2021重庆市科协年会活动即将开始!
【主持人 王合清】尊敬的各位院士专家,同志们:大家上午好!
金秋十月,是收获的季节。为深入贯彻习近平总书记在两院院士大会、中国科协第十次全国代表大会上和中央人才工作会议上的重要讲话精神,全面落实市委五届十次全会的部署要求,今天我们相聚在山水之城、富硒之乡的大美江津,举行2021重庆市科协年会。这是全市科技界一年一度的盛会,本届年会的主题是“创新引领·融合发展”,将开展丰富多彩的活动,由重庆市科协和江津区委、区政府共同主办,相关市级学会和江津区相关部门共同承办。
【主持人 王合清】首先,我向大家介绍出席今天会议的领导和嘉宾,他们是:
中国工程院院士 江欢成先生
中国工程院院士 蒋剑春先生
欧洲科学院外籍院士,中国自动化学会副理事长 陈俊龙先生
欧洲科学院院士 李长明先生
重庆市政府办公厅副主任 凌凡先生
中共江津区委书记 李应兰先生
区委副书记、区长 唐大军先生
区人大常委会主任 石诗龙先生
区政协主席 王君成先生
区委副书记 邹云生先生
市科协副主席、重庆医科大学党委书记 刘宴兵先生
中国科协委员、重庆邮电大学党委副书记、校长 高新波先生
出席会议的还有市科协和江津区相关领导同志。参加会议的有各分论坛邀请的专家,重庆市科协相关部门和江津区相关部门、镇街、园区、企业负责人,川渝两地部分区县科协主席,以及科技工作者代表、新闻媒体记者,共计400余人。
让我们以热烈的掌声,向各位领导和院士专家的到来,表示诚挚的欢迎和衷心的感谢!
首先,进行第一项议程:请中共江津区委书记李应兰致辞,大家欢迎。
【中共江津区委书记 李应兰】尊敬的各位院士,各位专家,各位领导,各位来宾,大家上午好!
今天非常高兴与各位来宾共享2021重庆市科协年会这一科技领域高层次、高水平的学术盛宴。在此,我谨代表江津区委、区人大、区政协和150万帅乡人民,向莅临重庆江津的各位领导、各位院士专家、各位来宾朋友表示诚挚的欢迎,向长期以来关心支持江津发展的各级领导、各界人士表示衷心的感谢,向本次大会的顺利召开表示热烈的祝贺!
江津历史悠久、人文荟萃,有1500多年建县史,是聂荣臻元帅故乡、陈独秀晚年寓居地,是中华诗词城市。江津开放包容、产业兴盛,是重庆主城都市区同城化发展先行区、西部(重庆)科学城的重要组成部分,是国家新型工业化示范基地、国家现代农业示范区。
近年来,我们深入贯彻习近平总书记对重庆提出的营造良好政治生态,坚持“两点”定位、“两地”“两高”目标,发挥“三个作用”和推动成渝地区双城经济圈建设等重要指示要求,认真落实市委、市政府工作部署,大力推动以大数据智能化为引领的创新驱动发展,深入实施精英计划,科技竞争力,人才竞争力明显提升。
各位领导,各位专家,各位来宾,习近平总书记强调发展是第一要务,人才是第一资源,创新是第一动力,深入贯彻落实总书记重要指示精神,以承办本次年会为契机,不断深化与各级各类科技组织的战略合作,以只争朝夕的使命感、责任感、紧迫感,始终牵住科技创新这个“牛鼻子”,加快打造重要的科技创新基地,助推重庆建设具有全国影响力的科技创新中心。
最后衷心希望各位院士专家在各自科技领域里分享智慧观点,碰撞思想火花,结出创新硕果,衷心祝愿各位领导,各位专家,各位来宾身体健康,万事如意,衷心祝愿本次年会取得圆满成功,谢谢大家!
【主持人 王合清】感谢应兰书记!本届年会在江津区举办,得到了江津区委、区政府的高度重视和大力支持,我谨代表市科协表示衷心的感谢!
现在,进行第二项议程:举行重庆市科技经济融合专家服务队与江津区科技局战略合作协议签约仪式。
为深入推动重庆“科创中国”建设,去年7月,市科协按照“聚焦产业、摸清需求、整合资源、精准服务”的原则,对接区县重点产业和企业需求,整合市级学会和高等院校、科研院所、企业科协的专家资源,组建了13支“重庆市科技经济融合专家服务队”,旨在为地方提供精准化、定制化、套餐式科技服务。江津区是重庆市级“科创中国”建设试点区县。昨天下午,专家服务队组织了20余名院士专家走进江津的园区、企业,开展实地调研和对接服务。今天,专家服务队与江津区科技局在这里正式签署合作协议。
下面,有请重庆市消费品产业专家服务队队长、重庆市产学研合作促进会理事长李长明院士和重庆市江津区科技局局长周勇上台签约,大家欢迎。
【主持人 王合清】祝贺双方签约!期待未来合作取得丰硕成果!
现在,进行第三项议程:为“重庆市江津区产学研合作促进会”揭牌。
为进一步整合创新资源,搭建创新平台,拓展服务功能,推动政、产、学、研、用的互动协作,经相关市级学会与江津区科研机构、高职院校、高新企业等共同发起,决定成立“重庆市江津区产学研合作促进会”,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,探索产学研合作的新模式、新方法、新途径,推动科技成果转移转化工作。
下面,有请重庆市科协党组成员、副主席谭明星,江津区委副书记邹云生上台,共同为“重庆市江津区产学研合作促进会”揭牌。
【主持人 王合清】祝贺重庆市江津区产学研合作促进会正式成立!
现在,进行最后一项议程:请市政府办公厅副主任凌凡同志讲话并宣布开幕,大家欢迎!
【市政府办公厅副主任 凌凡】尊敬的各位院士、专家,各位领导,同志们,大家上午好!非常高兴和大家相聚在大爱之城江津,共同参加2021重庆市科协年会,以“创新引领·融合发展”为主题,聚共识谋新篇,为推动高质量发展赋能,为创新高品质生活添彩。
在此,受熊雪副市长的委托,向年会的召开表示热烈的祝贺!向出席年会的各位院士专家表示热烈的欢迎,向奋战在全市各条展现上的科技工作者致以诚挚的问候!
