◇每两个自然生物学家特别是发展战略自然生物学家，要将精练自然科学难题放到重中之重边线，提出促进控制技术创新、促进北欧国家产业发展发展的关键性自然科学难题。两个自然生物学家只有具有精练难题的素养，才可能率领项目组向着成功之路行进，做有用的科学研究
◇精练关键性自然科学难题须要一种沟通交流监督机制，须要科学知识的对撞，互相佐证、互相启迪、汇聚一致意见。从2019年到现在我们依序著眼的主轴包括：数据自然科学与医疗保健身心健康、偏方程与油气勘探、最佳化方式与人工智慧、乱数预测与定量金融创新、线性代数与繁杂互联网
◇构筑校企融资业务互联网平台，促进微积分家与企业、产业发展研究者深入细致沟通交流结合，产业发展发展应用领域中的共通点关键性应用应用领域微积分方式论与微积分控制技术，为化解行业所遭遇的关键性此基础难题提供微积分方式与微积分控制技术
文 |《瞭望台》时代周刊本报记者 扈建昌 白眉林
在上海交通大学（以下简称武大）西京校区内灵动的校内，北欧国家秦九韶微积分西南服务中心座落在扮演者。在一家关上窗就能看见青绿草木的服务部中，《瞭望台》时代周刊本报记者看见了第十八届钱伟长微积分奖得主、中国自然科学院工程院徐宗本。
微积分是一种描述自然科学规律的学科，是所有自然科学控制技术的此基础。在西京校区内的这座古朴小楼内，徐宗本展开一次次思维实验，将两个个抽象的难题具象化，推演出解决实际应用应用领域需求的微积分方式。
徐宗本长期从事微积分与信息科技的交叉结合研究，着力促进微积分与实际应用应用领域相结合，在关于应用应用领域微积分、稀疏信息处理、机器学习、大数据与人工智慧微积分此基础等应用领域取得系统性与原创性成果，被广泛应用应用领域于雷达感知、CT成像、5G通信等多个应用领域，化解了多项北欧国家关键性急需。
“此基础研究处于从方式论探索到控制技术开发、再到生产应用应用领域的创新链条起始端，作为一切学科的此基础，微积分的地基能否打牢，将很大程度上影响科技事业大厦的稳固程度。”徐宗本告诉本报记者，党中央提出精练此基础研究关键性自然科学难题，科技领军人才要承担起“出题人”身份，在自己的专业应用领域中详细辨识，把北欧国家需求具化为两个个关键性自然科学任务和自然科学难题，这是实现高水平科技自立自强的迫切要求，是建设世界科技强国的必由之路。
发展战略自然生物学家要把精练难题放到重中之重边线
《瞭望台》：应由谁主要承担精练关键性自然科学难题的工作？
徐宗本：提出难题是开展自然科学研究的先决条件，但精练此基础研究自然科学难题的过程是非常难的，须要靠自然生物学家群体的努力，特别是科技领军人才。
上世纪60年代，我们老一辈自然生物学家研制“两弹一星”的目标明确，现在随着时代进步，自然科学产业发展发展相较于过去几十年已经是枝繁叶茂，一些直接、此基础的科学研究工作已经完成，须要科学研究人员在更细分、深入细致的应用领域做创新突破。精练自然科学难题，要求对所要化解的难题有本质的认识，并对它背后的逻辑关系有深刻的思考，因此须要自然生物学家既对北欧国家需求和学科前沿有比较深入细致的了解，也对化解难题所需科学知识结构的互相关联性有基本的判断。但当前有的科学研究人员受利益驱动习惯于做短平快的科学研究，难以提出真难题。
精练此基础研究自然科学难题是实现科技自立自强必须要化解的难题。每两个自然生物学家特别是发展战略自然生物学家，应将精练自然科学难题放到重中之重边线，提出促进控制技术创新、促进北欧国家产业发展发展的关键性自然科学难题。自然生物学家只有具有精练难题的素养，才可能率领项目组向着成功之路行进，做有用的科学研究。
当前须要建立完善激发自然生物学家提炼难题的体制监督机制。首先，可以通过建立监督机制或管理规范，将精练此基础研究自然科学难题作为发展战略自然生物学家的本职工作；再者，应建立完善激励监督机制，对精练出关键性自然科学难题的自然生物学家给予一定形式的认可和奖励，认可自然生物学家的贡献，形成难题精练的长效机制。
