迈向世界一流计算机学科群最前列

来源:解放日报 作者:李昕荣/吴帆 日期:2025-09-11
李昕荣 吴帆

今年5月11日,上海交通大学成立计算机学院(网络空间安全学院、密码学院)。新学院以迈向世界一流计算机学科群最前列为战略目标,通过构建高水平平台、深化产学研协同、创新人才模式,努力为上海“五个中心”建设和中国式现代化建设注入创新动能、贡献有生力量。

定义智能时代文明形态关键变量

计算机学科群特指以计算逻辑与技术为核心,系统涵盖信息的表示、处理、存储、传输及应用全链路的理论、方法与技术的动态学科体系。其本质是构建自动化、系统化的问题求解框架,即从底层硬件的指令执行,到上层软件的功能实现,再到跨领域的场景落地,均围绕“如何通过计算高效解决复杂问题”展开,且随着技术迭代持续吸纳新领域(如大模型技术、量子计算),呈现动态扩展特征。

从学科范畴看,计算机学科群以计算机科学与技术、软件工程、网络空间安全三大一级学科为核心支柱:计算机科学与技术奠定理论与基础技术根基(如计算理论、体系结构)以及先进计算范式(如量子计算、云边端协同计算),网络空间安全保障计算环境的可信与可控(如数据与智能安全、系统防护、后量子密码学),软件工程提供规模化落地的工程化方法(如敏捷开发、质量测试)。三者协同覆盖理论、安全、工程全维度,并辐射人工智能、大数据、生物计算、物联网、机器人等交叉领域,形成完整的知识生态。

在科学层面,计算机学科群已成为信息时代的基础方法论提供者。区别于传统学科聚焦单一领域,计算机学科群演进为信息时代的元科学范式,为全科学领域提供计算思维这一通用方法论,催生数据密集型科学发现的第四研究范式。尤其在大模型AI时代,其方法论价值进一步升级,成为驱动科学发现的核心力量。

在技术层面,计算机学科群是颠覆性技术的底层支撑平台。硬件方面(如GPU/NPU芯片、高性能计算系统)为大模型训练提供算力支撑,软件层面(如分布式框架、算子优化技术)解决大模型研发的效率问题,安全层面(如数据加密、隐私计算技术)保障大模型应用的合规性和安全性。当下,很多前沿技术领域(如人工智能、量子计算、元宇宙)的技术突破均依赖计算机学科群的底层赋能。

在经济社会层面,计算机学科群是数字经济的核心引擎与治理基础。产业端,计算机学科群驱动传统产业数字化转型(如工业软件赋能智能制造、金融科技迭代服务模式),重构全球价值链;社会端,其衍生的算法伦理、数据隐私、网络安全等议题成为数字社会治理的关键方向(如个人信息保护法、网络安全等级保护制度的制定,均以学科群的技术逻辑为基础)。

就发展趋势而言,计算机学科群呈现五大特征:一是计算架构向“云—边—端”协同演化,满足低时延场景需求;二是异构计算与专用芯片技术突破应对算力需求爆炸;三是网络安全向主动防御与隐私计算升级;四是AI深度渗透各领域,形成“AI+X”的泛在智能生态;五是伦理约束与可持续发展成为技术设计核心维度。可以说,计算机学科群有望重塑人类认知边界与技术可能性边界,成为定义智能时代文明形态的关键变量。

弘扬科学家精神与教育家精神

上海交通大学计算机学科群发展,可追溯至1958年国内首批成立的电子计算技术专业。从助力“两弹一星”技术攻关到服务数字中国建设,从突破计算机基础理论到攻坚核心技术,逐步构建起覆盖计算机科学与技术、网络空间安全、密码学三大领域的学科体系。“软件和硬件要很好地结合,理论和应用要很好地结合”发展理念为学科发展指明方向,深刻塑造了计算机学科始终面向国家重大需求、注重产学研融合的鲜明特色。

深厚的学术积淀孕育了众多成就卓著的专家学者。从学科奠基人夏培肃院士,到CCF终身成就奖得主孙永强教授、图灵奖得主John Hopcroft院士,再到梅宏院士,管海兵、过敏意、谷大武、杨小康等讲席教授,几代学人薪火相传,在并行与分布式计算、计算机网络、信息安全与密码学、系统软件、智能人机交互等关键领域取得了一系列具有国际影响力的重要研究成果。

