中国科大的“创新辩证法”

自然指数研究领导者年度排名，是一份衡量全球顶尖科研产出的权威榜单。你知道2025年中国哪所大学排名最高吗？

答案，是中国科学技术大学——它在榜单中位列中国高校第一、全球高校第二。

这所大学强悍的创新能力从哪里来？

记者日前在该校精准智能化学全国重点实验室调研时，实验室副主任江俊教授讲了三个创新故事，从中，我们或许可以窥得一二。

故事一

重构范式，以新逻辑代替旧思维

2020年夏天，正在中国科学技术大学读博的叶盛，被一道难题给绊住了。

此前，他用生物分子结构预测人工智能模型做出了一个抗菌多肽蛋白，被安徽一家生物制药企业相中。这本是好事，但企业提了一个要求：“这个蛋白耐药性很好，能不能把其他性能也提上来？”

让蛋白具有多重功能，一直是业界的难题，几乎没有人解决得好。叶盛苦苦思索，没有找到合适方法，一时陷入了困境。

“别在一条路上死磕。正好有个研学夏令营，你去帮帮忙，换换脑子。”江俊看出了学生的困惑。

中国科学技术大学校园风景。 新华社记者 张端摄

夏令营里，叶盛教中学生玩扩散生成算法：一张建筑图和一幅画作，大模型将各自特征提取出来后进行扩散，让建筑染上画作的色彩，呈现炫酷的艺术效果。

江俊为人幽默，平素和学生相处融洽。有学生拍下江俊的照片，和老师开了个玩笑——将江俊的照片与一张美女图片融合在一起，生成的新图让江俊“拥有了女神的美”，逗得全场哄堂大笑。

一道灵光倏地闪过叶盛的脑海：“图像能融合，蛋白质的结构信息为什么不能？”

传统生物学研究者根本就不会生出这样的念头。为什么？因为工作量太大。没有精准智能化学实验室前，一个学生一天也就能完成一个样品。但现在不一样了，学生回去睡觉之前把任务一设定，第二天早上起来，200多个样品就完成了！

平台的赋能，让叶盛的想象力尽情释放。他找来抗菌很好的蛋白100个、抗炎很好的蛋白100个、高温下能稳定的蛋白100个……一轮轮扩散，最终，得到了一个兼具抗炎抗菌高温稳定性能的多肽蛋白！

这个蛋白，达到了那家生物制药企业的要求，也让叶盛拿到了来自科大硅谷“基金丛林”的5000万元融资。

按：叶盛“脑洞大开”基于两方面的原因：一个原因是创新思维，受照片合成启发，从而产生了蛋白合成的思路；另一个原因，生物分子结构预测人工智能模型的出现，让蛋白合成有了可能。

随着智能时代的到来，科研的工具和范式正在发生巨变。从叶盛的经历可以看出，搞科研绝不能墨守成规，只有打破传统，才有创新，也才能发展科学。此外，作为科研人员必须积极进取、大胆尝试。叶盛成功了，与他用机器人和大模型替代手工试错很有关系。没有这种大胆尝试，哪怕有再先进的设备，能有多重功能的蛋白新产品出现吗？不会有。

故事二

敢于质疑，以新视野挣脱旧束缚

没想到，困扰院士的防火阻燃难题，竟被一个刚入学的博士给解决了！

事情的来龙去脉是这样的——

“老师，我想做新的防火阻燃材料。”2023年秋的一天，博士一年级学生方天成找到江俊。方天成看到新闻里电动车电池起火，30秒就把车上的人吞噬的情景，感觉很痛心。

江俊告诉方天成，这个方向有院士带着重点实验室在做，多少年过去了，都没有成功。“就你目前的条件，可能性恐怕不大。”

“我用大模型做了海量文献挖掘，发现传统路径就是把火围起来，烧不穿材料，但问题是能量还在，尤其是电池能量这么高，爆发性更大。”方天成早有准备，他掏出平板向江俊解释，“所以，我们应该换个思路——把热给消耗掉。”