科技是强盛之基,创新是民族进步之魂,党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,为我们抓好科技创新工作指明了前进的方向、提供了根本遵循。当前,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,我们比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案,都更加需要增强创新这一第一动力。
创新之道,唯在得人。重庆市委五届十次全会提出要坚持营造近者悦,远者来的人才环境。作为党领导下的人民团体,市科协要深入贯彻习近平总书记关于群团改革的重要指示精神,切实履行市委、市政府联系科技工作者的桥梁和纽带职责,高水平打造全国地方科协综合改革示范区,高质量开展“为科技工作者办实事,助科技工作者作贡献行动”,更好地团结引领广大科技工作者,为重庆加快建设具有全国影响力的科创新中心汇聚更多智慧和力量。
积跬步才能行千里,尽精微才能致广大。希望全市广大科技工作者大力弘扬胸怀祖国、服务人民的爱国精神,勇攀高峰、敢于人先的创新精神,追求真理、严谨治学的求实精神,淡迫名利、潜心研究的奉献精神,集智攻关、团结协作的协同精神,努力在新时代展现新作为,让科技创新作为关键“变量”,成为全市高质量发展的“最大增量”。
最后受熊雪副市长的委托,我宣布2021重庆市科协年会正式开幕!
【主持人 王合清】感谢凌凡主任!首先预祝本届年会取得圆满成功!接下来,大会进入主论坛环节,有请市科协副主席、重庆医科大学党委书记刘宴兵上台主持,大家欢迎!
【主持人 刘宴兵】尊敬的各位领导、各位专家,各位院士专家、各位来宾:
大家上午好!接下来,我们继续举行第二阶段的主论坛。
今天共有4位院士专家作主题报告。首先为我们作报告的是江欢成院士。江院士是中国工程院院士、工程结构专家、中国勘察设计大师,长期从事建筑结构设计。曾任全国政协委员、上海市政府参事、上海市科协副主席,以及清华大学、同济大学、浙江大学等兼职教授,第九届、第十届全国政协委员。江院士长期致力于创新和优化设计,是上海东方明珠塔的设计总负责人、印尼雅加达塔设计总负责人、上海金茂大厦业主的设计顾问组组长。江院士作为主要设计者,第一次将30米直径天线卫星地面站成功地设计在软土地基上,获第一次全国科学大会奖。
今天,江院士的报告题目是《建筑设计创新与城市更新实践》。让我们以热烈的掌声欢迎江院士为我们作报告。
【中国工程院院士 江欢成】各位早上好!我的汇报题目是《建筑设计创新与城市更新实践》。
刚才各位领导提到两院院士大会发起了动员令,习近平重要讲话提到三个战略:科技兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,其中创新驱动发展是核心动力。我有幸参加了这个会,在会后主持人李晓红院长说,刚才习近平总书记为大家自发鼓掌而非常高兴,说到一定要让科技人员从束缚当中解放出来,保障科技工作者有5小时的科研时间,大家为此热烈鼓掌。
东方明珠现在已经成为上海市的地标,我认为东方明珠的成功是科技创新的成功,因为是东方明珠电视塔被公认为是上海市的地标,表现了上海的精神。这样的电视塔很多,世界上最早做的是斯图加特电视塔,中国建的第一个塔是武汉塔,然后是沈阳塔、天津塔、北京塔,可以看到它们有一个共同的特点,电视塔就是混凝土烟囱加轱辘,做塔的时候一定要突破烟囱加轱辘。当时我是广州建筑设计院的总设计师,包括建筑结构、机电都是在我的负责下进行的工作。当时我们做了几个方案,其中一个是:孟建明方案。孟建明大家知道是工程院院士,是东南大学的博士生。孟建明方案的塔楼被改为球,这个图是他最早画出来的,他在做方案的时候进行了创新,所以创新也是一种突破。东方明珠,大家看到有上面45米直径的球是做成了一把伞,下面是50米直径的球是做成了一个碗,碗边上来立柱子,三个斜撑,把立的断面提高了100米。
东方明珠建成的意义是在于它是改革开放的先行者,东方明珠做好以后仍不断的创新进步。大家知道透明的观光环廊,我们对24块板中每一块板都进行了三倍负载的试验,确保安全可靠。东方明珠做好以后在一定程度上提升了上海的地位,当时到上海来旅游观光的游客待在上海旅游时间就多了半天,当时投资8亿人民币,6年以后全部回收,差不多是净赚了。
创新设计,让JAE多个作品成为地标。盐城塔是双钢板砼剪力墙第一次用于上部结构,包头会展中心是梭形柱,轻巧有力,形象鲜明,这都是我们做的,我们觉得非常骄傲和自豪。三亚凤凰岛,五帆巨轮,随形设计,这也是我们做的。北部湾一号,把桂林山水在搬到北海,然后做了随形洞设计;厦门的财富中心,全钢支撑结构,是最小影响的建设工程;厦门世侨中心,拥有拉长的蜂巢结构,做到了建筑结构完美统一......
