在人工智能與人形機器人的一騎絕塵中,中國大學迎來2025。
2025年,必將是大變革的年份。是憑借戰(zhàn)略靈活取得戰(zhàn)略優(yōu)勢,還是在拖延中喪失轉型良機,中國大學將面臨抉擇。
人工智能技術怎樣助力學科發(fā)展?人工智能技術對創(chuàng)新人才培育有哪些啟發(fā)?澎湃新聞特別推出“大學2025”專欄,旨在深入分析人工智能時代的大學變革。
今日探討的議題在于,北京大學組建兩個全新學部之后,新興工科領域應當如何謀求發(fā)展?
最近,復旦著力發(fā)展新工科、南大快速推進新工科規(guī)劃引起熱議,隨后北大宣布取消信息與工程科學部,增設工學部和信息科學與技術學部,這一舉措讓社會高度關注其新工科發(fā)展情況。
北京大學原先的信息與工程科學部中,包含信息科學技術學院,還有計算機學院,并且有電子學院,同時設有集成電路學院,以及智能學院,另外還有工學院,并且有環(huán)境科學與工程學院,以及材料科學與工程學院,再有就是未來技術學院,此外還有王選計算機研究所,以及軟件工程國家工程研究中心,并且有軟件與微電子學院。
新組建的工學部囊括了工學院,工學院是培養(yǎng)本科生的學院,還包括力學與工程科學學院,先進制造與機器人學院,材料科學與工程學院,未來技術學院,以及環(huán)境科學與工程學院。
新組建的北京大學信息與科學技術分部,包含信息科學技術學院,此學院專門負責本科教學,此外還包括計算機學院、電子學院、集成電路學院、智能學院、王選計算機研究所、軟件與微電子學院,以及軟件工程國家工程研究中心。
此次北大學部重組有何重要影響?北大在新興工程學科方面已做了哪些準備?其核心舉措是什么?今后的進步路徑怎樣?
如何看北大調整設立兩個新學部?
撤銷信息與工程科學部,增設工學部和信息科學與技術學部的事由,北大新聞網3月25日刊發(fā)的《北京大學信息科學與技術學部、工學部班子宣布會舉行》一文有詳細說明。
文中交代,梅宏被任命為信息科學與技術學部的負責人,查紅彬、張興、陳清擔任該學部的副負責人;段慧玲被任命為工學部的負責人,程和平、倪晉仁、夏定國擔任該學部的副負責人。
梅宏和段慧玲對以前學部領導班子的付出表示感激,同時也對學校各個部門給予的幫助表示感謝,他們談到,現(xiàn)在正是信息科學和工程學發(fā)展的關鍵階段,兩個學部將基于學校“雙一流”的奮斗目標,利用學科交叉的平臺,幫助其他學科共同進步、聯(lián)合發(fā)展,促使新工科的建設達到更高的水平,為學校迅速進入世界頂尖大學行列提供助力。
北大校長龔旗煌強調,這次學部重組是學校響應黨中央號召,主動對接國家發(fā)展需要,全面促進教育、科技、人才三大領域協(xié)同進步的關鍵步驟。圍繞學校“雙一流”工程推進和“科技創(chuàng)新年”核心任務,需深化思想認識,提升工作格局,從全局角度規(guī)劃學部發(fā)展,促進學科結構優(yōu)化;要研究“一個本部帶動多個學院”的學部成長新路徑,構建體現(xiàn)北大特質的新工科人才培育機制;要有效運用跨學科合作平臺,發(fā)掘新興學科發(fā)展機遇,全力促進多方聯(lián)合攻關。他期盼兩個學部能夠繼承“科技報國”的崇高精神,瞄準領先位置、建設一流學科,讓新工科真正展現(xiàn)出北大的獨特之處、北大的高度,為助力國家強大戰(zhàn)略實施提供更強有力的支持。
也就是說,北大此次學部調整,確如外界所料,旨在促進新工科的發(fā)展。
北大這次的學部拆分調整,中國教育科學研究院的儲朝暉在接受澎湃新聞的采訪時談了看法,他認為,北大原先的信息與工程科學部包含的領域很寬泛,由于人工智能的興起,信息科學方面的比重和發(fā)展前景都有望持續(xù)增加因此,北京大學取消了信息與工程科學部的設置,設立了工學部和信息科學與技術學部,這一調整順應了當前人工智能迅猛進步所帶來的新形勢。
北京大學設立工學院,顯然與新興學科建設有緊密聯(lián)系,信息科學技術學院怎樣促進新工科的進步?
