系構架。
2、開展大規模無線通信研究，探索速率容量和用戶容量量級提升機理及理論方法。
3、開展毫米波/亞毫米波無線通信研究，系統地探討其架構、理論、射頻與天線陣列技術、以及核心器件。
4、開展大容量光無線通信研究，探尋無線通信新技術，為滿足大容量的業務需求，尋求低代價技術途徑。
5、開展寬帶衛星移動通信研究，將5G移動通信技術及其演進技術拓展應用到寬帶衛星移動通信場景。
6、構建一體化試驗平臺，支撐6G移動通信理論與技術研究，承擔國家相關科研任務。
預期目標
在科學研究方面，完成6G移動通信基礎理論與技術的先期研究。
三
信息超材料
建議人：崔鐵軍教授
背景及意義
所謂超材料，是由亞波長單元周期或非周期地排列而組成的人工結構。可通過設計結構單元及其排布自由地控制電磁波，帶來全新的物理現象和應用。
東南大學在國際上首次提出用數字「編碼」0和1來表徵超材料的新思想。進而實現了第一個「數字編碼」和現場可編程超材料。「數字編碼」超材料建立了物理空間和數字空間的橋梁，實現了二者的統一。
2017年，東南大學進一步在國際上首次提出信息超材料的概念。所謂信息超材料，是指能「直接處理數字編碼信息」的超材料，並能進一步對信息進行感知、理解，甚至記憶、學習和認知。
關鍵科學技術問題
1、信息超材料的「多物理場耦合」效應及「智能單元」設計。
2、時空聯合編碼「超材料」及其對電磁頻譜和空間傳播特性的調控。
3、信息超材料的資訊理論與數位訊號處理。
4、基於信息超材料的新概念系統原型。
5、可認知超材料及其對信息的智能調控。
預期目標
1、建立信息超材料新體系，提升我國在信息領域的核心競爭力。
2、在信息超材料對電磁波「實時調控」和「智能調控」的基礎理論和關鍵技術方面取得一系列原創成果。
3、基於信息超材料，構建全新體制的信息處理系統原型。
四
分子鐵電材料
建議人：熊仁根教授
背景及意義
鐵電材料作為一種重要的功能性材料，在國防、航天、信息、能源、醫療等多個領域有著重大的應用。
隨著時代的進步，人們對電子設備有著更高的要求和希望。無機陶瓷材料的鐵電性能雖好，但其硬度較高，缺乏柔性；有機高分子材料柔韌性好、易成膜，但其性能卻不甚理想。此外，傳統壓電陶瓷中往往含有潛在的有毒金屬。而作為新型材料的分子基材料，能將有機材料和無機材料的特點融為一體，具有結構靈活多變、性質設計調控空間大、製作成本低、容易製成薄膜、柔韌性好、可降解、無毒害等優點，是國際材料研究的重點方向。
東南大學相關研究團隊從2006年開始，經歷十餘年的發展，讓我國的分子鐵電研究從跟跑到領跑，終於走在了世界分子鐵電研究的最前沿。
關鍵科學技術問題
針對現有分子鐵電研究的不足，東南大學分子鐵電研究團隊提出「分子鐵電材料的精準設計與可控合成」的發展目標，從基礎科學、材料技術和應用探索等三個方面，突破原有研究理念，在新的材料體系下進行創新，並探索新的應用形式和場景。
預期成果
東南大學將從基礎科學研究，到材料技術開發，到應用探索，全鏈條一體化推動分子鐵電材料的發展，繼續保持我國在國際分子鐵電材料研究中的世界領先地位。
五
網絡群體智能
建議人：曹進德教授
背景及意義
近年來，人工智慧在中國的政治、經濟、學術領域都成為重中之重，而且將進一步上升為國家戰略。中國人工智慧迎來新紀元。
網絡群體智能是人工智慧的重要理論研究方向，對人工智慧的其他研究領域有著基礎性和支撐性的作用。