我们公司在城市更新方面也有过一些实践,城市更新是发展的趋势,优秀历史建筑是要保护和获得新生。
就拿上海展览中心来说,那时候我作为人大代表提了一个议案,把整个展览中心抬高,下面做坚实的底座,这样下面就多了几万平方米的面积,也可以做成交通枢纽,后来这个方案因为某种原因没有上,但是我希望在我之后会有人大胆的按照这个意思整个的做起来。当时很多报纸都登了,就是江欢成要把展览中心拎起来,美国报纸报道江欢成吓人一跳的思想。我也曾经建议把大世界也抬高起来,包括上海外滩的建筑群。前不久我们还做了一个建筑旋转90度的规划,因为这个地方规划了一条高铁,高铁从这里穿过,正好被客运中心挡住了,所以进行旋转90度,这个创新很有意思。
我们做得很成功的上海的思南公馆,这是新天地之后上海又一个网红打卡地,40几栋的别墅,有2栋是周公馆,在整治之前到处都是违章搭建。我们对于独栋结构做了相关工作,开展的是2层+阁楼+底层服务用房,后来变成了4层,下面半层是地下室,上面的阁楼稍微供起来,变成了4层,原来的房子下面加了桩,在室内加钢板桩,木楼盖变成混泥土楼盖,我们让思南公馆获得新生。当时有一块地进行拆掉重新建,现在做了住宅,卖了以后资金回流,此外,对住的环境我们也进行了整治。思南公馆整个总结下来是:海纳百川,中西合璧,文化思南,艺术思南,新旧结合,动静相宜,城市更新,生气昂然。
我的天空城镇梦。这是当时和唐市长在说这个事,他给我的签字,他说很支持重庆天空城镇梦,市长的签字认可给了我巨大的鼓舞。高质量建设,高品质生活,符合五大发展理念:创新、协调、绿色、开放、共享。土木建筑,最接地气,最反映“人民群众对美好生活的向往”,我呼吁天空城镇在重庆落地,成为重庆科学城一景。
我对天空城镇的定义,是向天借地,解决城市建设用地紧缺问题,解决高层建筑的消防安全、宜居和效率问题,让人们高层建筑中仍能高品质地生活,助力城市减轻交通压力。高层建筑三大问题:不安全,不宜居,效率不高。人们对美好生活的追求,千万年从来没停止过,从树上筑巢、土中挖穴、土坯平房、钢筋砼高楼再到天空城。当代企业家和建筑师的天空之城梦很多,如重庆来福士广场,我不敢太多的称赞这个项目,我感觉把重要的朝天门码头破坏掉了,我觉得这是很大的遗憾,上海也做过天空之城,如上海的天安阳光广场,然后还有碧桂园森林城市花园。
我的追求强调共享,要普通百姓住得起天空城镇。我和重庆建筑科技职业学院合作做了两个方案,一个是集中式,一个是叠桥式。我站在上海外滩,要把南京路、北京路、福州路立起来,要把河南路、西藏路、成都路变成空中花园,上面是多层建筑,这是我最初的一个构想,其核心思想是高层建筑多层化、垂直道路市政化。
之前我和重庆建筑科技职业学院的老师搭了一个模型,桥墩下面就供停车,还可以组合起来,用桥连起来,依山就势,前面是水后面是山,如果在重庆真的做成功的话会成为重庆市的地标建筑,也可以提升整个重庆的形象,到时候所有建筑界到重庆来参观天空城镇,我希望我这个梦想能够在重庆实现。
重庆是最适于建筑天空城镇的城市,有悠久、优秀的天空城镇建设传统,比如洪崖洞,还有许多传统的吊脚楼建设经验,为百姓喜闻乐见,也能尽少破坏地形地貌;有迫切的需求,山高、地少、人口密度大,重庆的地斜坡也是一个很好的优点,所以重庆的面积可以乘以1.2左右,因为是立体的;有良好的建设条件,地基好,风力小,地震烈度低;有雄厚的工业基础,钢铁业制造业发达;有丰富的造桥经验,著名的桥都。世界著名的美丽山城,需要精心呵护,尽心干预自然环境。
前不久浙江天台白鹤镇的试验建筑,我们图都画好了,但是最后又成了乌托邦,什么道理,受到政策的限制,因为规划部门认为你这个天空之城品牌要算面积,政府不仅不给奖励还要算面积,而且面积还要乘3,说里面的空间可以盖三层楼,所以要乘3,所以这个事又没有建成。所以要做成一件事要有创新,这个创新驱动不光是科技人员的事,非常重要的还要政府的支持。
践行创新驱动发展战略,让传统产业为新时代新发展做出贡献,热切期盼天空城镇在重庆落地生根开花结果。
谢谢大家!
【主持人 刘宴兵】感谢江院士充满智慧的精彩报告!
接下来为我们作报告的是蒋剑春院士。蒋院士是中国工程院院士、工学博士、博士生导师、中国林业科学研究院生物质化学利用国家工程实验室主任、生物基材料产业技术创新战略联盟理事长、中国林学会林产化学分会理事长、东南大学和南京林业大学兼职教授。蒋院士长期从事农林生物质资源的热化学转化制备高附加值产品的应用基础和工程化关键技术研究开发,研究成果推广应用于全国15个省、自治区,成套技术和装备出口日本、意大利等国家。获国家科技进步奖4项,中国专利优秀奖1项,省部级科技奖励8项,联合国工发组织等机构联合颁发的全球可再生能源最具投资价值领先技术“蓝天奖”1项。发表学术论文450余篇,授权发明专利90余件,为我国林业资源加工产业的发展做出了突出贡献。
今天,蒋院士的报告题目是:《碳中和背景下生物质资源的发展机遇与应对策略》。让我们以热烈的掌声欢迎蒋院士为我们作学术报告。
【中国工程院院士 蒋剑春】尊敬的各位领导,各位嘉宾:
非常高兴有机会参加重庆市科协举办的年会论坛,也有幸做汇报,题目是《碳中和背景下生物质资源利用发展机遇与应对策略》,在大的背景情况之下,我们碳中和跟生物质资源利用发展有什么关系,我从这个视角来谈谈我自己在这方面的认识。从以下四个方面:
一、碳中和背景。
背景是怎么来的?总书记去年9月22号在世界联合会上做出中国的承诺,就是我们要做到“30、60”,30年碳达峰,60年碳中和,这不仅仅是是简单的达峰和中和这四个字,实际上具有丰富的内涵。我们国家的经济社会经过这么多年的发展,现在叫新时期、新时代,为什么中央提出这样一个背景,在日常生活经济发展中,对科研发展的方向有什么影响,首先从党的方针政策进行思考。
我们国家经历三个阶段:首先是毛泽东时代,那时候是农业转向工业,发展过程当中我们国家建立了完整的工业化体系。80年代以后,一直到2010年左右,这一段时期的发展主要解决了需求,我们国家产业发展进入到好不好的问题,直到十九大提出了“满足人民群众对美好生活的追求”,十九大以后就提出了现在主要任务是满足美好生活的需求,这里面整个发展要现代化,更主要的是绿色、高效、可持续的消费与生产为主要特征的发展模式,改善人民的生活水平和建立更健康的生活系统,共同谱写生态文明,现在我们国家成为第二大经济体,这种情况之下下一步如何发展?
