● 精密儀器系
一、背景情況
黨的二十大報告對加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略作出重要部署,，提出“堅持面向世界科技前沿,、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求,、面向人民生命健康,，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)?！绷⒆阈掳l(fā)展階段,、貫徹新發(fā)展理念、服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局,，高校的工科院系要把服務(wù)國家戰(zhàn)略需求作為最高追求,，始終胸懷“國之大者”，在充分發(fā)揮自由探索基礎(chǔ)研究主力軍和主陣地作用的基礎(chǔ)上，加快探索高?？蒲袆?chuàng)新范式和有組織科研模式,，更好地服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求和解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的迫切問題，為高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)力量,。
清華大學(xué)精密儀器系（簡稱“精儀系”）深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想和習(xí)近平總書記的重要指示批示精神,，確立了“保持軍工優(yōu)勢，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究,，發(fā)展學(xué)科交叉”的學(xué)科發(fā)展思路,，歷屆黨政班子以“一張藍(lán)圖繪到底”的勁頭帶領(lǐng)全體師生接續(xù)奮斗，深入推進(jìn)以工科大團(tuán)隊為組織形式的人才培養(yǎng)和有組織科研模式創(chuàng)新,，形成了11個高水平工科大團(tuán)隊,，在促進(jìn)學(xué)科交叉融合、加強(qiáng)基礎(chǔ)前沿研究,、提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平,、突破“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)、探索適合中國國情的可持續(xù)可復(fù)制顛覆性創(chuàng)新道路等方面開展了卓有成效的工作,，積累了重要經(jīng)驗(yàn),，取得了顯著成績。下面以精儀系類腦計算團(tuán)隊,、生物醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用團(tuán)隊為例進(jìn)行介紹,。
二、主要做法
（一）推進(jìn)目標(biāo)導(dǎo)向的前沿基礎(chǔ)研究重大突破,，營造良好的創(chuàng)新生態(tài)
基礎(chǔ)研究的戰(zhàn)略性,、重要性不言而喻，精儀系注重頂層設(shè)計和戰(zhàn)略規(guī)劃,，以工科大團(tuán)隊為核心統(tǒng)籌各方資源,，匯集各方力量，主動將學(xué)科發(fā)展的“小邏輯”融入強(qiáng)國建設(shè),、民族復(fù)興的“大邏輯”,，凝練行業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究關(guān)鍵科學(xué)問題，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究平臺建設(shè)和條件保障,，發(fā)揮學(xué)科交叉融合的“催化劑”作用,，完善優(yōu)化科技創(chuàng)新環(huán)境，推動提升精儀系科技創(chuàng)新整體效能,，在國家急需的重點(diǎn)前沿方向取得突破,。
施路平教授帶領(lǐng)的類腦計算團(tuán)隊于2013年建立，主攻類腦計算這一前沿方向,。在學(xué)校和精儀系的支持下,，類腦計算團(tuán)隊于2014年發(fā)起成立了依托精儀系,、由7個院校組成的類腦計算研究中心，在上級主管部門共同支持下開展有組織科研攻關(guān),。