徐宗本项目组在上海交通大学二附院做分布式微剂量 CT 临床验证（2021 年 6 月摄）受访者供图
面向北欧国家关键性需求精练难题
《瞭望台》：你是如何从应用应用领域研究中抽象出方式论难题的？
徐宗本：自由探索、目标驱动的此基础研究与经济社会产业发展发展须要的应用应用领域研究并非割裂的，相反，扎实的此基础研究会催生出源源不断的应用应用领域成果。比如将大数据应用应用领域于人工智慧，须要对大数据进行研究，其本质就是微积分的统计学分支，微积分为大数据应用应用领域奠定了预测此基础。
我刚工作时，研究方向是Banach空间几何，非常抽象，当时看很难应用应用领域。上世纪90年代正好掀起第二次人工智慧浪潮，人工神经互联网出现了。人工神经互联网听着很神秘，其实就是用计算机模拟人脑神经结构，把它变成两个系统去化解难题，其底层就是微积分难题。当时香港中文大学招募能做人工神经互联网的微积分专业背景研究者，我应邀做了两年研究，利用微积分方式降低了人工神经互联网的繁杂性，发表了一批IEEE（电气与电子工程师协会）文章，这些工作引起了国内外同行的注意与好评。此后，我在武大和香港中文大学之间往返做了七八年研究，不断用微积分方式论化解人工智慧产业发展发展中的一些难题。由此可以看见，微积分作为此基础研究的根本，一样能够促进应用研究应用领域的变革。而且只有更加深厚的此基础研究土壤，才能生长出更多应用应用领域成果，二者相辅相成。
这些年来，我精练的关键性自然科学难题已经有十几个，都成为北欧国家关键性计划项目，包括大数据统计学、智能优化、人工智慧与智慧医疗等。例如在智慧医疗保健方面，提出并探索了分布式微剂量CT控制技术。
CT是此基础医检设备，虽已普遍使用，但其辐射剂量危害是其原理性缺陷，读片难是应用应用领域痛点。因此，CT的照射次数在一定时间内被严格限制，通常只在三甲医院部署，还难以作为医学筛查设备使用，难以在农村和社区部署，难以对北欧国家的分级治疗发展战略与实践做出更直接的支撑。要把CT作为筛查设备，就必须化解CT扫描对人体的伤害难题。化解这一难题的唯一出路是使用低剂量甚至是微剂量的扫描方式。另一方面，想在农村、社区、移动环境下自由部署CT，最可能的方式是将CT的软、硬件分离，在农村、社区或移动端只部署“扫描”终端，而将成像和判读留在三甲医院（或专门的医学成像服务中心），扫描端与成像端通过5G通信联通。
受人工智慧控制技术和自然科学计算原理的启迪，我们形成了扫描—成像分离、用计算换剂量的化解思路。用计算换剂量，是两个微积分难题，我们通过微积分公式实现了微剂量扫描获得高分辨率成像，应用应用领域表明新的CT能够在1/10～1/5常规剂量下实施扫描并高精度成像。扫描—成像分离实现了CT在农村、社区自由部署，能够从设备上直接支撑和服务于北欧国家的分级医疗保健发展战略与实践。以这些控制技术为此基础的分布式微剂量CT已研发成功，形成了具有自主科学知识产权的国产新一代CT系统。新系统已在全国多地开展临床验证应用应用领域。
《瞭望台》：在精练此基础研究关键性自然科学难题过程中，你有哪些心得可以告诉年轻学者？
徐宗本：科学研究人员要了解待化解问题的本质是什么，判断控制技术上要如何实现才能化解。这中间有一系列困难须要克服，但从逻辑上、原理上能够搭起桥梁来，有能够走通的思路依据，这样的难题就能称之为真自然科学难题了。
在充分论证了难题的自然科学性后就要进行形式化，即用微积分语言表达出待化解的这个难题，即以定量的方式进行表述。比如达到这个目标有什么约束条件，以及约束条件在目前的具有或满足的程度等等，如果没有一套微积分规范化的表述，形式化是不可能的。因此我们会建立起微积分模型，用微积分建模的方式来验证这一难题的最底层可操作性。