现在温室气体排放已经成为世界关注的话题,整个生存的环境,由于化石能源形成了温室气体,我国温室气体排放量远高世界平均水平,要解决这个问题。温室气体主要有两大类:二氧化碳和甲烷。量不大但是影响非常大的甲烷气体,主要是农业和生活排放;二氧化碳是最大的量,二氧化碳主要由占工业体系里面最大的火电排放,其实化工是可控的,真正不可控的是电,发电消耗产生的二氧化碳是最大的,化工是一次能源为主的能源结构,是造成温室气体排放的主要原因。
在这个背景下,中国已经成为第二大世界经济体,现在要追求美好生活。我们国家大家都关注到一个词“雾霾”,这是由二氧化碳的气体排放造成的,在2011年进入到新闻媒体和公众眼里,那时候我们的技术含量不高。现在我们跟西方沟通最主要的目标就是气候变化,温室气体效应,某种程度上是我们经济发展的阶段性,到75届联合国大会后,连续多次强调碳达峰与碳中和,包括“三大保卫战”,都是中央提出来的,逐渐认识到生态环境的重要性,也是在产业结构发生了变化的背景下提出下一步我们怎么做。
2015年建立了《巴黎协定》,16年做过郑重承诺,整个排放要达到2050年的水平,这就让经济发展的模式和要求都发生了变化,包括西方国家在碳排放这一块都有相应的气候变化行动方案和目标,那我们国家当然也有,在整个过程当中,如何有效实现碳中和?碳中和涉及社会经济生活各个方面,是经济发展的里程碑,上一代人更多的是解决有没有的问题,有得吃有得住就行了,现在这代人追求的是吃得好,穿得好,住得好,整个的要求都不一样,在这种情况下国家如何来转变。
到2060年碳中和如何来实现,还有40年时间。我们要实现碳中和,包括主要产业结构,包括生活方式等等都会发生改变,我们国家承诺的“双碳”目标,现在国家各个部门都在落实方方面面碳中和的方针,包括各级地方政府对能源使用指标的限制。
《巴黎协定》约束下,低碳生物基产品成为石化产品最佳替代方案,能大幅削减碳排放,减排优势显著。生物质是植物通过光合作用生成的有机物,它包括植物、动物及其排泄百物、垃圾及有机废水等几大类,现在都没有得到很好的利用。目前我们已经将废弃的资源利用起来,来减少二氧化碳的排放。怎样率先实现碳达峰,率先实现碳中和,地方政府都在搞。可再生利用是非常好的办法,怎么把这些资源用起来。
欧美国家都在逐步的尝试用生物基替代石化产品,生物基产品具有良好的温室气体减排能力,未来十年至少20%石化产品可被生物基化学品替代。所有产品都可以用生物质来制,但是为什么没有这样做,是因为成本的问题。生物质一定要转化过来,世界可以没有天然气,但是没有生物质就没有人类,所以生物质在人类发展过程当中一定会发挥很好的作用,西方国家可以用生物基转基因品,但是中国就不行。现在二氧化碳的排放最主要是炭的问题,应该把生物质炭固化下来,不让它排放到空气当中去。
二、生物质资源转化的作用。
生物质能是绿色植物通过光和作用,将太阳能转化为化学能而贮存的能量。植物每年可将1500亿吨二氧化碳转化为碳水化合物,相当于目前世界能源消耗量的10倍。生物质资源利用是我们要研究的,生物质能通过光和作用产生的能量。
生物质三大分组:纤维素、半纤维素及木质素。生物质资源种类很多,主要是农作物,油料作物和农业有机剩余物,林木,森林工业残余物。我国农林生物质剩余物资源丰富,每年近9亿吨,弃之为害,应该利用起来。高效利用是绿色发展的重要途径,生物质能源与生物基材料是战略性新兴产业,利用生物质能源是追求高附加利用的过程。
生物资源可以利用转化的六大主要方向包括:食药化、肥料化、基料化、能源化、材料化、饲料化,覆盖工业经济里所有的行业。这一块利用不仅仅是提供资源和产品,也为乡村振兴提供了很好的支柱,这些不用就不能产生价值,利用起来却有利于乡村振兴。
生物质资源碳减排潜力。以林业生物质资源为例,森林覆盖率高一个重要的作用就是二氧化碳的吸收,有利于创造人与自然共生的环境。现在我们国家在温室气体二氧化碳减排里面,林业大有作为,但是我们国家一百亿吨的二氧化碳的总排放要逐步的降下来,光靠林业还不够,还得靠技术的革新技术的变革。将生物质融入林业的发展,这是整个林业的方向。
新型碳材料与生物质能源技术。生物质能源转化利用形式包括:热化学转化、生物转化及物理转化等。采用热解转化技术,将生物质转化为高性能炭材料、高品质液体燃料及高纯度氢气。其研究方向之一就是高性能炭材料制备,活性炭吸附材料拥有独特孔隙结构和表面基团,能应用于食品、医药、环保、国防等。中国是该材料世界第一生产大国和出口大国,年产量约60万吨,年出口20万吨。我们的日常生活都离不开活性炭,比如车里如果没有活性炭就上不了路。其研究方向之二是高品质液体燃料,纤维素与PE串联Diels-Alder催化,通过定向调控呋喃类产物与烯烃的环加成反应,制备单环芳烃。对油脂进行催化裂解/加氢脱氧,制备高品质二代生物柴油或航空煤油。其研究方向之三是生物质制氢,以生物质为原料,通过热解气化及催化重整制氢,有优势在于环保、产量高及可再生。《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测:2050年后,70%氢气将来源于可再生能源。
生物质能源的发展。生物质能源推进碳中和,生物质能源助力跨部门脱碳战略。未来的发展,改善能源结构,优先发展非化石能源,大力推进低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源,实现二氧化碳净零排放。生物质能是破解我国能源困局的关键一子,探索发展生物质的“中国道路”,已成为我国政府部门、企业关注的焦点。生物质能源推进碳中和,我国生物质有很好的发展机会。这些是我们目前主要研究的方向,主要是解决低碳的问题,通过现在林业生物质来解决碳中和是不现实的,现在实现碳中和、碳达峰需要技术的进步和提高。