從梅宏在京城論壇(二四)新工科分會場上的發(fā)言能夠尋得部分緣由。梅宏當時以《軟件塑造的將來格局》為題展開論述,強調新工科的進步有賴于計算機技術的推動,軟件行業(yè)在數(shù)字經濟發(fā)展期扮演著關鍵角色,且與未來形態(tài)息息相關。軟件定義的核心在于分解原有的整體硬件構造,對基礎設備進行虛擬化處理,并輸出規(guī)范化的基礎性能,再借助管理程序,調控這些性能,從而實現(xiàn)更開放、更靈活、更智能的管理服務,這預示著世界正邁向萬物相連、萬物可編程的新階段。
而且,北京大學的“十四五”計劃強調,“要依靠科學技術推動工程教育創(chuàng)新”。這表明,信息與科學技術學院在推動學校新工科建設方面發(fā)揮著關鍵作用。
當前眾多大學紛紛致力于新興工科領域的發(fā)展,其背后的緣由,澎湃新聞早先曾披露,部分源于國家層面的戰(zhàn)略規(guī)劃與政策推動。
教育具有長遠意義,培育新工科是國家層面的重要考量。學科專業(yè)調整方面,中央提出明確方向:以科技進步,國家長遠規(guī)劃為指引,重點布局理工類學科,特別是以新工科為標志的融合型專業(yè)。中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會學術委員陳志文向澎湃新聞表達觀點,教育、科技、人才三者需要相互配合共同進步,這種配合方式的目標是在攻克關鍵技術瓶頸時同步培養(yǎng)人才,而攻克這些技術瓶頸往往涉及工程領域,因此迫切需要具備新工科知識背景的人才。
在科技快速進步的情形下,以理工見長的大學有條件從自然科學領域拓展至工程技術學科,促進不同學科間的相互滲透與聯(lián)合,發(fā)揮其固有特長;然而,這些學校也承受著必須發(fā)展新興工程專業(yè)的迫切需求,以此消除學科間的隔閡,提升整體競爭力和全球聲譽。
陳志文強調,北京大學的情況也是如此,該校促進新興工科建設的基本遵循,與復旦大學、南京大學等高校致力于發(fā)展新工科的內在驅動力是相同的。
北大“十四五”規(guī)劃里提到,要同等重視基礎學科和應用學科,健全基礎研究與應用研究協(xié)同進步、相互促進的“雙輪驅動”創(chuàng)新機制。需要著力彌補新工科等領域的不足,推動理學、文學、醫(yī)學、農學等不同學科間的交叉融合,力求獲得重大成果和具有代表性的成果,迅速將科研成效轉化為實際生產力。
全力擁護新工科發(fā)展。在3至5年期間,實現(xiàn)新工科人才培育機制革新,構建并完善高效的新工科團隊考核規(guī)范,打造一支具備全球影響力和競爭力的教師隊伍,產出一系列國際頂尖的代表性成就,大幅提升對接國家重大戰(zhàn)略和經濟社會發(fā)展的效能,為綜合性大學的新工科教育樹立典范。
從領導班子看北大新工科發(fā)展方向
北大新工科未來發(fā)展方向是什么?
部分觀察人士指出,北京大學這兩個新成立的學部其領導團隊構成相當有實力,由此可以大致推斷該校新工科未來將要著重推進的領域。
這位負責人名叫梅宏,是信息科學與技術學院的領導,他是一位計算機軟件領域的學者,同時也是中國科學院的院士,主要研究軟件工程和系統(tǒng)軟件方面的問題,在構件化軟件中間件、開發(fā)方法學以及工具環(huán)境等方向上,他獲得了諸多成就。
查紅彬擔任機器感知與智能教育部重點實驗室主任,他長期致力于智能科學技術和計算機視覺領域的研究,其部分研究成就已應用于公安刑偵、醫(yī)療以及文化遺產保護等方面。
張興擔任副主任職務,主要鉆研硅基新型納米尺度半導體器件的結構與制造工藝,探索集成電路設計技術,研究小尺寸MOS器件與電路的抗輻照特性及其加固方法,開發(fā)集成電路參數(shù)庫與單元庫,開展集成電路可靠性與評測技術,以及半導體器件模型模擬等課題。
另有一位副主任叫陳清,他主要工作在納米材料分析、電子顯微鏡學、納米器件制造與功能探究方面,在該專業(yè)領域內獲得了諸多開創(chuàng)性成就。
