计算机学院深植国防科技沃土,两大源头均与国防事业血脉相连,共同铸就了我国计算机领域四项里程碑式的“第一”,为学科发展奠定了坚实基础。面向世界一流学科建设目标,学院紧密对接“三航”等国家重大战略需求,前瞻把握计算机科学前沿,构建了融合智能体系、数据管理、算法应用与系统平台的智能计算系统,塑造了“系统+国防”的鲜明学科特色,为人工智能发展提供核心支撑。为破解国际科技竞争加剧与关键核心技术“卡脖子”困境,学院立足重大应用场景,开拓“1→0”溯源性研究路径,逆向攻坚基础理论瓶颈,以特色发展模式驱动西工大计算机学科跨越式发展。
一、“1→0”溯源性研究:反向创新的时代必然
传统“0→1”基础研究模式强调先从理论源头突破,再向应用延伸。计算机学院连续4年举办42期“01学术沙龙”活动,依托“01华为创新实验室”,构建了“理论-技术-应用”贯通的创新链,然而,单纯依赖“0→1”研究,难以在芯片设计、系统软件、高端计算架构等关键领域突破技术封锁。“1→0”研究则从现实技术瓶颈出发,逆向解析底层科学问题,如从国产EDA工具缺陷,回溯形式化验证数学理论短板;从无人机集群协同挑战,提炼分布式智能计算新模型等,为解决“卡脖子”技术提供了新路径。六十多年来,计算机学院始终坚持以科学技术前沿和国家重大需求为导向,在智能计算、嵌入式系统、数据库系统、工业软件、网络安全等领域积淀深厚工程经验,为“1→0”研究奠定独特优势。然而,基础理论与重大工程研究结合度不足、科研及管理人员对“1→0”理解深度不够等问题亟待解决。因此,如何精准提炼工程实践中的科学“真问题”,并以此驱动理论突破,是学科跃升与国家科技自立自强的关键命题。
二、解决真问题是“1→0”溯源性研究的核心靶向
(一)院所联动:共寻共研“真问题”
学院领导班子深化对“1→0”内涵的认知。2024年11月30日,牵头组织“1→0”重大工程基础问题研讨会,汇聚中航工业西安航空计算技术研究所、中国航天科技集团第九研究院、中国航天科技五院西安分院等顶尖军工院所、企业及双一流高校。共识认为,“1→0”精髓在于“打破砂锅问到底”,需依托与大院大所的深度链接与反复碰撞,从工程实践中精准甄选“真问题”。攻关“0”时需耐得住寂寞,着眼跨域挑战,强化系统多维优化与工程问题本质分析,深度剖析工程项目中的扰动与错误——这些正是潜在的“1→0”重大科学问题源头。
(二)聚焦战略:服务国家与行业之需
近年来,随着全球科技领域的快速发展,技术应用正深度迈向数字化、智能化、协同化,场景拓展至陆、海、空、天、电磁、网络及认知等多维空间。跨域协同提升系统效能,人机物融合是整合要素的关键路径。学院前期成果显著,如在群体智能操作系统项目中,基于某型无人机平台成功研制并适配机载智能任务计算机。但现有无人集群智能存在协作模式固化、协同效能不足等缺陷,难以适应复杂任务环境,尤其在与有人装备联动方面存在瓶颈,制约了有人-无人集群作战效能。这一挑战深刻揭示了开展“1→0”反向基础研究的迫切性。“1→0”研究打破传统范式惯性,从工程实践倒逼我们重新思考人机物融合异构群智跨域协同的底层逻辑,深挖其科学规律。
(三)学科交叉:“1→0”研究的新引擎
学科交叉融合是科技创新的核心驱动力。计算机与生物学、物理学、材料科学等学科的深度碰撞,能破除壁垒,催生新思路,实现“1+1>2”的创新跃变。2024年诺奖物理学奖授予计算机科学家辛顿(反向传播算法奠基人)与霍普菲尔德(霍普菲尔德网络开创者),即是交叉学科颠覆性力量的明证。学院在航空航天、国防安全等领域的长期工程实践中,积累了丰富的数据与场景资源。以视觉计算为例:解析光传播机理 → 构建数学驱动的动态视觉理论 → 依托计算科学实现成像方法落地 → 形成“工程需求→科学问题→理论突破→技术反哺”闭环。反向研究价值亦体现在培养“工程-理论”复合型人才上。理解图像降质的物理机理,方能设计出更具鲁棒性的算法。因此,计算机学科的交叉研究不仅是技术进化的必然,更是应对全球挑战的战略选择,通过多学科视角融合,释放技术潜能并推动领域范式变革。
三、践行路径:计算机学院“1→0”反向基础研究体系构建
(一)机制创新:夯实“1→0”管理根基
在组织保障方面,成立由学院领导班子牵头的“反向研究专班”,科研副院长具体负责,探索问题溯源机制,改革科研管理模式,优化激励保障。面向学科团队,征集国防、工业领域典型技术难题,构建“问题-理论”映射库,设立反向研究种子基金。在人才引育方面,精准引进兼具大型工业软件研发等工程实践能力与理论突破潜力的领军学者。实施“导师(学术)+总师(行业)”双指导制,提升青年人才科学问题抽象能力。在科研人才评价体系方面,建立反向研究评价机制,在年终考评中增设“理论溯源贡献度”指标,激励教师从工程提炼真问题。
(二)协同布局:构建需求导向攻关生态
高校需平衡“1→0”与“0→1”。推动工程问题向科学问题转化,关键在于深化校企长期、多触点合作。学院联合631所、中电14所、28所等头部院所搭建“1→0”研究平台,选派团队及骨干教授深度参与军工型号研制,从智能计算系统、无人集群协同等实践中凝练底层科学问题。近三年,斩获亿元级项目1项、千万级项目10项,并牵头国家重点研发计划1项。针对青年后备力量不足,学院实施“国防科技创新工程”,创新推行教师与国防技术专家“双向挂职”机制。此举使青年教师实时追踪前沿、精准把握需求,在为国防贡献智慧的同时,有力提升自身科研能力并支撑学院创新体系建设,实现人才梯队建设与科研创新的“双向赋能”。
(三)育人革新:锻造“逆向创新”人才链
课程创新:立足国防需求,开设“反向创新方法论”核心课程,培养“工程问题抽象-理论建模-技术突破”复合型人才,贯彻“从工程中来,到理论中去”理念,强化科学抽象与跨学科系统思维能力。教学模式:依托学院特色班(康继昌系统班、百度首席智能班、天脉领英班、智能计算总师班),实施“工程-理论”双导师制,引导学生深入军工项目剖析,提升技术瓶颈的理论溯源能力。产学研协同:携手航天科技集团共建实践基地,由行业总师指导,开展“三航+AI”辅助的问题溯源教学,培养学生的跨学科系统思维。
实践深刻启示我们,“1→0”与“0→1”能力相辅相成、缺一不可,唯有双向发力、协同并进,方能真正溯本清源,揭示深层机理。计算机学院将持续深化拓展“1→0”研究的广度与深度,重点布局无人机集群智能、空间监测、分布式数据库系统、生物医学智能、量子智能计算、博弈对抗基础理论等前沿方向,矢志成为国家战略科技力量中不可或缺的计算机智库。