如果要解决生物质废弃物以及氢能源的问题,制氢是很重要的技术,现在氢能源的使用需要解决两个问题,一个是低成本的氢,第二是安全的使用。与传统化工燃料相比,氢能优势主要包括较高的含能特性、较高的能源转化效率以及二氧化碳近零排放。生物质、塑料等比煤的H元素含量高,产氢过程中需要外加气化介质相对较少,如果真正要实现一个产业化,就要考虑氢的来源。
生物炭固碳减排潜力巨大。在全球范围内施用生物质炭,可降低30%~54%的温室气体排放,同时作物产量提高率达8.4%~15%。我国每年生产秸秆10亿吨,30%可作为生产生物炭的有效秸秆资源,每年可固碳1.7亿吨,减排CO2达6.3亿吨,可抵消12%的人为碳排放。我国北方地区供热总面积约232亿平方米,若以生物能源替代燃煤,则可每年节约标煤4.6亿吨,减排二氧化碳12亿吨。我国对此也发布了一系列指导意见,如《关于促进生物质能供热发展的指导意见》、《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》等。
生物转化多联产。建立速效多循环静态堆肥发酵系统,开发绿色安全、便捷高效且过程可控性的腐熟发酵工艺,实现生物质生物转化联产能源、肥料及蛋白饲料。现在有20%多的污染是来自农业的,现在就要全部实行工厂化,把能源进行回收,我觉得这是未来很好的模式。当然不能只靠传统的模式,还有各种的技术,把技术难关一一攻克,包括生物质的发展,包括温室气体的排放等。
我就给大家汇报这么多,谢谢大家!
【主持人 刘宴兵】感谢蒋院士的精彩报告!
下面将作报告的是陈俊龙院士。陈院士是欧洲科学院外籍院士,欧洲科学与艺术学院院士,中国自动化学会副理事长,国家特聘专家,华南理工大学计算机学院院长及讲座教授,广东省计算智能与网络信息安全重点实验室主任,科睿维安全球高被引科学家、美国工学技术教育认证会评审委员,我国计算机科学与技术学科教指委委员。
今天,陈院士的报告题目是:《人工智能赋能下的智能柔性制造大数据理论与方法研究》。让我们以热烈的掌声欢迎陈院士为我们作报告。
【欧洲科学院外籍院士 陈俊龙】尊敬的领导,尊敬的院士专家,大家上午好!我今天很荣幸跟各位做报告,这一次的报告重庆科协组织得非常好,各行各业的院士专家报告的题目都非常好,涵盖了整个科协的方向。
我今天报告的方向跟前面两位院士报告的有点不一样,我讲的是智能制造方面,最主要是探讨流程工业流程制造方面,先从物联网和互联网方面做介绍,接着谈谈人工智能的介绍,还有提出问题和我们的解决方案,现在华南理工大学主要是做计算机科研和智能科学与控制方面的,下面给大家进行一个汇报。
先从工业互联网这个概念来讲,先谈物联网,十几年前国家提了物联网的概念,要把互联网作为基础把物连接在一起,成为了物联网的概念,物物相连、数物交互,其范围更广、规模更大、要求更高。我们希望有朝一日,孩子的妈想知道她老公正在喝什么饮料,在喝什么酒,希望万物都能够相连。物联网的概念,一是全面感知,把所有物连在一起;二是要可靠传递,在信息传递方面,怎么把信息可靠进行传递;三是智能处理,传递完以后怎么进行智能处理。整个应用方面,做到开放、安全实时的连接,这是现在物联网的概念。最终的目标是做到全球联网,这也是一个探讨的方向。
最近这几年各行各业都在要求物联网的应用,怎么把各个行业里面用的局部网连在一起来,扩散成全球联网。整个应用有三个特性:全面感知、可靠传递、智能处理。西方国家提出一些方案,提出利用物联网和互联网,把整个工业流程的制造技能作为整个工业互联网的基础,提出工业互联网智能制造从规模化、标准化向智能化和柔性化转型。
去年工信部印发的《关于推动工业互联网加快发展的通知》中有提出指导方案,希望建成工业互联网大数据中心,各个城市、各个行业都要把工业互联网数据中心建立起来,以达到制造强国。第一个十年,是利用十年迈入制造强国行列,第二个十年,到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,第三个十年,在新中国成立一百年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,这是当时整个智能制造强国建设三个十年的战略。
接下来讲讲人工智能的历史发展,首先是在工业时代、电气时代,人工智能进入到第一次高潮是1956年,提出AI基础理论,第一次低潮是AI未取得预期效果,计算复杂度高。第二次高潮是多层神经网络,BP传播算法,第二次低潮是遇到了软硬件的挑战。
然后是目前人工智能技术国际形势。人工智能是未来国际竞争的战略制高点,美国将中国视为头号竞争对手,我国有一些企业在人工智能发展方面已经超过西方国家。在国家应用场景方面,我们也在奋力赶追,在半导体制造工艺方面稍微有所落后,但是在整个国家政策指导支持下,很快我们会追到跟西方国家技术水平平行。就整个政策驱动方面来讲,国家也做出了非常多的推动,总书记也谈到人工智能是未来科技和产业发展的制高点,从我国发改委到科技部,再到工信部出台的各个指导方针里都有提到加强人工智能的发展,国家希望利用人工智能技术来建设超过20家10E级人工智能算力中心,现在政府的力量也在支持这个行业。
