交叉研究是道"番茄炒蛋"？复旦人这样破题
发布时间: 2025-03-24 11:44:52
何以交叉创新？这道重要命题，让科研人不懈求索。
复旦大学校长金力曾用一道家常菜妙喻交叉研究：番茄炒蛋的精髓，在于蛋液裹挟着番茄的酸甜，在高温中交融出全新风味——这绝非番茄与鸡蛋在沸水中简单烹煮、各自为政的叠加。
这个比喻，恰似复旦实体运行科研机构的生动写照。它们如同一个个独具特色的“科研厨房”，汇聚了一批各有专攻的“大厨”，用融合创新的火候，烹制出色香味俱全的“佳肴”。
在这里，科学不是冰冷的公式，而是带着温度的理想；创新不是孤独的远征，而是携手托举的星火。
这正是复旦给出的答案——在融合中突破边界，在包容中孕育奇迹，在坚守中定义未来。
问题驱动
复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队全球首创的“三合一”脑脊接口技术，帮助瘫痪者再次站立行走
全球首个人类健康与疾病蛋白质组图谱研究登上《细胞》杂志2025开年封面、中药制剂疗效检验发表于《柳叶刀》、新一代脑脊接口助瘫痪者再次行走……短短几个月，一项项重磅研究出自同一研究机构，那就是复旦大学类脑智能科学与技术研究院（简称“类脑院”）。
成立于2015年的类脑院是复旦首批设立的实体运行科研机构，也是国内高校最早成立的脑科学与类脑前沿交叉研究机构。十年里，研究院成员在各类顶级学术期刊发表论文千余篇，其中不少正走向应用。
“以问题驱动科学研究，是我们研究院的最大特色。”类脑院院长冯建峰说，研究院的核心宗旨就是用理论工具解决实际问题，做“顶天立地”的研究。
当今科学技术迅猛发展，传统学科的边界逐渐模糊，单一领域的研究难以全面应对现实中的多维度挑战，学科交叉已成为推动创新和解决复杂问题的关键途径。
2014年以来，复旦大学打破学科壁垒，创新组织模式，先后成立50多家实体运行科研机构，紧扣国家战略坐标，直指科学前沿靶点，在人事聘用、研究生培养、评价体系等方面探索改革。
曾为复旦新生开学典礼精准预报天气的“伏羲”天气大模型，背后缔造者是复旦大学人工智能创新与产业研究院研究员（简称“AI3院”）李昊。
李昊
从阿里达摩院辞职加入以“原创科技+应用转化”为建院核心的复旦AI3院，这位有着坚定“技术信仰”的青年科学家心怀愿景，要让AI与科学发生“化学反应”，转化为生产力，服务社会大众。
“做出真正有影响力的工作，比单纯发一篇论文更让我有成就感。”李昊与地球科学研究者合作，很快开辟出属于自己的创新路径，致力于让天气预报更精准。
因为有像李昊等一批高水平产研交叉人才的汇聚，复旦AI3院聚焦人工智能技术创新，在复旦大学CFFF智算平台、国家人工智能产教融合创新平台等一系列重大建设任务中承担重要使命，成为复旦大学AI for Science、AI for Social Science & Humanity战略的中坚力量。
家家都有老人，人人都会变老。“去年，中国老年人口超过3亿，预计2045年之前达到5亿。如何应对人口老龄化、响应增进老年人福祉和发展银发经济的国家战略要求，是我们研究院自成立以来就关注的问题。”谈及老龄化，复旦大学老龄研究院（简称“老龄院”）副院长胡湛教授总有一种紧迫感。
老龄研究院团队合影
作为中国高校中首个实体老龄研究院，2021年成立的老龄院以“大科学时代的跨学科老龄研究”为核心命题，并积极探索老龄社会治理的“中国方案”。在此基础上成立的复旦老龄高端智库，孕育出的许多决策咨询成果，正在服务国家战略与赋能行业发展。
老龄研究院揭牌仪式
同样成立于2021年的生殖与发育研究院（简称“生发院”），则专注另一社会关键命题——生育。从不孕不育到胚胎发育调控，许多问题不仅关乎科学前沿，更牵动着千家万户的幸福。
“在辅助生殖领域，第一代技术主要解决女性‘生不出来’问题，第二代技术解决‘严重男性不育’问题，到了最新的第三代，我们就要攻克遗传病问题，阻断众多罕见基因疾病。” 生发院研究员徐晨明说，他们的课题都来自临床一线。
徐晨明团队
在复旦大学附属妇产科医院，黄荷凤院士、徐晨明主任开设的生殖遗传联合门诊已接诊了数千个基因疾病病例。他们研发出的综合性无创产前筛查新技术，正实实在在造福千家万户。
碰撞试错
2022级老年学博士生尹思薇在开展一项有趣的交叉研究，那就是AI数智养老——采集数百位老年人对大模型使用的交互数据，实时关注老年人在AI大模型使用上的困难与需求，自主开发了乐巢app，并与计算机科学技术学院卢暾教授团队合作开展跨学科研究。
“就像詹天佑修铁路，不同学科的团队以同一座山为目标，从两头挖隧道、争取在中间会合，但也可能各自挖了一条平行线而完美错过。”胡湛形象地给“交叉研究”打过一个比方。
经过几年的不断“试错”，老龄院锁定了三大研究赛道：衰老与主动健康治理、数字养老与AI向善、银发经济和养老产业创新。
以人口学和老年学为基础，他们引进心理与认知科学团队建立国内首个老龄心理与行为科学实验室；与生物学、医学、公共卫生等团队合作，研究中国人的衰老机制；联合腾讯集团筹建“AI向善与数智养老研究中心”，与计算机科学团队共同开发老龄社会的“AI价值靶场”防范技术伦理风险……一个跨学科交叉融合的老龄学科网络正在逐渐成型。
