浙江大学上海高等研究院是上海市人民政府与浙江大学合作共建的新型研发机构,于2020年12月16日注册成立。
高研院重点围绕前沿基础和关键核心技术突破,打造集“计算+”全球人才引育高地、交叉学科研究范式创新引擎和长三角创新创业生态圈于一体的重大科创平台,助推上海市加快建成具有全球影响力的科技创新中心,推进浙江大学中国特色世界一流大学建设,成为支撑长三角一体化发展的重要标杆和创新载体。
高研院坚持“面向未来、引领创新、链接全球、支撑发展”的原则,以“突破关键核心技术的尖兵、集聚一流创新人才的平台、服务辐射区域发展的标杆、深化体制机制创新的典范”为目标,围绕“计算+”的基础理论、模型算力、学科交叉赋能应用场景的功能布局,构建了“1+3+X”的全链条创新生态系统,即1个“计算+AI”前沿研究基地,3个“计算+”创新实验室(“计算+金融”、“计算+生物”和“计算+工程”)以及若干赋能支撑平台及联合创新平台等,牵手西湖湖畔和黄浦江畔,奏响“求是精神、上海高度和中国特色”的“计算+”乐章。
主动服务国家战略布局参与国家战略科技力量建设
围绕国家重大战略需求,以高水平科技自立自强为契机,整合科研优势资源,谋划“计算+”高水平科研重大项目,打通支撑人工智能自立自强发展的技术生态链。
由陈纯院士和吴飞教授牵头的“计算+”高性能机器学习及支撑应用系统,以及由周如鸿教授牵头的“计算+”智能化免疫抗原肽的设计与应用两项科研重大项目,列入上海人工智能实验室科研任务清单。同时,周如鸿教授的相关研究列入“上海人工智能实验室计算生物创新中心”快速启动项目。
“计算+”高性能机器学习及支撑应用系统项目研究海量流式图数据实时计算和智能决策理论、模型和方法,支撑大规模时序图谱实时智能推理和决策、智能工业软件和AI+X交叉研究高质量发展,赋能工业软件、数字经济和社会管理等领域,相关成果发表于nature communications,获AAAI 2022年 distinguished paper,逆合成路线规划人工智能算法在百度飞桨平台对外使用。
“计算+”智能化免疫抗原肽的设计与应用项目开发具有独立自主知识产权、国际领先的免疫抗原肽智能设计技术和方法,突破免疫疗法和相关疫苗设计的关键技术瓶颈,实现针对癌症及自体免疫性疾病的早期干预。相关研究成果已发表在Science、Cell等国际顶级期刊,未来将进一步填补我国在肿瘤免疫治疗和其他重大疾病疫苗自主研发领域的空白,并联合国内多家医院开展临床研究,为保障国民生命健康提供强有力的支撑。
突破核心关键技术高水平推动“计算+”研发创新
计算+AI前沿研究基地以“计算+”学科交叉为核心,围绕处理不确定性、开放性和动态性环境下的前沿难题,勇闯人工智能发展的“无人区”,赋能具体场景和科学任务。联合阿里巴巴达摩院和上海人工智能实验室等单位发布了“洛犀”端云协同平台,突破了高性能超大规模动态图神经网络学习、一体化大小模型端云协同技术链路、个性化端侧场景推理等技术难点,开放了超大规模图神经网络学习框架、端侧轻量级推理引擎和端云模型协同平台,赋能视觉类、推荐类、触达类和语音类等核心场景,取得了体系化、链条化和平台化的技术创新和应用突破。 “大规模图神经网络模型端云协同计算平台和应用示范” 相继获评2022年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科技进步一等奖和2022年世界互联网领先科技成果。
计算+生物创新实验室利用高性能计算与人工智能的融合,以分子动力学模拟、自由能微扰理论、多尺度分子生物建模等关键技术为手段,重点规划在肿瘤免疫、重大传染病、阿尔茨海默症、超感分子机器设计应用等方向的“计算+”技术突破和应用研究。计算+生物团队积极开展糖化学生物学、肿瘤生物学和计算生物学等多学科领域交叉融合,在鉴定与制备肿瘤免疫新抗原、筛选阿尔兹海默症候选药物、揭示细菌膜蛋白折叠机理、糖基化调控胰腺癌生长等方面均取得重大进展,相关研究论文在Nature、Nature Chemical Biology等国际顶级期刊上发表,对新一代药物的研发具有重要的指导意义。
计算+工程创新实验室围绕能源、动力、环境等领域的共性基础问题,创新开展智能仿真和智能感知研究,突破自主工业仿真软件、智慧能源、海上风电、精准感知等关键技术,取得重要研究成果。在工业软件研发上,完成了自适应模拟方法和模型的研究,建立了AI+CFD求解平台和框架,实现了航空发动机燃烧室以及整机一体化模拟,并初步应用于某型号研制;在智能感知上,完成了高光谱图谱仪-超眼,光声光谱仪样机制作,为完成自主研发设计凝视型旋转式精密光学图谱仪迈进了坚实的步伐;在智慧能源上,研发了机理数据融合的工业园区综合能源系统数字孪生建模技术,形成了基于数字孪生模型和工业互联网的工业园区综合能源系统优化管控方法;在大型海上风电一体化设计上,提出了考虑全球暖化效应的我国东南沿海台风路径与强度演化的多尺度计算方法,建立了考虑破坏机制的桩土统一设计模型,提出了基于原位勘察、弹塑性圆孔扩展解析理论、贝叶斯更新的海洋土参数智能解译方法。
计算+金融创新实验室以区块链、密码学、人工智能、大数据等技术为核心,研究面向数字金融发展所需的隐私计算、区块链硬件等核心技术,开展数字金融创新应用。组建“数字金融基础设施国际联合实验室”,突破金融科技核心关键技术,为建设上海金融科技中心提供科技支撑。与浙江邦盛科技合作,研究面向时序聚合图的分布式存储结构和时空中间态多层动态聚合计算,建设了繁星星图(Starry Graph)超大规模图推理机平台,实现亿级规模超大图上毫秒级的实时计算和实时推理,搭建了大图推理在学术预测、社交传播、虚拟币风控等领域的多个实践案例,围绕大图推理的多项研究成果以论文形式分别在国际顶级期刊和会议中发表。
构建产学研创新生态服务辐射区域发展
高研院围绕“计算+”核心技术,面向金融、生物、工程等主要应用领域,整合各方创新资源,积极与产业上下游机构开展合作,以“互惠互利、优势互补、协同创新、共同发展”为原则,促进人才链、创新链、产业链和金融链的紧密融合,深度赋能产业行业应用场景,丰富高研院产学研创新生态圈。
高研院以创新技术合作为牵引,与华为、百度、海康威视、药明康德、奥明生物、闪马、协同数据、上海信弘、华院计算、壁仞科技、浙大机器人研究院、韩亚金融、芯华睿、校史科技、智慧树等合作,成立15家联合创新中心或联合实验室,赋能企业科创属性。积极打造“计算+” 垂直领域创新型孵化器,探索一条院企联合共建孵化器的模式道路,目前已累计引入落地企业近30家。