人工智能基础设施是新基建的核心任务,也是支撑科技自立、自强和数字经济发展的基础设施,现在西安、武汉都做得很多,国家希望人工智能来服务各行各业。目前人工智能的科研方向包括数字孪生方向,区块链方向,还有量子计算,云计算等,都是比较先进的技术,利用人工智能做一些创新。从未来新的方向里归纳七个方向,具体有认知计算、区块链、量子科技、物联网、感知交互、云计算、大数据。
目前很多与人工智能相关的产业,很多做AI的产业,在人工智能行业,哪些项目比较容易成功?粗略来说,数据容易获得,比较便宜,应用场景相对封闭可控,包括相关技术也成熟,也有容错机制的项目更容易成功。我们做的是开放环境中对动态数据建模以及增量学习,叫做“宽度学习系统”,跟传统的深度学习不一样,这是我们目前的技术,国内外很多的高校都用宽度学习系统做各种AI赋能的应用。
接下来给大家介绍一下我们做的项目,“柔性系统非确定性制造大数据理论与方法研究”,这个项目主要是跟高校合作,合作伙伴有天津大学、上海大学、北京科技大学、重庆大学以及珠海市丽珠微球科技有限公司。整个制造背景谈了柔性制造系统以及柔性制造流程,柔性制造系统里面包括生产需求的柔性,根据多变生产需求来制定,产品设计的柔性还有质量控制的柔性,还有流程管理的柔性,都是因为需求所产生的不确定性。生产需求不确定,产品设计不确定,生产质量也不确定,过程控制不确定,现在我们用柔性制造的过程来提需求,以微球制剂典型柔性制造流程为例,原辅料,API、DCM这些都是未知数,为了解决这些未知数,我们提出了四个目标:一是柔性制造数据建模与分析,二是要对整个构造的生产机制支持;三是产品辅助设计与评审,四是生产制造的管控和优化,每个目标都有不确定性,根据不确定性做出解决方案,根据解决方案要解决四大科学问题制造大数据分析与认知,制造知识构建与融合,企业产品设计与推理,生产过程控制与管理。
大数据与AI深度融合,基于AI的大数据管理作为方向,基于大数据的AI系统也在不断的提升,所以这两个是相互成就的关系。大数据过去所强调的是相关性,而不强调因果性,实际上,利用大数据做因果分析是很重要的。
2020年大数据发展趋势预测,主要是以民主的方式产生的,由大数据专委会的会员进行投票,来看哪一个问题是大家重视的问题,这里列出了十几个大数据发展的趋势:比如说数据科学与人工智能的结合越来越紧密。数据科学带动多学科融合,基础研究的重要性受到重视,但理论突破进展缓慢。整体来说大数据技术上虽然取得很大的成功,人工智能垂直行业也取得成功,但是在理论上的突破还是非常的慢。对这十几个发展趋势进行一个归类,会发现大数据与人工智能的结合是越来越紧密的,机器学习成为大数据智能分析的核心技术,基于知识图谱的大数据应用成为热门应用场景,对大数据进行因果分析的研究得到越来越多的重视,数据的语义化和知识化是数据价值的基础问题。人工智能的发展有人提出是三代:第一代是单模态数据,第二代是跨模态的数据,第三代应该是数据驱动和知识驱动融合,双驱动的发展。
刚才提的四个方向,我们知道了需求,有需求就要做研究,来解决这个需求,然后做整个柔性系统非确定性智能制造大数据研究平台。关键共性理论,柔性系统非确定性制造拉开数据分析理论与方法,分成的四个科学问题,每一个方块制定到给每一个团队去解决整合方法。
课题一,制造大数据分析与认知。有医药大数据,从原料产品数据到供应链数据,里面牵扯到数据的储存以及大数据实时分析等。
课题二,制造知识构建与融合。构建知识里面要知道什么样的材料会变成什么样的产品,还有哪些材料的组合会变成哪一个产品出来,分成三次研究课题,一个制药知识的提取,还有柔性制作的合理性、验证性进行提取,再有就是数据的可视化,这方面要集成在一起,做成一个模块,一个药品的产生不是这么的简单,要做初步的分析,根据药品不同的功能进行分析,这是做的知识构建与融合,利用数据的分析,然后用人工智能的技术理念来做推理和实时构建。
课题三,企业产品设计与推理。我们以原材料为支撑对企业的产品进行设计与推理,构建原材料、产品及其制造与服务知识库。
课题四,生产过程管控与优化。在平台上面整合的原材料、技术的管控牵扯到机器人的技术开发,还有全周期多模调配。这个项目已经实行了两年多,在今年年底会解题,对整个复杂材料感知数据做预处理方法,对数据的融合处理做整个算法,做云边协同计算方法,加上区块链的技术,对原材料进行追溯,结果是提高了智能工厂中闲置计算资源的利用率。
我们课题二的研究内容是制造知识构建与融合,做这个课题提出了六个不同的组,比如药物相关作用关系知识,一种药物与另外一种药物的分析结构,我们有算法导入,药物反应的转化率知识,不同的分子结构和不同的算法,此外还有药物拟合成知识分析、药物的合成知识探讨、药物反应知识、药物化学反应类型知识,我们会对不同的药物进行分析,还有关联进行研究,利用人工智能深度学习加工,把药物预合成做一个预测,因为我们知道原材料的组合,所以药物出来以后就可以对原材料来进行分析,这个药物是不是这个原材料组合成的,目前这个工作我们已经完成了,成果还不错。创新就是利用原材料和产品复杂的关联关系以及知识提取等问题,提出弱监督场景下基于主动聚类的医药原材料和产品实体关系知识提取。
基于区块链的存储,可以知道原材料是从哪个地方出来,然后是企业产品设计,基于多结构信息编码的药物反应转化率预测方法,提出一种基于多结构信息编码的模型,不仅考虑原子间全局结构上的关系推理与信息传递,还可自适应地学习。基于深度学习的因果关系编码算法,最后做整个场景药物的调配,在实验室过程里面做了一个机器人的设计,这是针对制药行业来做的,当然不同的行业有不同的需求来做。
这是我们目前的成果,希望平台以后在制药方面和多个行业里都能得到很好的应用。
谢谢各位!
