“面向未来的复杂系统科学——交叉与融合”学者讲习班在复旦大学顺利举办|交叉与融合|华东理工大学|复旦大学|研究院|科学

2023年11月26日，由复旦大学智能复杂体系基础理论与关键技术实验室（以下简称“智能复杂体系实验室”）主办，复旦发展研究院协办，国家自然科学基金委员会交叉科学部基金支持的“面向未来的复杂系统科学——交叉与融合”学者讲习班圆满落幕。此次讲习班由复旦大学智能复杂体系实验室张梦翰研究员、秦伯韡副研究员共同组织。此次讲习班旨在为对复杂系统科学感兴趣的同学搭建一个与专家学者面对面交流的宝贵平台，活动得到了包括上海交通大学、华东师范大学、华东理工大学、上海大学、上海科技大学等在内的兄弟院校、上海数学中心以及中国科学院的支持，共邀请23位专家前来开设讲座，通过遴选，共吸引来自中国科学院大学、复旦大学、同济大学、东华大学、华东理工大学、上海财经大学、上海理工大学、杭州师范大学的37位本科生和研究生报名参加。

2023年11月4日上午，在智能复杂体系实验室副主任张梦翰研究员的主持下，举行了“面向未来的复杂系统科学——交叉与融合”学者讲习班开幕仪式。复旦大学林伟教授致欢迎辞，对各位专家学者和同学们表示热烈地欢迎，并对为讲习班顺利举办而辛勤付出的工作人员表示诚挚的感谢，同时指出了复杂系统科学在当今自然科学和社会中广泛的应用，强调了研究复杂系统科学的意义和重要性，希望同学们能够利用好这次宝贵的机会和专家学者充分交流，并对此次讲习班的顺利开展寄予殷切厚望。

张梦翰研究员主持讲习班开幕式

林伟教授发表致辞

此次讲习班共有七位资深知名专家带来了精彩且充实的专家主旨报告。

陈洛南教授作报告

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈洛南研究员以“动力学刻画的复杂系统科学”为主题，分析了带有时滞的动力学模型在复杂系统科学中的应用。介绍了多元异质大数据的时空动态性以及基于动力系统的临界点预警方法、基于吸引子低维特性的时间序列预测理论、基于嵌入理论的因果关系推断算法、基于深度学习的非线性数据融合方法等数据时空特性的动力学分析理论和系统科学方法。讨论了这一系列新方法对分析复杂动态过程和机制，加速包括生物医学及人工智能等研究领域的步伐的积极作用，以及这些方法和理论在癌症转移与复发，公共卫生实时监测、亚健康状态预警、时间序列预测、AI研究等方面的应用。

张嘉漪研究员作报告

复旦大学脑科学研究院张嘉漪研究员以“视觉修复和视觉编解码”为主题，围绕“如何以人工器件实现部分替代或修复神经系统功能”介绍了基于金纳米颗粒修饰的二氧化钛纳米线阵列的人造光感受器以及在相应的小鼠、猕猴实验中取得的成果。同时介绍了人脑中视觉信息编解码机制。

赵兴明教授作报告

复旦大学类脑智能科学与技术研究院赵兴明教授以“AI赋能的微生物组学数据挖掘”为主题，介绍了识别微生物种类并进行下游分析的重要技术手段：宏基因组测序。围绕“如何克服微生物参考基因组的不完整给基因组精确组装及其下游微生物种类鉴定带来的阻碍”，介绍了团队开发的组装错误识别与校正的机器学习算法，以及一种可以有效提升物种识别精度的半监督孪生神经网络方法。最后介绍了疾病等特定应用场景下，微生物与特定表型的关联。

刘权兴教授作报告

上海交通大学数学科学学院刘权兴教授以“自组织理论与复杂生态系统”为主题，介绍了自然界形态多样的空间自组织斑图，围绕“如何理解各类系统如何从混沌随机状态自发形成有序结构和功能”，指出这是一类多学科的共性问题，并以冰缘地貌砾石分选、滨海盐沼湿地生态系统中的“精灵圈”和“多边形”碱蓬系统为例与老师同学们交流这些自组织现象形成机制。进一步，介绍了在青藏高原-祁连山地区考察发现的丰富自组织地貌现象。