值得一提的是，多年深耕人口学领域的彭希哲教授团队领衔撰写的专著《中国老龄社会的治理与政策选择》，得到了公共管理等学科的认可，获教育部第九届高校科学研究优秀成果奖专著类一等奖。
彭希哲团队领衔撰写的专著《中国老龄社会的治理与政策选择》
“刚来复旦时，我作为后辈去找穆穆院士请教，我不完全赞同他的一些观点，他作为大科学家非但没有生气，还跟我探讨了很长时间。”回想当时，李昊仍觉感动。
中国科学院院士、大气科学研究院教授穆穆曾认为“伏羲”大模型应当是物理与AI相结合，才能使预测结果既可解释又符合物理规律，当时李昊仍坚持“从同化到预测端到端优化天气预报模型，实现完全数据驱动的AI方法，让AI从原始数据中学会物理规律”的观点。
不同的学术观点碰撞，不仅没让老师之间伤了和气，反倒因此建立起新的友谊与合作模式。后来穆穆院士招收两名博士生，与李昊联合培养。他们的学生、大气与海洋科学系23级直博生彭子怡，如今主要开展基于AI大模型的热带大气季节内振荡生成的可预报性工作。
“我能和计算机专业的师生交流，学习他们通用思考的逻辑和高效工程落地的能力，同时我的专业知识和研究经验又能帮他们快速入门新领域。”彭子怡说。
李昊团队的学生正在讨论伏羲大模型代码
“如果你只专注于单一学科的研究，那么这里可能并不适合你。”冯建峰直言，传统培养模式造就的学术单色板很难适应大科学时代的科研范式变革，类脑研究院从建院初期，始终坚持跨学科交叉的理念。
在这里，不同专业背景的师生被鼓励进行深度合作，双方都成长起来，产生“1+1>2”的效果。交叉理念在这里生根发芽，为跨界创新提供更为广阔的土壤。
在交叉学科的无人区拓荒，往往要穿越漫长的隧道。前不久引发全球轰动、能让瘫痪者再次行走的脑脊接口技术，正是经历了十年蛰伏。
加福民团队探讨算法问题
青年副研究员加福民初入研究院时，曾历经三年间未有重要论文见刊。在聘期考核的关键节点，专家组和院领导经过讨论，为这位颠覆性技术的探路者，开启了学术探索的延长线。
“真正的创新往往诞生在交叉学科的边界，也往往是既有评价体系的留白处，类脑院希望在可能的范围内为青年交叉人才提供最大的支持环境。”冯建峰说。
心无旁骛
在复旦，学科交叉早已成为常态。持续的交流学习不是外在要求，而是如同呼吸般自然存在。
丁国莲指导学生开展实验
生发院教授丁国莲，既是临床医生，又在科研一线，曾在贝勒医学院的糖尿病研究中心访学，研究生物钟对糖代谢的调控，进一步深入探究慢性疾病的发育起源。
她所在的发育源性疾病研究团队，关注生命早期不良环境暴露对远期健康的影响，如糖尿病、心血管疾病、神经精神疾病等。“这就要求我们要与其他多个学科进行研究合作。”她说。
“年轻一种心态，要保持学习，保持开放。”李昊认为，如果自己都不去写代码，不了解整个模型的训练过程，那很难做出很有影响力的东西。
刚来复旦做天气大模型，他就是从写第一行代码开始干起的。在李昊看来，亲自写代码不是“自降身段”，而是创新标配。从单枪匹马到团队壮大，他依然保持亲自review代码的习惯。
相较于2023年的“伏羲1.0”版本，2024年发布的2.0版本不仅提高了对极端降水和大风等极端天气现象的预报精度，还囊括新能源、航空、远洋导航所需要的气象要素，有效助力规避风险，提升效率和安全性。
与中远海运集团成立了联合实验室，与太保集团探索气象在保险的应用，还与南方电网合作预测新能源功率……他们的成果在产业化道路上稳步推进。
华山医院郁金泰和类脑院程炜团队联合组会
张江、徐汇，这两个复旦的校区距离不算近。但每个月，华山医院郁金泰教授和类脑院程炜研究员的交叉团队，都会雷打不动出现在同一间教室开联合组会，分享科研进展与心得，每次多则五十人，少则二三十人。
“没人强迫我们这么做。”团队成员之一、类脑院青年研究员尤佳笑言，这是一种自然而然的“双向奔赴”，“为了好的科学问题，距离就不是问题”。
“做交叉研究，关键在人，关键要有共鸣。”冯建峰感悟颇深。数学专业出身又跨界至生命科学、计算机科学与技术的他，本身就是学科交叉的先行者。
科学无国界。建院初期，他利用多年海外工作经历，向全球招揽顶尖科学家。如今，类脑院是复旦外籍科学家最多的科研机构，拥有近十位脑科学领域领军人物。
冯建峰教授与Craig Anderson教授
全球卒中研究领跑者、复旦特聘教授克雷格·安德森（Craig Anderson），刚刚与冯建峰就脑白质病变问题聊得热火朝天，一拍即合，预备开启又一项研究。
曾在世界多个顶级科研机构工作的他，连用好几个“freedom（自由）”形容在类脑院的工作体验：“我们不用花费时间在行政事务或其他杂事上，而是全身心投入科研之中。”
“我们还是一群比较纯粹的科学家。”冯建峰最后用这八个字，凝练他与伙伴们的十年：心无旁骛，只为科学。
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