新民晚報記者 孫中欽 攝
飛機高空飛行，機翼常產生結冰，對安全、效率、能耗都會帶來影響，如何計算不確定性的流動空氣、環境條件、飛行狀態下最優的設計方案？不僅在航空領域，諸多領域面臨數據大、變量多、影響因素複雜等困境時，都亟需找到能夠創新科學體系、實現能級突破的創新解決方案，而應用數學將是破題關鍵。
集結數支優秀團隊，作為首批國家應用數學中心之一，由復旦大學和上海交通大學聯合組建上海國家應用數學中心將針對大規模集成電路、民用航空、新一代信息技術與人工智慧、金融及生物醫藥大數據等上海優勢產業的發展需求，以基礎研究突破開啟技術難題的「總機關」。
用數學解決實際問題
「無數科學家在基礎研究領域的創新與突破，推動了兩百多年來的工業化進程，而數學基礎則為科技實力提升拓實根基。」中心聯席主任、上海交大自然科學研究院院長金石教授提到，在人工智慧和量子計算引領技術革命的時代，數學基礎科學重要性日益顯現，例如被譽為數學皇冠的數論研究對編碼學、密碼學發展影響巨大，帶來了區塊鏈等技術的發展和應用空間；視頻軟體背後也基於數學小波理論算法高效壓縮數據，才為原本極佔內存的圖像高效傳播帶來可能；搜尋引擎背後的網頁排序算法也是數學算法產品。
基礎研究是整個科學體系的源頭，但一段時間以來，基礎研究仍更多深處「象牙塔」，而隨著基礎研究與應用研究日趨一體化的發展趨勢，無論學界還是業界，加強基礎研究的呼聲越來越高。去年4月，科技部、教育部等6部委下發《新形勢下加強基礎研究若干重點舉措》，其中就提到應以應用研究帶動基礎研究，加強重大科學目標導向、應用目標導向的基礎研究項目部署，重點解決產業發展和生產實踐中的共性基礎問題，為國家重大技術創新提供支撐。
上海交通大學因此建設自然科學研究院，這一基礎學科和交叉學科融合的高水平學術平臺促進了應用數學和交叉科學的發展。實驗科學家、理論科學家和計算科學家緊密合作，發展出新的流體力學計算及其數學理論、現代統計與數據科學、科學計算等新的數學和計算方法，在神經元及其群體網絡動力學特性、蛋白質的功能型運動、膜活性肽及膜蛋白的結構等新領域取得令人矚目的成果，許多論文在自然科學和應用數學頂尖雜誌發表，獲得國際同行廣泛關注。
讓基礎科學落地應用
傳統和經驗將成為上海國家應用數學中心工作的基礎。金石教授認為，直面大規模集成電路、民用航空、新一代信息技術與人工智慧、金融及生物醫藥大數據等上海優勢產業，讓基礎科學真正落地應用，「數學家將不僅與其他學科溝通，還要走出去，與企業、產業溝通，尋找技術瓶頸中的共性問題。」
上海國家應用數學中心成立3個多月來，已有企業主動上門尋求合作機會，數學家們也開始將目光鎖定產業尋找問題。「我們已經與相關工業部門研發團隊召開多次聯席會議，討論確定了5個研究目標，新成立人工智慧數學基礎中心，從全球引進相關研究團隊，開展人工智慧算法研究和其他相關前沿問題研究。」在上海交大分中心，已在大數據、金融、生物醫藥、航空工程、智能製造、海洋工程等方面開展交叉合作研究，圍繞航空工程數學、計算生物學、人工智慧與圖像處理及分子動力學攻關突破，確定將「航空製造中的數學應用」、「新一代人工智慧的數學基礎理論」和「分子動力學與藥物設計「列為近期重點建設方向。
新民晚報記者 易蓉