【主持人 刘宴兵】感谢陈院士的精彩报告!
最后一位作报告的是高新波校长。高新波教授是重庆邮电大学校长,博士,国家万人计划科技创新领军人才,新世纪百千万人才工程国家级人选,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,重庆英才优秀科学家,科技部重点领域创新团队负责人,教育部创新团队负责人,教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会委员。重庆市青年科技领军人才协会会长、英国工程技术学会会士。主要从事人工智能、机器学习、计算机视觉、模式识别等领域的研究和教学工作,出版专著教材6部、发表学术论文300余篇,引用20000余次。获国家创新争先奖状、国家自然科学二等奖1项、省部级科学技术一等奖5项。
今天,高校长的报告题目是:《大数据安全与人工智能的可解释性问题》。让我们以热烈的掌声欢迎高校长为我们作报告。
【重庆邮电大学校长 高新波】尊敬的各位专家,各位与会代表,大家上午好!很荣幸有这个机会跟大家一块探讨大数据安全与人工智能可解释性问题。
我们重庆在做大数据智能化为引领的创新驱动发展战略,大数据安全和人工智能是非常重要的课题,这两个课题不断发展让我们看到了大数据和人工智能带来了好处,今天我谈谈存在的问题。
首先是数据技术与新基建带来的新机遇,我们知道现在正在经历第四次工业革命,第一次工业革命说叫动力革命,是蒸汽机时代,以英国发明了蒸汽机作为代表。第二次工业革命叫能源革命,或者是叫电气时代,是由美国电力的电气时代。第三次革命是计算机为代表的,第四次是数字革命,代表的就是云计算、大数据、人工智能。第一次工业革命诞生了很多工厂,第二次工业革命诞生了很多的公司,第三次工业革命形成了产业链,第四次工业革命需要搭建平台,构建生态。这四次工业革命给我们带来的变化不一样,前两次工业革命是从能源的利用上对人类社会做出了本质的改变,属于能源革命,后两次是属于信息革命。
经济方面,从过去的农业经济发展到工业经济一直到今天的数字经济。支持经济增长的主要动力由传统的基础设施、生产商、土地、资金、劳动力等因素,正向信息基础设施、消费者、信息技术转化。
今天新基建诞生了,比如说人工智能、特高压等,今天的新基建仍然是四次工业革命的组合,也是能源和信息的一部分。新基建给我们带来了新机遇,首先是5G,5G催生了大数据,以前没有大数据,数据没法存储,没法传输,5G的到来使得万物互联产生了海量的数据,有了数据就带来了价值。在2G时代出现了网络小说,那时候只能看网络小说,到了3G时代出现了微博、微信,4G时代出现了抖音,现在5G时代变化的速度越来越快。“5G+工业互联网”就是智能制造产生了,安全问题成为了企业担忧的重点,为什么用区块链技术,其实就是保证大数据的安全,大数据给我们带来便利的同时也看到了不利。
人工智能与大数据相互成就,今天人工智能成功的三大基石就是大数据高性能的计算平台和算法,有人称为数据、算力、和算法,所以今天他们是相互成就的关系。智能制造方面刚才陈教授已经做了介绍,我就跳过去。所以新基建给数据技术带来了新的机遇,人工智能又成为一个引擎,这样数据成为燃料,带动产业的飞速发展。
我们国家的大数据技术处于初级阶段,市场需求处于爆发期,数据是源泉,存储是支撑,安全是保证,分析是核心,应用是价值实现。所以在数据产生价值中间还有很多的环节,会产生存储的问题、安全的问题。
大数据是双刃剑,带来便利的同时也带来不便,比如个人隐私的问题,现在到处装视频监控,我们的行踪几乎是透明的,这是很多人不愿意看到的。目前也有人在做研究,能不能对图象进行编辑,可以记录,让一般人眼看不出是谁,看的时候不能知道行踪,这也是从个人利益角度提出的保护。对数据安全有需求所以才出现了大数据与区块链结合,要解决安全性、隐私性、开放性、共享性、透明性的问题,时间关系不一一展开解释。
人工智能的发展,被预测为未来十年最具变革性技术,无处不在的人工智能将成为趋势,这个我们已经感受到了。人工智能行业将会蓬勃发展,这些预测能不能变为现实有待观察,人工智能创新创业如火如荼,谷歌提出了移动优先转向AIFIRST,叫做人工智能优先。微软把人工智能作为公司的发展愿景,国内的BAT公司提出了ALLINAI战略,IBM提出认知计算战略。
未来的发展趋势希望从专用智能到通用智能跨越,今天的人工智能在垂直行业取得了成功,在专用领域取得成功,未来希望通用智能实现跨越式发展,这将是下一代人工智能发展的必然趋势,像训练模型一次要花千万的经费,这已经不是一个高校课题组能够负担得起的,所以大的项目是由公司在做。
我国人工智能发展的总体态势可以总结为高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好。
高度重视。党中央高度重视,集体学习,发布《新一代人工智能发展规划》,最近的政治学习都是学的这些内容。
态势喜人。投融资特别大,另外我国在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音响等方面发展超前。我国相关论文发布量世界第一,还出现了很多人工智能的学院,总体说来我们国家的人工智能发展态势非常喜人。
单位差距不小,基本上是处在跟跑的地位,只是在应用上有一些在领跑,在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范方面距离世界领先水平还有明显差距。人工智能要想健康发展,可能不是技术的问题,是法律法规的问题,无人车技术可能可以上路,但为什么迟迟不上路,也是法律法规的限制,一旦出了问题就不好判,我们提出2030年人工智能核心产业规模超过1万亿,带动相关产业规模超过10万亿,在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。人是生产力最活跃的因素,人口不能快速发展的时候,智能红利可以在一定程度上弥补人口红利。
