从鲁西到南太平洋:一支“硬核战队”的“创新答卷”
团队在讨论优化系统性能。
■本报记者 廖洋 通讯员 王凯 陈升磊
在聊城大学,有这样一个团队:科研成果频频登上国际顶刊、实现产业转化;主持的系统科学学科位列学科评估全国硕士点高校首位;成员入选全球“前0.05%顶尖科学家”“高被引科学家”“终身科学影响力”榜单,获批国家青年科学基金项目(B类);培养的硕士研究生连续6年百分百考取名校博士;系统构建起太平洋岛国“监测预警—防灾减灾”气候适应快速响应体系……
这个被师生与学界誉为“硬核战队”的集体,就是聊城大学复杂系统智能分析与控制团队。
构筑平台矩阵,汇聚创新资源
“我觉得这个方向有问题……”“你的滤波器设计太保守了!”“听我说,应该换一个思路……”
每周三下午,聊城大学复杂系统智能分析与控制团队会议室里都会传出热烈的讨论声。外人听起来像“吵架”,团队成员却早已习以为常。这是团队的例行课题组会,自2014年团队成立至今,几乎从未间断。
“大家毫不客气,质疑非常尖锐。”团队负责人、聊城大学教授夏建伟笑着对《中国科学报》说,“而创新的火花就在争论中迸发。”
正是这种自由、开放的学术氛围,锻造出一支“能打硬仗”的队伍。团队现有全职教师30人,博士化率近100%,其中教授11人、博士生导师16人。聊城大学最高层次人才计划“光岳学者”有9人,这个团队就占了3席——夏建伟、孙伟、庄光明。团队还拥有“泰山学者”特聘专家1人、青年专家2人,山东省“优青”3人,先后获评“山东省高校黄大年式教师团队”“山东省优秀研究生导学团队”等多个荣誉称号。
这个团队的身后,是一批高能级科研平台的强力支撑:中国—太平洋岛国应对气候变化合作中心是我国在气候变化领域成立的首个国家级多边合作平台,也是中太之间七大专项务实合作平台之一;“大数据智能分析与优化控制实验室”连续入选山东省高校重点实验室;“类脑智能控制工程研究中心”获批山东省高等学校工程研究中心,以及山东省新能源商用车动力与控制工程研究中心等12个省级高水平科研平台;与山东省气象局共建“适应气候变化联合开放实验室”,形成了从基础理论到应用场景的完整平台矩阵。
“人才和平台是科研的‘战斗机’与‘航母’。”夏建伟介绍说,“有了这些实验室和研究中心,我们团队就有了承接大项目、攻关真问题的底气。”
冲击学术前沿,夯实理论基础
2025年3月,一则消息在控制学界引起关注:聊城大学复杂系统智能分析与控制团队的研究成果,发表在系统控制与自动化领域国际顶刊IEEE TAC上。该期刊作为国际控制领域两大顶刊之一,是衡量领域学术水准的标志性期刊,享有极高的学术声誉。
这篇题为《非均匀采样控制系统隐蔽攻击的异步对策》的论文,研究的是网络化控制系统的安全问题。论文第一作者、聊城大学教授陈国梁是学校自主培养的“归雁”人才。入职聊城大学以来,他主持获批国家自然科学基金4项,入选“泰山学者”青年专家,获批山东省自然科学基金优秀青年基金,还成为山东省高校青创团队发展计划带头人,荣获山东省自动化学会青年科技奖,并在今年顺利获批国家青年科学基金项目(B类)。
今年8月,陈国梁的研究成果通过优化算法模型,成功突破了传统方案动态性能弱、计算复杂度高及多速率耦合设计困难等瓶颈,有效提升了电力系统运行调控稳定性与智能悬架控制系统综合性能,为智能电网、工业自动化及智能车辆装备等领域的技术迭代提供了重要理论支撑与可行方案。
“泰山学者”青年专家、聊城大学教授孙伟深耕非线性系统控制、全驱系统理论与机器人控制领域,关于柔性下肢康复机器人系统的研究两度获得国家自然科学基金支持,以高被引论文、IEEE 汇刊成果、省部级奖励和担任重要期刊副主编等成就,确立了在控制理论与应用领域的青年领军水平。
夏建伟的科研履历更耀眼。2021年至2023年,他连续3年入选科睿唯安“全球高被引科学家”,并入选“终身科学影响力排行榜”;2024年,跻身全球前0.05%顶尖科学家榜单。在自动控制领域,他带领团队提出了一系列随机与非线性系统智能控制新方法,论文他引累计5000余次,两获省级自然科学奖以及中国自动化学会自然科学奖。
“日前召开的加强基础研究座谈会,充分肯定了基础研究的重要性,进一步坚定了我们推进基础理论研究的决心和信心。”夏建伟说。
近年来,团队成员先后主持国家自然科学基金16项,重点项目2项,山东省自然科学基金等项目14项,在IEEE汇刊等期刊发表高水平论文100余篇,影响因子超过10的论文近40篇,40余篇入选基本科学指标数据库(ESI)高被引论文。