業(yè)內有專家指出,依據(jù)北大信息科學與技術學部的組織結構,以及四位核心領導者的履歷資料,該學部已經構建起“基礎探索-技術轉化-產業(yè)實施”的完整發(fā)展模式,囊括軟件工程、硬件工程、材料科學、智能裝置四大核心領域,同時著重突出學科交叉融合的重要性。其核心思路或許在于借助基礎科學領域的創(chuàng)新成果,例如納米材料、集成電路等,為高級應用領域提供支持,諸如人工智能、文化遺產的維護與傳承等,并且圍繞國家層面的關鍵需求,比如自主研發(fā)的芯片、具備高穩(wěn)定性的系統(tǒng)等北京大學簡介,來促進信息技術的整體進步,此外,通過不同學科間的協(xié)同合作,可以打造新興工程學科的基礎設施。
北大工學部的主要負責人段慧玲,以及她所帶領的幾位副手程和平、倪晉仁,均是中國科學院的資深院士成員。
段慧玲擔任中國力學學會常務理事,同時擔任中國復合材料學會常務理事,并且是美國機械工程師學會會士,她在界面力學和流固耦合力學領域獲得了顯著的研究成就。
程和平還擔任北大國家生物醫(yī)學成像科學中心負責人,主持“多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像設施”(“十三五”國家重大科技基礎設施)首席科學家工作,兼任973首席科學家,在鈣信號探索、線粒體功能分析、科研設備研發(fā)方面均取得顯著貢獻。
倪晉仁是研究環(huán)境水利的學者,長期關注水流運動規(guī)律、河床形態(tài)演變、水污染控制手段以及河流整治項目,他首先在海外倡導了“河流整體物質流動”的理論框架,創(chuàng)建了全面數(shù)據(jù)采集的技術方案,還設計了以整體物質流動為依據(jù)的流域整體管理方案。
另有一位副主任叫夏定國,他擔任先進電池材料理論與技術北京市重點實驗室的負責人,在鋰離子電池材料、燃料電池催化劑以及材料制備這些方面,他負責完成了十多個國家級和省部級的研究項目;他獲得的國家級發(fā)明專利數(shù)量超過二十項。
專家指出北京大學簡介,北大工學部或許會在若干重點方向上加強投入,這些方向包括力學和先進制造技術,生物醫(yī)學工程和高端儀器研發(fā),綠色制造和可持續(xù)工程,以及新能源材料與儲能技術等,同時,學校計劃在學科生態(tài)建設方面,借助“力學-材料-環(huán)境-醫(yī)學”的融合,打破傳統(tǒng)工科的界限,建立從基礎理論到技術開發(fā)再到工程應用的完整創(chuàng)新鏈條。同時,通過產學研聯(lián)動,加速技術轉化,培養(yǎng)復合型新工科人才。
這些年,北大每年都會公布新工科交叉領域的申請說明,旨在輔助信息與工程科學以及基礎科學領域的學者們,在原有工作平臺上進行跨院系、跨學科的團隊合作,共同應對那些需要多領域配合的國家關鍵項目以及新興技術,同時倡導以目標為引領的跨學科研究模式。因此,北大信息科學與技術學部、工學部盡管屬于不同學部,然而兩者之間,乃至與北大理科、人文、社科、經管以及醫(yī)學部等專注于基礎性科學研究的學部、院系,或許也存在部分跨學科領域的合作項目。
加速布局新工科,構建南北兩個基地
事實上,多年前,北大就已著手推進新工科建設,同時設立了位于兩地的新工科中心。
根據(jù)北大官方網站公布的內容,該校的工程學科教育擁有悠久的傳承,早在1910年3月就成立了工學院機構。到了1952年,全國范圍內進行院系重組,北大的工學院里,機械、電機、土木、建筑這四個系被整體劃撥至清華大學,而化工系則并入天津大學,由此導致北大工學院的整體建制被撤銷。然而,1952年北京大學建立了中國首個力學學科,緊接著逐步設立了電子科學與技術、計算機科學與技術、信息與通信工程、環(huán)境科學與工程、核科學與技術、軟件工程等多個學科。
我國社會持續(xù)進步,現(xiàn)代工業(yè)技術的重要性日益凸顯。北京大學傳統(tǒng)的學科布局主要側重于人文社科、自然科學以及醫(yī)學領域,對于面向現(xiàn)代工業(yè)技術的工程學科建設相對滯后。根據(jù)北大工學院官方網站的學院介紹,鑒于這一情況,2005年2月,北京大學決定重新組建工學院。工學院自創(chuàng)建以來就定位很高,專注于前沿科技和學科融合,關注未來工程領域與新興技術的動向,致力于服務國家急需,推動涉及國家長遠經濟發(fā)展的科技研發(fā)工作。