在这一发展历程中,逐步凝练出“探索无人区、甘为孺子牛、与祖国同向同行”的精神追求。它倡导“勇于探索无人区”的学术信念,鼓励“甘坐冷板凳、勇闯前沿空白”的研究品格;秉持“俯首甘为孺子牛”的育人情怀,以学生成长为中心,培养出一批批肩负使命的顶尖人才;坚持“与祖国同向同行”的价值追求,主动将科研攻关锚定于国家最紧迫的战略需求。

2020年9月11日,习近平总书记在科学家座谈会上指出“科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富”,强调“广大科技工作者要树立敢于创造的雄心壮志,敢于提出新理论、开辟新领域、探索新路径,在独创独有上下功夫”。2023年9月9日,全国优秀教师代表座谈会在京召开。习近平总书记致信与会教师代表,系统阐述“中国特有的教育家精神”,要求树立“躬耕教坛、强国有我”的志向和抱负。

正如上海交通大学校长丁奎岭所倡导的,“科学家与教育家精神一体两面,统一于‘教育强国、科技强国’使命之中”。我们深刻地认识到,迈向世界一流计算机学科群最前列,既要与科学家精神高度契合,也要与教育家精神同频共振。以此为引领,交大计算机人将个人理想融入国家发展大局,以科教融合的实际行动锻造学科的卓越品质与时代担当。

开新图强,实现集约化融合化发展

“十五五”时期,计算机学院将着力构建学科群协同发展新范式,坚定聚焦关键核心领域“卡脖子”技术难题,充分发挥党组织的政治引领与组织功能,推动创新链与产业链精准对接,持续将制度优势转化为科技突破的新质生产力。

一是构建“脑—盾—矛”协同发展新范式。计算机学院的成立,是推动学科发展从“单点突破”迈向“系统创新”的战略抉择,旨在构建以计算机为“脑”、网络安全为“盾”、密码学为“矛”的协同发展新范式。计算机学科作为智能中枢,主导智能计算、系统软件与调度决策,成为数字经济的核心推动力;网络空间安全学科构建全方位、纵深化防御体系,应对各类复杂安全威胁;密码学兼具攻击与防御功能,既可主动识别和破解安全隐患,也为数据流通与隐私保护提供加密支撑。三者通过顶层设计实现深度融合与有机联动,打破原有学科壁垒,标志着交大计算机学科群正式进入集约化、融合化发展新阶段,为服务数字中国战略提供切实可行的系统解决方案。

二是有组织科研攻克“卡脖子”难题。在操作系统领域,并行与分布式系统研究所团队突破了智能终端操作系统在弹性架构、流畅低功耗及安全可信等方面的核心难题,成果应用于华为鸿蒙、OPPO ColorOS等系统,为实现国产操作系统从“可用”到“好用”再到“领先”的跨越做好支撑。信息安全与密码研究所团队发明了端对端、跨设备等自适应物理信息泄露分析技术,为提升国家数字空间安全防护能力提供了关键技术支撑。

“十五五”时期,计算机学院的科研布局将努力实现从“跟跑”到“定义规则”的跨越。一方面,前瞻布局并行计算、具身智能、后量子密码等前沿方向,构筑未来的“非对称优势”。另一方面,强化策源能力,依托国家级科研基地与华为、阿里等共建的联合实验室,协同破解工业软件、EDA工具等产业链共性难题。

三是深度重构创新生态,搭建高水平创新平台。依托“大零号湾”科技创新策源功能,与相关头部企业共建15家校企联合实验室,创新建立“敏捷实验室”机制、打造“动态联盟”,使技术研发直面产业需求。比如,与中国移动共同研发的6G网络架构,有效兼顾技术先进性与应用可行性。

在此基础上,积极推进“反向孵化”机制,支持科研团队创办高科技企业,将实际应用中产生的新问题、新需求反哺基础理论研究,形成“产业赋能科研、科研驱动产业”的良性循环。

(作者分别为上海交通大学计算机学院党委书记、副教授,常务副院长、教授)