服务国之大者,推动成果落地
科研的最终目的是服务社会。
团队依托系统科学学科优势,深度参与国家级多边合作平台中国—太平洋岛国应对气候变化合作中心的建设,将“控制算法”应用于气候变化应对这一全球性议题,提出了混杂动态系统稳定性分析新方法,破解了复杂气候系统建模与调控难题,研发了数据融合与通信感知新技术,构建起“监测预警—防灾减灾”气候适应快速响应体系,助力太平洋岛国有效应对极端条件下气候系统分析、预测及防控挑战,服务国家战略与外交大局。
气候变化与大气污染呈现协同演化的特征,有机气溶胶即微小颗粒物是影响气候的核心因子,其气候效应解析是气候变化应对研究的关键方向。聊城大学教授孟静静团队长期深耕大气有机气溶胶领域,研究成果系统阐明有机气溶胶的气候响应与反馈机制,构建有机气溶胶气候影响的科学认知体系,为气候效应精准量化评估、多污染物协同减排路径优化提供关键科学依据,有效支撑我国“双碳”战略落地与全球气候变化科学治理。
随着全球变暖加剧和极端气候事件频发,太平洋岛国面临前所未有的淡水短缺和生态压力。聊城大学教授王倩研发的综合多源数据的农业干旱监测系统,针对传统农业干旱监测依赖单一指标问题,提出一种基于多源数据的农业干旱监测技术,大幅提高了农业干旱监测的准确性,增强了农业干旱预警能力。该成果已在企业实现技术转化,有效提升了太平洋岛国农业应对干旱气候的能力。
在复杂系统智能分析与控制团队,科技成果转化的故事不是个例。
聊城大学教授武健开发的自动驾驶转向制动控制系统,让自动驾驶的转向和制动既安全又平顺,已在中通客车等企业的智能驾驶系统中实现推广。
夏建伟的研究聚焦大数据驱动的智能决策,攻克“高维异构数据快速聚类”技术,被广泛应用于医疗数据筛查、气候监测、金融风险预警等领域,成为该领域的标杆性成果。
聊城大学教授白成林基于智能光互联网络的内容分发传输研究项目,有效解决了分发率低、网络负载高、源点和传输点协同传输延迟等技术难点,成果在山东隆凯信息技术有限公司实现转化。
“我们要做的是顶天立地的科研。”夏建伟表示,“顶天,就是在前沿理论上有突破;立地,就是让成果落地生根、服务社会。”
变革科研范式,激发创新活力
系列成绩的取得并非偶然,背后是学校深化有组织科研理念的深刻变革。
“进入大科学时代,单纯依靠个体自由探索已难以破解复杂重大科技问题,必须改变科研的组织形态,加强有组织科研,把分散的力量拧成一股绳,攥指成拳,定向发力。”聊城大学党委书记白成林表示。
学校系统建立“学校统筹规划、学院组织推进、学科方向聚焦、团队协同攻坚、教师主动作为”五级联动机制。学校层面强化顶层设计、统筹资源配置;学院层面细化组织推进、分解任务指标;学科层面聚焦优势方向;团队层面协同攻坚、推动交叉融合;教师层面主动作为、寻求创新突破。这一机制形成了战略传导与成果反馈的良性循环。
顶层设计回答“往哪走、怎么走”的核心问题。学校坚持战略引领,深入实施16583发展战略,重点建设“系统智能+”“生物制造+”“区域国别+”等五大优势学科集群,聚力打造“新一代信息技术”“新能源与新材料”“高端装备与智能制造”等八大特色专业集群,集中突破生物学、系统科学、区域国别学等优势学科,倾力推动学科专业交叉融合、集群跃升、争创一流。
人才团队是科研创新的根本支撑。
学校改变过去“撒芝麻盐”式的经费分配方式,对重点团队实行“精准滴灌”,每年遴选3至5个标杆团队,连续滚动支持。学校实施“光岳人才工程”,精挑细选拔尖人才作为科研创新的带头人与科研工作的组织者,“十四五”期间遴选440人次“光岳人才”。
此外,学校还更加注重高层次人才引进的学科方向适配,形成“引进一个人才、带动一个团队、做强一个方向”的连锁效应。
科研平台是支撑学科发展的核心载体。学校坚持平台支撑学科、学科赋能平台,系统构建国家级引领、省部级支撑、特色化强优的平台体系。
目前,学校拥有中国—太平洋岛国应对气候变化合作中心等国家级平台5个,以“两洋两河”平台为代表的省部级平台36个,以及校地、校企合作共建平台近百个,同时设立5个学部,重组新建了一批二级学院,成立校级分析测试中心,打造“概念验证—中试熟化—产业转化”全链条服务体系,有组织推进科研协同攻关与成果转移转化。
“学校是我们发展的沃土,从科研政策倾斜、平台条件保障到人才引育支持,一系列务实举措为团队心无旁骛进行科研攻关、服务国家战略提供了有力支持。”夏建伟说。