国内人工智能产业是蓬勃发展的,要想平稳健康的发展首先要树立理性务实的发展理念,要有宽容的心态让它慢慢茁壮成长,第二是重视固本强基的研究,三是树立自主可控的创新生态,人工智能首先要有开放的心态,要开源,技术发展要开放要建立生态,四是推动共担共享的全球治理。
我们说人工智能的发展确实很快,比如图象分类竞赛计算机视觉已经超过了人类,但是能不能替代人呢,还是不能,有智能没智慧,无意识和悟性,缺乏综合决策能力。有智商无情商,日本很多游乐园配备很多的阿姨机器人,刚开始小朋友非常愿意跟机器人玩,那是一个新鲜期,很快就不会去玩了。会计算不会算计,如果有一天人工智能会算计了,那就很可怕了。
六个方面的主要挑战性问题:一是数据瓶颈,数据太多了,在传输方面都存在很多的问题,今天获取大数据的时候用网络下载都不如坐飞机通过硬盘去搬运,这就出现了数据瓶颈;二是泛化瓶颈;三是能耗瓶颈,现在很多地方拉闸限电,很大的原因是人工智能都是去电化模型,耗电量非常的大;四是语义鸿沟的瓶颈;五是可解释性瓶颈,这是最大的问题,如果不能解释为什么能成功,相当于把这个事交给一个不可靠的人,看这个人可不可靠就看他做事符不符合逻辑;六是可靠性瓶颈,随着机器学习的发展,人工智能模型越来越复杂,机器学习的变化带来了多个维度上的变化:可表达性、通用性、适应性、效率。这些更复杂更强大的模型也变得越来越不透明,虚假的关联性、模型的调试性和透明性的缺失、代理目标不可控等问题越来越多。
人工智能精度和可解释性问题,最终目标是实现负责任、可追溯、可理解的人工智能,如果人工智能可解释性好了一点,可以利用可解释性简化模型和开发并解释模型。
现有人工智能系统的鲁棒性问题。现有人工智能技术往往依赖大量的高质量训练数据和计算资源来充分学习模型的参数,但是高质量的训练数据以及计算资源都是很费钱的,有人说给你年薪30万让你标数据,学生一听太简单了,结果去了以后你标注一个月就不想做了。在方法上需要系统全面的借鉴鲁棒的人类认知机理,不仅仅是神经系统的特性,还有认知系统包括知识表示、更新、推理等,发展更加具有生物合理性的人工智能系统。
现在的人工智能为什么说是黑盒子,上学大家学过巴甫洛夫的试验,如果人工智能也是黑箱的话就会带来可解释性的难题。比如人工智能算法的大数据杀熟问题,为什么你的价格比其他人高,因为你天天在上面看这个东西,所以他认为你是真需要,现在对人工智能的监管要深入到算法内部,要算法监管,要看算法里面有没有这样的设计,如果有这样的设计就是不正当的竞争,所以利用人工智能技术就出现了大数据杀熟。此外,人工智能也可能变成大规模的杀伤性武器,用无人机进行暗杀太容易了。
德国大众公司出现了机器人杀人事件,IBM沃森开错肿瘤药物致患者死亡,以及无人驾驶交通死亡事故频发,这些都是不可解释性导致人工智能的不可控、不可靠,随之就带来了可怕,所以迫切需要开展对人工智能的可解释性深度学习的研究工作。
什么是可解释性?2017年ICML会议上谷歌的科学家给出一个关于可解释性的定义:可解释性是一种以人类理解的语言给人类提供解释的能力,能让人类听懂的解释,分为建模前、建模中、建模后。建模前是可视化的问题,可视化就是解决建模前的可解释性问题,建模中要有网络组件透明化,从DNN学到语义网络,建模后是要生成人类可以理解的解释。
美国提出了《DARPAExplainableAI(XAI)Program》计划,就是希望得出可解释性的模型。所以可解释人工智能三个重要领域:一是使深度神经网络组件变得透明,二是从深度神经网络里面学到语义图,三是生成人理解的可解释性问题。
欧盟出台《人工智能道德准则》,说要可信赖,就是说安全、隐私和透明、可解释的问题。可解释性首先是合法的、符合伦理的、鲁棒的。四条伦理准则即尊重人的自主性、预防伤害、公平性、可解释性。七个关键要素就是人的能动性和监督、技术鲁棒性和安全性、隐私和数据管理、透明性、多样性、非歧视性和公平性、社会和环境福祉、问责。三种监督形式:human-in-the-loop(HITL)、human-on-the-loop(HOTL)、human-in-command(HIC),就是说人一定要参与进来。
可解释性就是要解释人工智能技术过程和相关的决策过程。技术可解释性要求人工智能做出的决策是可以被人们所理解和追溯。人工智能系统对人类生命造成重大影响时,就需要人工智能的决策过程有一个合理的解释。无论是医学、军事等等重大的生命攸关的时候人还是要参与进去。
社会学,法律法规,必须要加以约束,划红线,才能保证人工智能健康的发展。认知科学也是需要做进一步研究的。
总结与展望:
数字技术与新基建为大数据和人工智能的高速发展带来了新机遇和新动能。
我国大数据技术的市场需求处于爆发期,数据安全与个人隐私成为制约大数据技术发展的瓶颈,大数据与人工智能的深度融合成为未来的发展趋势。国际人工智能技术和应用蓬勃发展,我国人工智能的现状是国家高度重视、发展态势喜人,虽然差距不小,但是前景看好。人工智能的可解释性问题是人工智能发展的瓶颈问题,成为人工智能落地和推广应用的前提和基础。所以希望有更多的科技工作者加入到大数据安全和人工智能可解释性问题的研究上面去。
我的汇报就到这里,谢谢大家!
【主持人 刘宴兵】感谢高校长关于大数据安全和人工智能的精彩报告!
今天上午大会主论坛到此结束。受科协王合清书记的委托,非常感谢今天为我们作报告的4位院士专家,感谢今天到场的所有领导、嘉宾和代表,非常感谢市科协在合清书记的带领下用心用情的组织了精彩纷呈的年会,也感谢江津区的大力支持。
谢谢大家!