經(jīng)過十年努力,，團(tuán)隊在世界上率先提出了跨范式異構(gòu)融合類腦計算新范式和架構(gòu)，作為《自然》（Nature）封面文章發(fā)表,，提出了類腦完備性理論和軟硬件解耦的系統(tǒng)層級結(jié)構(gòu),，發(fā)布了全球首款異構(gòu)融合類腦計算“天機(jī)芯”、軟件工具鏈和服務(wù)器,，在類腦方向形成從基礎(chǔ)理論,、算法模型、器件,、芯片、軟件,、系統(tǒng)到應(yīng)用全方位的雄厚研究基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,，打造了多學(xué)科融合、產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的高水平團(tuán)隊,，為類腦計算的發(fā)展和普及應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ),，相關(guān)成果在國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展、2021年習(xí)近平總書記考察清華大學(xué)時均作為代表性重點(diǎn)成果進(jìn)行了匯報,。目前,，英特爾和IBM等國際行業(yè)巨頭的最新類腦芯片均已采用了精儀系類腦計算團(tuán)隊提出的異構(gòu)融合架構(gòu)。
歐陽證教授帶領(lǐng)的生物醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用團(tuán)隊成立于2016年,，致力于推進(jìn)質(zhì)譜儀器小型化,、質(zhì)譜分析技術(shù)及質(zhì)譜生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等前沿研究，自主研發(fā)了處于國際領(lǐng)先水平的小型質(zhì)譜儀器技術(shù),、精細(xì)結(jié)構(gòu)脂質(zhì)組學(xué)技術(shù),，并正在推動“人類脂質(zhì)組計劃”這一大科學(xué)計劃構(gòu)想的實(shí)施。7年來,，團(tuán)隊承擔(dān)了國家基金委重大儀器研發(fā)項(xiàng)目2項(xiàng),、科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃2項(xiàng)等重大科研任務(wù)，2022年獲清華2030蘇州創(chuàng)新專項(xiàng)“人類脂質(zhì)組計劃相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用研究”支持,，產(chǎn)生了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)質(zhì)譜儀器技術(shù)和分析方法,，取得了豐碩的重要科研成果。2021年以來,，團(tuán)隊發(fā)表高水平論文20余篇,。
這兩個團(tuán)隊的經(jīng)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了利用我國體制優(yōu)勢探索適合國情的基于工科大團(tuán)隊有組織科研實(shí)現(xiàn)從“0”到“1”顛覆性原始創(chuàng)新的模式,，成為我國在高科技領(lǐng)域打造“中國創(chuàng)造”和“中國學(xué)派”的典范,，對于服務(wù)國家重大需求,、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)具有重要意義。
（二）實(shí)施有組織科研,，推動國家戰(zhàn)略急需的關(guān)鍵核心技術(shù)重大突破
關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器,，精儀系以國家重大戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，聚焦搶占科技制高點(diǎn),、引領(lǐng)重要科技領(lǐng)域,、開拓交叉領(lǐng)域，深化與行業(yè)重點(diǎn)企業(yè),、重點(diǎn)地區(qū)戰(zhàn)略合作,，圍繞重大核心技術(shù)攻關(guān)開展有組織科研，全力破解“卡脖子”難題,。
類腦計算團(tuán)隊在類腦計算芯片與系統(tǒng)方向重點(diǎn)突破,，提出了類腦多任務(wù)異步并行的“智程”執(zhí)行模型，建立了類腦計算系統(tǒng)級抽象,，據(jù)此研制出第三代天機(jī)類腦芯片TianjicX,。以清華-中電海康-靈汐為核心形成的創(chuàng)新聯(lián)合體,，通過不斷實(shí)踐,，探索出“創(chuàng)新-應(yīng)用-市場”閉環(huán)的產(chǎn)學(xué)研用融合新范式，充分利用我國的體制和市場優(yōu)勢,，通過基礎(chǔ)突破引領(lǐng),、核心技術(shù)領(lǐng)先、應(yīng)用牽引,、積聚各方力量,，共同推動可持續(xù)的類腦計算與智能顛覆性發(fā)展新道路。