把热消耗掉，就得用到相变。最简单的相变，是水从液相变成气相，这个过程会把能量带走。

“目前能够超过水的相变材料还没找到。莫非你有其他路径？”江俊认真追问。

“我在矿业冶金领域找到了三条相变路径，都很成熟。”小伙子点开平板上准备好的资料说，“很多人做科研有路径依赖，总是跟着老路子走，有时候思路一换天地宽。”

江俊震惊了。他意识到：这路可行！

江俊给方天成申请了一间20平方米的独立实验室。在学校的全力支持下，方天成利用大模型，获得成功。

他做出的材料有多牛？传统的防火阻燃材料在1400℃高温下，3毫米厚的材料只能坚持约30秒，他们研发的材料可以坚持几十分钟。

一次，安徽省省长王清宪到实验室考察，方天成将阻燃材料放在省长的手上，再在上面放一块铁，火焰喷枪烧融了铁，但手没事！

有了这层保护，遇到电动车电池起火，车上的人起码有10分钟逃生时间。

材料很快应用在了安徽消防总队的消防服、奇瑞汽车的防火脚垫上。

最近，江俊接到中国科学院领导来电：“这个学生不要写博士论文了，马上毕业，我们还有新的任务给他。这样的人才，就要超常规使用！”

按：方天成能成功，与中国科大给他提供的环境有关。试想：方天成提出“用相变原理去消耗热”，如果导师一句话就给否了，还能有现在的结果吗？肯定没有。

俗话说得好：“好苗要好土，好树要好根。”导师江俊的眼光，学校政策的支持，中国科学院的“超常规使用”，是方天成成长的“好土”“好根”。正是这种“不拘一格降人才”的包容、这种“敢给年轻人机会”的魄力，让方天成的才华得以充分施展。

确实，科技创新，从来没有“资历”的门槛，只有“能力”的比拼。为有才华、有闯劲的青年科研人员提供舞台，中国科大的这个“赞”，我们必须点。

故事三

跨界融合，在无用中看见有用

“实验淘汰的样品怎么办？”这个问题，曾经深深困扰陈控。

陈控是中国科大化学与材料科学学院的副研究员，他在学校的机器化学家平台做催化剂，实验过程会产生大量淘汰样品。

搞化学的都知道，万里挑一是实验常态。那些被淘汰的只能扔掉吗？这可都是花钱做出来的。

2024年，听说江俊团队有一个能跨领域思考的机器化学大模型，陈控决定找它给出出主意。

“这个材料可以干啥？”陈控把淘汰材料的基本特征输入大模型，这样问道。

“大模型的建议很多。比如，推荐做电解液，我们试了，不行；推荐做光刻胶，我们试了，也不行。”陈控笑着说。

直到有一次，它蹦出一个意外的建议：“试试杀虫剂。”

陈控怔住了——瞄准催化剂创制的他，从来没想到跟农学扯上关系。但他没有急着否定，而是顺着这条线索追了下去。

很快，他发现了门道：废弃催化剂上的金属离子，和传统农药波尔多液的核心成分很像。波尔多液已经用了100多年，管用，但其中的铜离子会残留在土壤中，日积月累形成污染。

团队进一步攻关，使杀菌效果不变，用铜量却降到传统制剂的20%，土壤残留更是减少了90%以上。一款高效农药由此诞生！

如今，这种农药已在30个省份验证，推广面积超300万亩。

“化学物质都可以物尽其用。那些所谓的废弃物，不过是还没放到该去的地方。”江俊感慨。

按：搞科研很容易陷入这样一种状态，就是在自己的学科里做到极致，却对墙外的事情视而不见。陈控的经历恰恰说明：一“跨界”，一“链接”，创新就出现了。

科技创新中，最可惜的浪费不是实验失败，而是把很多本该交集的知识，硬生生关进了各自的抽屉里，没有发挥出应有的作用。科技创新最可贵的，就是拆除学科壁垒的自觉，让跨界变成桥梁。

让所有本该交集的知识，都有机会融合成改变世界的力量。这是陈控“跨界融合”给我们的启示。

创新没有灵丹妙药，但有规律可依。这几个创新故事，本质上是对阻碍创新的三道关卡的突破。

能突破，背后的缘由值得我们深思细究。这些突破，对所有的院校和科研单位不也都有借鉴意义吗？（光明日报）