網絡群體智能源自於對生物種群的群體湧現行為的研究，其核心是由眾多具有簡單智能的個體組成的群體，能夠通過相互之間的合作表現出複雜的智能行為，從而實現某一功能，完成某一任務。
關鍵科學技術問題
網絡群體智能研究目前亟待解決的幾個關鍵科學問題有：
第一，針對現有神經網絡算法訓練耗時長且成本高，同時深度神經網絡模型過於複雜難以簡化的難點，研究網絡群體智能下的神經網絡學習理論方法；
第二，針對現有智能算法建模精度差，缺乏多任務和精確任務執行能力，並且存在通訊不確定和幹擾情況的難點，研究網絡群體智能下的學習與協同控制。
第三，針對稀疏數據難以有效挖掘網絡信息，應對網絡結構複雜動態情況，信息挖掘缺乏時效性和普適性，同時決策優化算法無法處理網絡拓撲結構/系統/約束變化及不確定性的難點，研究網絡群體智能下的信息挖掘與決策優化。
預期目標
第一，建立神經網絡-群體智能統一框架。該研究旨在為網絡群體智能湧現和學習建模提供理論支撐。
第二，完善群體智能的網絡信息挖掘及協同控制。該研究將為網絡群體智能協同控制實用化提供理論指導。
第三，發展群體智能的分布式優化與博弈。該研究可為智能交通和智能電網應用夯實理論與工程基礎。
研究團隊今後將進一步在基礎理論、核心關鍵及共性技術上下功夫，引領國際研究發展方向，緊跟國家重大戰略需求，產生一批原創性重大基礎理論成果。
六
數字城市設計
建議人：王建國院士
背景及意義
中國史無前例的城鎮化進程，正經歷一個「從數量到質量」的新階段。自2015年中央城市工作會議和黨的19大以來，城市設計及其在城市發展中的作用和戰略地位得到了空前重視。
城市設計當下正在成為解決中國城鎮化「城市病」，提升城市空間品質的重要技術途徑。近期中央一系列重大決策，如雄安新區、北京副中心、海南自貿區等都採用了城市設計來精準研判未來建設和空間發展願景和實施路徑。
關鍵科學技術問題
近20年來，數位技術正在深刻改變我們城市設計專業。可以預見，城市設計發展將有一場大的變革發生，通過全面應用數位技術，城市設計將全面進入第四代「數位化城市設計」範型階段，實現城市設計技術方法的跨越式迭代發展。
預期目標
城市設計以塑造一個具有地域文化特色和內涵、景致優美、宜居樂業的城市人居環境為核心目標。從理論、方法、技術、平臺等層面，揭示城市形態建構的深層機理，構建一種兼顧社會經濟、自然生態、人文歷史和物質空間的新一代數位化城市設計方法。
應對城市這一複雜巨系統，數位化城市設計將可能實現「從數字採集到數字設計，進而從數字設計到數字管理」的跨越，並形成城市多重尺度的空間形態的設計和管理體系，通過標誌性工程實踐，為中國城市可持續發展提供「算法時代」的科學支撐。
七
高端晶片的超高能效設計
建議人：時龍興教授
背景及意義
集成電路是國家電子信息產業的基石，當前超算、人工智慧和物聯網應用對集成電路能效提出了嚴峻挑戰，過度依賴於美國設計技術（包括EDA和IP），嚴重製約了我國高端晶片產品領域的自主可控。
關鍵科學技術問題
東南大學將以高端晶片的超高能效設計理論與方法主攻，以電路創新為主線，在計算負載不均衡情況下可實現高性能和高能效的動態調節，滿足超算、人工智慧、物聯網等高能效計算需求。
主要研究內容為：突破寬電壓大容量存儲良率評估，寬電壓電路時序分析，眾工藝角時序籤核等科學技術問題；創新寬電壓片上存儲、寬電壓計算電路和寬電壓片內電源的等電路設計；實現超級計算機、人工智慧、5G通信、密碼安全、物聯網及FPGA六類應用場景驗證。