作為人類脂質(zhì)組計劃的發(fā)起方,，生物醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用團(tuán)隊掌握脂質(zhì)精細(xì)結(jié)構(gòu)分析核心技術(shù),，開發(fā)了一系列基于此技術(shù)的脂質(zhì)組學(xué)分析和成像平臺，圍繞人類脂質(zhì)組計劃中的重要問題展開質(zhì)譜儀器,、分析方法和應(yīng)用研究,。同時，作為全球領(lǐng)先的小型質(zhì)譜儀器研發(fā)團(tuán)隊,，研制的小型質(zhì)譜系統(tǒng)已在國內(nèi)毒品篩查,、藥物檢測和臨床診斷等即時化學(xué)檢測應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角。例如,，團(tuán)隊與相關(guān)部門和企業(yè)合作,，構(gòu)建了較為全面的小型質(zhì)譜的毒品數(shù)據(jù)庫，為毒品現(xiàn)場快檢提供準(zhǔn)確可靠的方案,；與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科合作,，實(shí)現(xiàn)了基于小型質(zhì)譜系統(tǒng)的術(shù)中膠質(zhì)瘤分型診斷,，并開展了目前全球最大規(guī)模的臨床試驗(yàn)，準(zhǔn)確率超過98%,。目前,，該團(tuán)隊已在細(xì)胞、體液,、組織和器官等多層面開發(fā)應(yīng)用技術(shù),，并在糖尿病、乳腺癌,、肝癌,、肺癌等多種疾病中發(fā)現(xiàn)與脂質(zhì)異構(gòu)體相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物，未來將在闡釋疾病發(fā)病機(jī)制并進(jìn)一步促進(jìn)臨床診斷方面發(fā)揮重大作用,。
（三）提升科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化能力,，服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)學(xué)科和行業(yè)高質(zhì)量內(nèi)涵式發(fā)展
推動行業(yè)應(yīng)用是產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新的最終落腳點(diǎn),，是國家創(chuàng)新體系建設(shè)的目標(biāo),，也是增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力、攻克關(guān)鍵核心技術(shù)的重要陣地,。精儀系重視高質(zhì)量科研成果的應(yīng)用落地，依托重大科研任務(wù),、聯(lián)動政府和企業(yè)力量,，推動重大科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，發(fā)揮其重要作用和社會效益,。
2018年類腦計算團(tuán)隊孵化了北京靈汐科技公司,，現(xiàn)已成為該領(lǐng)域的國內(nèi)領(lǐng)軍高新企業(yè)，并于2021年研發(fā)出全球首款商用類腦芯片和服務(wù)器,，率先實(shí)現(xiàn)類腦應(yīng)用落地,，已在智能計算、智慧醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域推動解決高端智能芯片“卡脖子”問題,。2018年,，智能物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)中電海康從行業(yè)發(fā)展的趨勢出發(fā),，把類腦計算確定為未來核心戰(zhàn)略方向,，和清華大學(xué)建立了類腦計算聯(lián)合研究中心，由此構(gòu)建了類腦計算領(lǐng)域創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈融合的創(chuàng)新聯(lián)合體,，在類腦計算理論,、芯片、軟件,、系統(tǒng)和應(yīng)用等方面進(jìn)行全方位深入合作,。目前,，創(chuàng)新聯(lián)合體聯(lián)合北京大學(xué)、浙江大學(xué),、同方知網(wǎng)等合作單位,，共同承擔(dān)了2030科技創(chuàng)新“腦科學(xué)與類腦研究”（中國腦計劃）重大項(xiàng)目“異構(gòu)融合類腦計算平臺”的建設(shè)，打造目前全球規(guī)模最大,、功能最豐富的類腦云腦,，推動構(gòu)建類腦計算完整生態(tài)圈。
