中國科大的“創新辯證法”

自然指數研究領導者年度排名，是一份衡量全球頂尖科研產出的權威榜單。你知道2025年中國哪所大學排名最高嗎？

答案，是中國科學技術大學——它在榜單中位列中國高校第一、全球高校第二。

這所大學強悍的創新能力從哪里來？

記者日前在該校精準智能化學全國重點實驗室調研時，實驗室副主任江俊教授講了三個創新故事，從中，我們或許可以窺得一二。

故事一

重構范式，以新邏輯代替舊思維

2020年夏天，正在中國科學技術大學讀博的葉盛，被一道難題給絆住了。

此前，他用生物分子結構預測人工智能模型做出了一個抗菌多肽蛋白，被安徽一家生物制藥企業相中。這本是好事，但企業提了一個要求：“這個蛋白耐藥性很好，能不能把其他性能也提上來？”

讓蛋白具有多重功能，一直是業界的難題，幾乎沒有人解決得好。葉盛苦苦思索，沒有找到合適方法，一時陷入了困境。

“別在一條路上死磕。正好有個研學夏令營，你去幫幫忙，換換腦子。”江俊看出了學生的困惑。

中國科學技術大學校園風景。 新華社記者 張端攝

夏令營里，葉盛教中學生玩擴散生成算法：一張建筑圖和一幅畫作，大模型將各自特征提取出來后進行擴散，讓建筑染上畫作的色彩，呈現炫酷的藝術效果。

江俊為人幽默，平素和學生相處融洽。有學生拍下江俊的照片，和老師開了個玩笑——將江俊的照片與一張美女圖片融合在一起，生成的新圖讓江俊“擁有了女神的美”，逗得全場哄堂大笑。

一道靈光倏地閃過葉盛的腦海：“圖像能融合，蛋白質的結構信息為什么不能？”

傳統生物學研究者根本就不會生出這樣的念頭。為什么？因為工作量太大。沒有精準智能化學實驗室前，一個學生一天也就能完成一個樣品。但現在不一樣了，學生回去睡覺之前把任務一設定，第二天早上起來，200多個樣品就完成了！

平臺的賦能，讓葉盛的想象力盡情釋放。他找來抗菌很好的蛋白100個、抗炎很好的蛋白100個、高溫下能穩定的蛋白100個……一輪輪擴散，最終，得到了一個兼具抗炎抗菌高溫穩定性能的多肽蛋白！

這個蛋白，達到了那家生物制藥企業的要求，也讓葉盛拿到了來自科大硅谷“基金叢林”的5000萬元融資。

按：葉盛“腦洞大開”基于兩方面的原因：一個原因是創新思維，受照片合成啟發，從而產生了蛋白合成的思路；另一個原因，生物分子結構預測人工智能模型的出現，讓蛋白合成有了可能。

隨著智能時代的到來，科研的工具和范式正在發生巨變。從葉盛的經歷可以看出，搞科研絕不能墨守成規，只有打破傳統，才有創新，也才能發展科學。此外，作為科研人員必須積極進取、大膽嘗試。葉盛成功了，與他用機器人和大模型替代手工試錯很有關系。沒有這種大膽嘗試，哪怕有再先進的設備，能有多重功能的蛋白新產品出現嗎？不會有。

故事二

敢于質疑，以新視野掙脫舊束縛

沒想到，困擾院士的防火阻燃難題，竟被一個剛入學的博士給解決了！

事情的來龍去脈是這樣的——

“老師，我想做新的防火阻燃材料。”2023年秋的一天，博士一年級學生方天成找到江俊。方天成看到新聞里電動車電池起火，30秒就把車上的人吞噬的情景，感覺很痛心。

江俊告訴方天成，這個方向有院士帶著重點實驗室在做，多少年過去了，都沒有成功。“就你目前的條件，可能性恐怕不大。”

“我用大模型做了海量文獻挖掘，發現傳統路徑就是把火圍起來，燒不穿材料，但問題是能量還在，尤其是電池能量這么高，爆發性更大。”方天成早有準備，他掏出平板向江俊解釋，“所以，我們應該換個思路——把熱給消耗掉。”