邱锡鹏教授作报告

复旦大学计算机科学学院邱锡鹏教授以“大模型的科学挑战”为主题，介绍了当下大模型面对的包括模型架构、长序列处理、推理、幻觉、可解释性、多模态融合、评估等科学挑战，向大家介绍了复旦自研的大模型背后的底层原理，用生动的动画演示与演讲内容为大家展示了大语言模型的魅力并讨论了对LLM领域的未来展望。

于玉国教授作报告

复旦大学智能复杂体系实验室于玉国教授以“从能量约束角度理解大脑结构和功能的优化设计”为主题，从当前计算平台的瓶颈上引出了模拟生物脑的结构和功能，指出构建类脑智能的必要性和意义；从最初的基于枪乌贼的电压钳实验构建Hodgkin-Huxley模型开始，介绍了不同方向建模方法的发展。介绍了神经系统在进化过程中的朝着能量消耗最优性。最后从微观的物理机制和建模，到介观的可塑性和信息编码处理，再到宏观的脑智能对类脑智能的发展进行了展望。

唐漾教授作报告

华东理工大学信息科学与工程学院唐漾教授以“基于深度学习的智能无人系统感知与博弈决策”为主题，围绕“智能无人系统面向复杂场景中存在的适应能力差、协作能力弱等问题”，介绍了团队在感知任务精准性和迁移性，决策任务的实时性和最优性，控制任务的协同性和自主性取得的最新进展，并在最后对智能无人系统中的感知、理解与决策的未来研究方向进行了总结与展望。

此外，还有十六位专家学者分别为大家带来了精彩纷呈的主题报告，他们分别是：

上海科技大学生物医学工程学院李远宁研究员的“人类语音感知与表达的神经机制与人工智能模型”

复旦大学上海数学中心李春贺副教授的“生物网络随机方法与应用”

复旦大学脑科学研究院诸颖研究员的“多维数据整合解码人脑发育、进化和疾病的分子机制”

复旦大学脑科学研究院颜彪副研究员的“视觉功能修复的前沿进展”

复旦大学公共卫生学院姚烨副研究员的“自组织理论与复杂生态系统”

复旦大学智能复杂体系实验室秦伯韡副研究员的“生物振荡的动力学研究：涌现与调控”

复旦大学智能复杂体系实验室史际帆副研究员的“动力学因果理论、算法及应用”

复旦大学智能复杂体系实验室宫庆媛副研究员的“在线社交网络用户行为研究”

复旦大学工程与应用技术研究院冷思阳研究员的“社会学习”

复旦大学智能复杂体系实验室金鑫研究员的“多智能体系统协同控制理论与应用”

复旦大学大数据学院魏忠钰副教授的“DISC-X：面向数字社会治理的领域大模型微调技术研究”

复旦大学智能复杂体系实验室孙思琦研究员的“Transforming Biological Understanding: T he Emerging Influence of Foundation Models”

复旦大学智能复杂体系实验室李俊副研究员的“基于优化轨迹的深度神经网络泛化理论”

复旦大学智能复杂体系实验室戴维副研究员的“哺乳动物初级视觉皮层的朝向选择性：从发育到功能”

复旦大学智能复杂体系实验室李运章副研究员的“A High-order Numerical Scheme for Partial Differential Equations”

复旦大学智能复杂体系实验室程新宇研究员的“时空动力微分方程的数值方法”

李远宁研究员作报告

李春贺副教授作报告

诸颖研究员作报告

颜彪副研究员作报告

姚烨副研究员作报告

秦伯韡副研究员作报告

史际帆副研究员作报告

宫庆媛副研究员作报告

冷思阳研究员作报告

金鑫研究员作报告

魏忠钰副教授作报告

孙思琦研究员作报告

李俊副研究员作报告

戴维副研究员作报告

李运章副研究员作报告

程新宇研究员作报告

现场同学积极提问互动

此次讲习班以“面向未来的复杂系统科学——交叉与融合”为主题，体现了交叉、交融、跨学科、跨领域的特色。共23位数、理、化、生物、医学等相关领域的科学家和青年学者受邀开设了主题讲座，共百余位本科生、研究生以及学者老师前来参加。老师们的报告覆盖各类学科中涉及复杂系统的关键问题，并试图从不同角度使用不同技术方法给出相应的回答，给同学们展示了如今复杂系统科学的前沿问题与研究问题的先进方法论，诠释了学科交叉的强大力量与必要性。老师们具有前瞻性与启发性的报告也激活了台下听众的思维，提问环节氛围火热，老师同学交互积极，为未来的复杂系统科学研究打下了基石。

来源 | 复旦大学智能复杂体系实验室