生物醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用團(tuán)隊在推進(jìn)小型質(zhì)譜系統(tǒng)和脂質(zhì)精細(xì)結(jié)構(gòu)解析技術(shù)研究的過程中,，已成功實(shí)現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)和儀器的產(chǎn)業(yè)化,，創(chuàng)建了清譜科技有限公司。作為科學(xué)儀器“卡脖子”技術(shù)的突圍者,，團(tuán)隊始終堅持自主創(chuàng)新,，針對脂質(zhì)組關(guān)鍵科學(xué)問題和人民生命健康重大需求，專注于高端質(zhì)譜分析產(chǎn)品的開發(fā),、生產(chǎn)和制造,，為現(xiàn)場檢測、科學(xué)研究,、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域提供實(shí)時,、準(zhǔn)確、簡便的檢測方案,，并有望在人類脂質(zhì)組大科學(xué)計劃中發(fā)揮重要作用,。
三、經(jīng)驗(yàn)啟示
（一）在學(xué)科方向上前瞻布局,，把握戰(zhàn)略機(jī)遇期,，通過工科大團(tuán)隊的有組織科研新模式推動前沿交叉研究
準(zhǔn)確把握智能信息時代對新型技術(shù)的研究和應(yīng)用很重要，但抓住機(jī)遇,、把握時機(jī)讓研究成果落地,，并把創(chuàng)新研究成果及時轉(zhuǎn)化為推動我國科技進(jìn)步的驅(qū)動力，形成戰(zhàn)略競爭力更重要,。例如,，2013年前后，類腦計算這一顛覆性技術(shù)在國際上尚未形成公認(rèn)的技術(shù)方案,，為我國建立自主的技術(shù)長板和在信息競賽中“換道超車”提供了歷史發(fā)展機(jī)遇,。施路平教授帶領(lǐng)的類腦計算團(tuán)隊經(jīng)過科學(xué)前瞻研判，準(zhǔn)確把握戰(zhàn)略機(jī)遇,，匯集國內(nèi)外人才和各方力量,，建立了科研實(shí)力雄厚、創(chuàng)新能力突出,、協(xié)同攻關(guān)能力強(qiáng)的工科團(tuán)隊,，經(jīng)過十年持續(xù)不懈的努力,，在該領(lǐng)域不斷取得前沿突破，使我國成為和美國在類腦計算和智能領(lǐng)域國際領(lǐng)先的兩個國家,，類腦計算領(lǐng)域的突破將帶動工業(yè),、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療,、金融等眾多行業(yè)的變革性發(fā)展,，未來將形成數(shù)十萬億市場的新興產(chǎn)業(yè)。
（二）建立“創(chuàng)新-應(yīng)用-市場”產(chǎn)學(xué)研用深度融合的閉環(huán)系統(tǒng),，探索適合我國國情的顛覆性創(chuàng)新技術(shù)引領(lǐng)發(fā)展新范式
一方面要充分利用我國體制優(yōu)勢,，探索建立適合我國國情的“創(chuàng)新-應(yīng)用-市場”產(chǎn)學(xué)研用深度融合的閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，整合碎片化創(chuàng)新技術(shù),，形成全面的技術(shù)鏈條,，將創(chuàng)新技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用和市場競爭力，促進(jìn)技術(shù)與市場的有效對接,。另一方面,，要自主培養(yǎng)我國具有國際視野、掌握顛覆性創(chuàng)新規(guī)律,、有顛覆性技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)略科學(xué)家和領(lǐng)軍人才,，建立顛覆性創(chuàng)新的人才隊伍和人才培養(yǎng)機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界科技強(qiáng)國的奮斗目標(biāo)提供源源不斷的人才支撐,。
（三）優(yōu)先發(fā)展不可替代的比較優(yōu)勢技術(shù),，提升國產(chǎn)高水平科技成果的創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用效益
針對我國一些高水平科技成果面臨低市場占有率、生產(chǎn)成本沒有優(yōu)勢,、容易被“卡脖子”的現(xiàn)狀，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展不可替代,、具有比較優(yōu)勢的新技術(shù),。例如，人類脂質(zhì)組計劃這一大科學(xué)計劃構(gòu)想的提出,，將對人類生命健康領(lǐng)域帶來系統(tǒng)性變革,，把握這一前沿科技發(fā)展趨勢，優(yōu)先發(fā)展不可替代的,、具有比較優(yōu)勢的精細(xì)脂質(zhì)解析技術(shù),，提升國產(chǎn)高端脂質(zhì)分析儀器的創(chuàng)新能力，將為我國占領(lǐng)這一重大科技領(lǐng)域前沿制高點(diǎn)提供重要支撐,。
（執(zhí)筆人：柳強(qiáng),、白本鋒、施路平,、歐陽證）