把熱消耗掉，就得用到相變。最簡單的相變，是水從液相變成氣相，這個過程會把能量帶走。

“目前能夠超過水的相變材料還沒找到。莫非你有其他路徑？”江俊認真追問。

“我在礦業冶金領域找到了三條相變路徑，都很成熟。”小伙子點開平板上準備好的資料說，“很多人做科研有路徑依賴，總是跟著老路子走，有時候思路一換天地寬。”

江俊震驚了。他意識到：這路可行！

江俊給方天成申請了一間20平方米的獨立實驗室。在學校的全力支持下，方天成利用大模型，獲得成功。

他做出的材料有多牛？傳統的防火阻燃材料在1400℃高溫下，3毫米厚的材料只能堅持約30秒，他們研發的材料可以堅持幾十分鐘。

一次，安徽省省長王清憲到實驗室考察，方天成將阻燃材料放在省長的手上，再在上面放一塊鐵，火焰噴槍燒融了鐵，但手沒事！

有了這層保護，遇到電動車電池起火，車上的人起碼有10分鐘逃生時間。

材料很快應用在了安徽消防總隊的消防服、奇瑞汽車的防火腳墊上。

最近，江俊接到中國科學院領導來電：“這個學生不要寫博士論文了，馬上畢業，我們還有新的任務給他。這樣的人才，就要超常規使用！”

按：方天成能成功，與中國科大給他提供的環境有關。試想：方天成提出“用相變原理去消耗熱”，如果導師一句話就給否了，還能有現在的結果嗎？肯定沒有。

俗話說得好：“好苗要好土，好樹要好根。”導師江俊的眼光，學校政策的支持，中國科學院的“超常規使用”，是方天成成長的“好土”“好根”。正是這種“不拘一格降人才”的包容、這種“敢給年輕人機會”的魄力，讓方天成的才華得以充分施展。

確實，科技創新，從來沒有“資歷”的門檻，只有“能力”的比拼。為有才華、有闖勁的青年科研人員提供舞臺，中國科大的這個“贊”，我們必須點。

故事三

跨界融合，在無用中看見有用

“實驗淘汰的樣品怎么辦？”這個問題，曾經深深困擾陳控。

陳控是中國科大化學與材料科學學院的副研究員，他在學校的機器化學家平臺做催化劑，實驗過程會產生大量淘汰樣品。

搞化學的都知道，萬里挑一是實驗常態。那些被淘汰的只能扔掉嗎？這可都是花錢做出來的。

2024年，聽說江俊團隊有一個能跨領域思考的機器化學大模型，陳控決定找它給出出主意。

“這個材料可以干啥？”陳控把淘汰材料的基本特征輸入大模型，這樣問道。

“大模型的建議很多。比如，推薦做電解液，我們試了，不行；推薦做光刻膠，我們試了，也不行。”陳控笑著說。

直到有一次，它蹦出一個意外的建議：“試試殺蟲劑。”

陳控怔住了——瞄準催化劑創制的他，從來沒想到跟農學扯上關系。但他沒有急著否定，而是順著這條線索追了下去。

很快，他發現了門道：廢棄催化劑上的金屬離子，和傳統農藥波爾多液的核心成分很像。波爾多液已經用了100多年，管用，但其中的銅離子會殘留在土壤中，日積月累形成污染。

團隊進一步攻關，使殺菌效果不變，用銅量卻降到傳統制劑的20%，土壤殘留更是減少了90%以上。一款高效農藥由此誕生！

如今，這種農藥已在30個省份驗證，推廣面積超300萬畝。

“化學物質都可以物盡其用。那些所謂的廢棄物，不過是還沒放到該去的地方。”江俊感慨。

按：搞科研很容易陷入這樣一種狀態，就是在自己的學科里做到極致，卻對墻外的事情視而不見。陳控的經歷恰恰說明：一“跨界”，一“鏈接”，創新就出現了。

科技創新中，最可惜的浪費不是實驗失敗，而是把很多本該交集的知識，硬生生關進了各自的抽屜里，沒有發揮出應有的作用。科技創新最可貴的，就是拆除學科壁壘的自覺，讓跨界變成橋梁。

讓所有本該交集的知識，都有機會融合成改變世界的力量。這是陳控“跨界融合”給我們的啟示。

創新沒有靈丹妙藥，但有規律可依。這幾個創新故事，本質上是對阻礙創新的三道關卡的突破。

能突破，背后的緣由值得我們深思細究。這些突破，對所有的院校和科研單位不也都有借鑒意義嗎？（光明日報）