北大加速布局發(fā)展新工科,則始于2020年。
2022年,北大新聞網刊登的《新建6個學院5個實體研究機構——北大新工科的特色之路》一文中指出,自2020年《北京大學新工科建設規(guī)劃》公布后,北大新工科以服務國家發(fā)展大局、應對未來技術變革為己任,增設了6個學院和5個實體研究機構,探索出一條綜合性大學建設新工科的特色路徑。
該文章指出,二零二零年八月,北京大學以黨委會全體會議的方式正式批準了《北京大學新工科建設規(guī)劃》,匯聚了全校對于強化新工科建設的共同認識,明確了依托新校區(qū)推進新工科建設的戰(zhàn)略部署、發(fā)展方向和實施步驟。
北大新工科建設具有多重意義,首先是運用科學知識來推動工程技術發(fā)展,其次是培養(yǎng)富有文化底蘊的工程人才,再次是強化新工科對其他學科領域的帶動作用,促進不同學科間的合作與整合。
二零二零年到二零二二年期間,北京大學陸續(xù)設立了六個學院,分別是未來技術學院、材料科學與工程學院、集成電路學院、計算機學院、電子學院以及智能學院,這些學院專注于生命健康、信息技術以及新材料等關鍵領域。北大新工科又設立了五個專門的研究機構,分別是人工智能研究院、能源研究院、碳中和研究院、國際機器學習研究中心、國家生物醫(yī)學成像科學中心。
依托“規(guī)模不大但專業(yè)精、機制靈活”的優(yōu)勢,專業(yè)化的學術機構正在轉變?yōu)樾鹿た瓶鐚W科探索的“創(chuàng)新試驗田”。經過兩年的精心布局,已經成功設立了六個學院和五個專門研究機構,目前共有十九個核心建設單元。北京大學憑借雄厚的決心和開闊的視野,正全力推動新工科發(fā)展駛入高速軌道。
二零二一年十月,于北京大學新工科國際論壇,時任該校黨委書記邱水平闡述,該校“十四五”發(fā)展藍圖里,將傾力推動新工科發(fā)展列為核心任務,期望在“十四五”期間,達成新工科人才培育、學術探索、技術突破、重大工程實踐以及成果推廣的全面進步。
此外,近些年于推進新興學科建設方面,北大已建立南北兩個新工科中心。
北大在“十四五”期間的工作部署里指出,將昌平新校區(qū)設定為新工科建設的核心區(qū)域,計劃明確新工科的核心發(fā)展路徑,組建重點實驗室的聯(lián)合體,打造關鍵的科研支撐設施,以此全面應對長期以來資源分配不均的難題,促成新工科人才培育、學術探索、技術轉化等環(huán)節(jié)的全面進步,達成跨越式的整體發(fā)展目標。
二零二一年,北大昌平新校區(qū)正式開放,接納了北大計算機學院的首批研究生入學。針對這一事件,北大官方賬號發(fā)布的文章中提及,“著眼長遠布局,這確實是北大‘新工科’計劃的關鍵環(huán)節(jié)。”
北大昌平校區(qū)被視為北大新工科拓展的北方平臺,北大深圳研究生院則擔當起北大新工科布局的南方中心。
2022年,張錦作為北大副校長兼北大深研院院長,在其撰寫的《建設北大“新工科”南方基地 助力深圳推進中國式現(xiàn)代化》一文中闡述,北大深研院基于粵港澳大灣區(qū),確立了“以問題為引導、實現(xiàn)南北協(xié)作、以人工智能為驅動、促進創(chuàng)新整合”的發(fā)展思路,決心打造北大“新工科”南方基地,主動響應國家戰(zhàn)略與深圳創(chuàng)新產業(yè)密集區(qū)的發(fā)展需要。
張錦表示,北大深研院正與深圳市及粵港澳大灣區(qū)內的科技創(chuàng)新企業(yè)加強合作,共同推進戰(zhàn)略協(xié)同,將新能源、新材料、生物醫(yī)藥與高端醫(yī)療器械,安全節(jié)能環(huán)保,超高清視頻顯示,半導體與集成電路,新一代通信網絡等作為重點產業(yè)方向,同時關注合成生物、深地深海等前瞻性產業(yè),以及數(shù)字經濟、生物經濟等關鍵領域,針對其中的核心問題設立研究項目,集中資源開展攻關工作。