預期目標
通過上述研究，將形成超高能效集成電路的設計方法、工具原型及關鍵電路。實現超算、人工智慧、移動通信、密碼安全、物聯網及FPGA等應用領域的驗證，能效分別提升40%到8倍，並至少在上述領域中的三個場景取得突破性應用成效。
八
二維材料精準構築
建議人：孫立濤教授
背景及意義
二維材料是具有單原子或少原子層厚度片狀結構材料的統稱，它在多種性能方面也達到了目前的最好值。二維材料無論作為功能材料還是結構材料，在各個尺度上都展示出無限的應用前景與各種可能。
然而，二維材料的這些優勢應用前景主要是指其理想的完整結構情況下。實際應用過程中，由於各種原子尺度缺陷的存在，可導致其優異性能下降幾十甚至幾百倍。
關鍵科學技術問題
目前針對二維材料的主要科學技術問題是原子尺度下二維材料的精準構築，具體包括以下三個方面：
1.原子尺度下二維材料缺陷結構的精準表徵
2.原子尺度下材料缺陷對性能影響機制的精準解析
3.原子尺度下二維材料功能化的精準調控與按需構築
預期目標
短期目標：
1.實現二維材料缺陷的快速識別與精準表徵，建立結構缺陷資料庫；
2.揭示構築機理，實現二維材料的高效智能篩選與精準按需構築；
3.實現二維材料對傳統材料的功能提升與傳感器件應用
中期目標：
構築下一代高速、低功耗需求的新原理電子、光電子器件。
長期目標：
實現極限尺度器件的按需構築。
九
綜合能源系統智能控制
建議人：沈炯教授、趙劍鋒教授
背景及意義
綜合能源系統是實現可再生能源高比例滲透的有效途徑，具有經濟、高效、低碳、環保等優越性能。
綜合能源系統的長期穩定經濟供能極為困難，綜合能源系統智能控制是解決這一難題的有效途徑。
關鍵科學技術問題
（1）研究和揭示高比例可再生能源下多源異質耦合系統的穩定供能機理。
（2）提出多、強擾動下多異質高比例可再生能源系統的動態經濟協同控制理論和方法。
預期目標
通過研究，實現高比例可再生能源綜合能源系統長期穩定經濟運行，成果將大範圍推廣應用，並形成重要科研平臺，為綜合能源系統的發展提供關鍵性的支撐和引領作用。
十
法律大數據
建議人：周佑勇教授
背景及意義
近年來，國家密集出臺了一系列重要綱領性文件，明確將「智慧法院」、「智慧檢察」列入規劃。習近平總書記也多次強調，要把深化司法體制改革和現代科技應用結合起來。可見，法律大數據已上升到國家戰略層面，成為推進依法治國的重要依託。
關鍵科學技術問題
本方向將在「多源異構及多模態法律大數據資源聚合與協同共享技術」、「法律領域知識表示、發現與應用技術」和「智能法律治理應用平臺」三個方面展開研究。
預期目標
建設「中國法律大數據智能應用平臺」，集成法律知識探索式搜索、定向化推送技術，整合社會糾紛態勢預測、法律諮詢、類案推送、判決預測、風險評估等功能，為黨政決策、司法辦案、公眾訴訟、學術研究提供全面知識支撐，並在全國範圍內展開應用示範。
據吳剛副校長介紹，十大科學與技術問題」的徵集和遴選經歷了近1年時間。希望通過對這「十大」問題的資助與培育，取得一批原創性的重大科研突破，推動東南大學的科研水平再上新臺階，全面助力我校「雙一流」建設，「智造」出更多屬於東南大學、屬於中國的一流科學技術成果。
攝影 |杭添
編輯|吳伊傑
責編 |覃超群李明慧