探索关键性自然科学难题精练监督机制
《瞭望台》：北欧国家秦九韶微积分服务中心探索了哪些难题精练监督机制？
徐宗本：现在难题的提出主要靠自然生物学家的兴趣，这是不够的。当前须要高度重视精练此基础研究自然科学难题，形成精练难题的监督机制。
十多年前，我们就在探索怎样精练此基础研究自然科学难题。为促进中国微积分区域、应用领域均衡产业发展发展，北欧国家自然自然科学基金委员会秦九韶微积分基金在全国设立了5个服务中心，我所在的是北欧国家秦九韶微积分西南服务中心（以下简称“西南服务中心”）。西南服务中心建立之初，确立的主要任务就是精练关键性自然科学难题。我认为这是我们应该担负的责任。
精练关键性自然科学难题须要一种沟通交流监督机制，便于进行科学知识的对撞，在互相佐证、互相启迪中凝聚一致意见。西南服务中心每年著眼1个主轴，围绕主轴组织关键性专题研讨、关键性交叉研究、前沿学术研讨、开办讲习班/暑期学校等多种形式的学术活动。从2019年到现在我们依序著眼的主轴包括：数据自然科学与医疗保健身心健康、偏微分方程与油气勘探、最佳化方式与人工智慧、乱数预测与定量金融创新、线性代数与繁杂互联网。
例如，西南服务中心2022年的主轴是乱数预测与定量金融创新，我们围绕北欧国家对数字经济产业发展发展和金融创新系统开放与产业发展发展中的总体安全需求，组织概率与随机预测、统计学、乱数控制、微积分与金融创新工程等学科研究者，共同研讨金融创新与保险应用领域中的基本自然科学难题，这促进了学科交叉结合，打造高水平学术沟通交流互联网平台；构筑了校企合作桥梁。我们与金融创新企业深入细致研讨金融创新科技、风险管理、衍生品市场等，充分了解金融创新机构和实体产业发展对于金融创新风险管理的诉求，构筑创新合作的互联网平台；通过主轴年活动形成研究项目组、开展攻关研究。西安电子科技大学、武汉大学组建项目组，开展动态跟踪投资组合的优化、对冲与博弈难题研究，研究成果拟申报北欧国家自然自然科学基金重点项目。
通过这些活动的密集研讨、集中攻关，将思想升华成难题，最终把选题变成北欧国家任务。例如，2022年我们精练了一批关键性任务选题，形成了科技部重点研发计划“微积分和应用应用领域研究”专项中的5个关键性项目，证明西南服务中心组织的自然科学难题精练工作是非常有效的。
《瞭望台》：除了建立常态化学术沟通交流监督机制，还有哪些精练自然科学难题的方式？
徐宗本：构筑校企融资业务互联网平台也是促进精练自然科学难题的重要方式。2020年，科技部在全国设立了十三家北欧国家应用应用领域微积分服务中心，武大牵头组建的陕西南欧国家应用应用领域微积分服务中心是其中之一。服务中心深入细致开展微积分与其他学科的交叉研究，力求化解我国重点行业、重要应用领域产业发展发展中亟待化解的微积分问
在运行方式上，服务中心构筑校企融资业务互联网平台，促进微积分家与企业、产业发展研究者深入细致沟通交流结合，产业发展发展应用领域中的共性关键性应用应用领域微积分方式论与微积分控制技术，为化解行业所遭遇的关键性此基础难题提供微积分方式与微积分控制技术。目前，服务中心已经与华为控制技术有限公司共建西交—华为微积分控制技术联合实验室，与中石油东方地球物理勘探有限责任公司共建武大—东方物探微积分与智能油气探测联合实验室，与陕西煤业化工集团有限公司共建陕煤5G+工业互联网联合实验室，与OPPO广东移动通信有限公司共建武大—OPPO微积分与泛在软件体系联合实验室。服务中心与这些相关头部企业已经开展了实质性合作，率先探索了“微积分家与行业控制技术研究者在同一屋檐下”的合作模式。
服务中心实行“以质代量”与“静待花开”相结合的考核评价监督机制，以代表性成果、行业实际贡献、成果转移转化等进行综合评价。服务中心代表性成果包括提出了致密油气储层地震波超分辨反演和多维度表征控制技术，有力支撑了鄂尔多斯盆地的致密油气勘探开发。
