中国·济南
山东产业技术研究院智能计算研究院
2021
05 / 24
智研简报
智/能/计/算 计/算/未/来
我院陈益强院长荣获“影响济南”科技人物
12 / 31
我院聘请苗春燕院士担任学术委员会主任委员
第五届中日韩（CJK）适老助残技术论坛成功举行
被国务院点名表扬的北京“新型研发机构”
到底新在哪里？有何示范意义？
CONTENTS
目录
面向“政产学研金服用”，打造研究机构与企业间体系化、标杆化及标准化合作模式
01
智研快讯
行业资讯
陈益强院长荣获“影响济南”科技人物
技术前沿
“新型研发机构”，到底新在哪里？有何示范意义？
03
智研院聘任苗春燕院士为学术委员会主任委员
04
第五届中日韩（CJK）适老助残技术论坛成功举行
05
AI模型打开生命信息密码
02
智研快讯
NEWSLETTERS
重磅|智研院院长陈益强荣获“影响济南”科技人物
12月20日，由济南日报报业集团、济南市科技局、济南市科协联合主办的2021年第三届“影响济南”科技人物颁奖活动在济南市龙奥大厦举行。山东省委常委、市委书记孙立成，市委副书记、市长孙述涛，市委常委、宣传部部长杨峰，市委常委、秘书长蒋晓光，市委常委、副市长、济南高新区管委会主任王宏志，市委常委、组织部部长陈阳，市委常委、市总工会主席王京文，市人大常委会副主任刘大坤，副市长孙斌，市政协副主席李继民、市政府秘书长王品木出席颁奖活动。山东产业技术研究院智能计算研究院院长陈益强荣获“影响济南”科技人物重磅奖项！
颁奖词：他们，登高望远，厚积薄发，抢抓世界新一轮科技革命新机遇;自主创新，勇攀高峰，书写泉城科技自立自强新篇章。他们是科技生力军，是破局者，是产业变革的实践者，向他们致敬!
作为“影响济南”系列评选活动的重要组成部分，“影响济南”科技人物评选旨在选出“科创济南”建设中表现突出的科学家、科研人员、企业家、创业者、科普工作者、科技服务人员。经过两届评选后，活动的定位愈发清晰，科研大咖成为第三届“影响济南”科技人物评 选中的绝对主角。
智研快讯
NEWSLETTERS
12月3日，智研院举行了聘任仪式，聘请新加坡工程院院士苗春燕担任学术委员会主任委员。山东产研院院长孙殿义，智研院院长陈益强出席了聘任仪式，孙院长向苗春燕院士颁发了聘任证书，并对苗院士的加入表示热烈欢迎和衷心感谢。
苗春燕，系新加坡南洋理工大学计算机学院院长、新加坡工程院院士，主要研究重点为智能代理在多代理和分布式AI / CI系统中的认知和社会特征。将上述研究集成到交互式数字媒体（虚拟世界，社交网络和大规模多玩家游戏），在云计算，移动通信和类人机器人等新兴技术中做出了重要贡献。 在顶级会议（AAAI，IJCAI和期刊（Science，Scientific Reports）上发表了200多篇研究论文。
智研院学术委员会在苗春燕院士带领下，进一步加强国际交流与合作，加大高端人才引进力度，建立人才激励和职称发展政策，不断推动山东省人工智能领域的科技创新与成果转化。
陈益强院长主要从事泛在智能计算领域研究，系统地开展了智能感知、人机交互、计算医学方面的研究工作，成果广泛用于医疗，健康，养老以及残疾人信息无障碍等领域，多次受邀在国际普适计算旗舰会议Percom等国际会议上做特邀报告。
在陈益强院长的带领下，智研院秉承“一二一”发展战略，构建未来智能物端核心基础设施，形成加速山东省产学研金服用一体化发展的标杆模式，建设成为服务山东智能产业发展的重大基础平台，助力山东形成千亿元的智能产业生态。
重磅|智研院聘请苗春燕院士担任学术委员会主任委员
本次论坛特别邀请到了日本东京大学、韩国东国大学、韩国三星电子、韩国AHA咨询公司、达闼科技和中兴健康科技的学界与产业界人士分享相关的研究和产业成果，从需求、政策和技术等层面，共同讨论信息技术赋能养老助残、健康医疗等领域的发展现状与前景。
第五届中日韩（CJK）适老助残技术论坛成功举行
2021年12月16日，第五届中日韩（CJK）适老助残技术论坛—消除“智能鸿沟”|CNCC2021以线上方式成功举行，本次论坛由论坛主席陈益强主持。
智研快讯
NEWSLETTERS
本届论坛的主题为“消除智能鸿沟”，在此次论坛上来自日本东京大学的酒谷薰教授、韩国东国大学的Seung-Hoon Hwang教授、韩国三星电子中国研究院研发副总经理史媛媛女士、韩国AHA咨询公司的CEO Young-Hee Ro女士、达闼科技郭潮波和中兴健康科技的产品总经理王俊鹏分别分享了相关的研究和产业成果，并就如何利用智能信息技术为老年人与残疾人等弱势群体的日常生活、出行提供更加智能便利的服务等内容进行了探讨。
“中日韩（CJK）适老助残技术论坛”是CNCC大会上的特色论坛，论坛主要针对信息技术赋能养老助残、健康医疗等领域的发展现状与前景进行讨论，重点关注如何利用人工智能技术为老年人和残疾人士提供智慧化的辅助。本次论坛邀请了来自中、日、韩知名高校、研究机构和企业的著名学者介绍相关研究成果和产业落地，从需求、政策和技术等层面，共同讨论信息技术赋能养老助残、健康医疗等领域的发展现状与前景。
技术前沿
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AI模型打开生命信息密码
每两年举办一次的CASP比赛被誉为“蛋白质结构预测领域的奥林匹克竞赛”，在基于CASP14（2020年第14届国际蛋白质结构预测竞赛）的蛋白质测试集评估中，天壤TRFold获得了国内所有公开蛋白质结构预测模型中最好成绩，仅次于DeepMind公司AlphaFold2 全球第一的成绩。CASP竞赛是含金量非常高的比赛，能在这样的国际大赛中赢得优异的成绩，也意味着国内计算生物学的表现突围进入了世界第一梯队。
无论是享誉世界的AlphaFold2 模型，还是国内新晋的TRFold模型，这些前沿的AI模型都在生命科学领域中赋予研究如催化剂般的效率，沿着蛋白质研究的价值探索过程，我们一起看看这场重构生命科学与医药领域的旅程。
打开科研思路与研究空间
蛋白质是细胞中的主要功能分子，参与行使几乎所有的细胞功能，在蛋白质参与行使细胞功能的过程中，必须折叠成特定的结构。但其排列的方式和位置的差异使得种类极其繁多，蛋白质在三维空间的折叠方向有10＾300种方式，结构非常复杂。不同的折叠方式使得蛋白质具有的活性和生物性能不定，而这个复杂的特性也就注定了研究蛋白质的路径困难重重。
传统观测蛋白质结构的方法主要有三种，包括核磁共振、X 射线、冷冻电镜，但这些方法往往依赖昂贵的设备和大量的试错过程，每种结构的研究都要花数年时间。历史上有科学家耗费几十年时间才能得到一个清晰的蛋白质三维结构，蛋白质三维结构的测定成了生物学领域非常困难的研究。至今为止没有AI技术的协助，三维结构被看清的量也仅仅只有17万个，这跟蛋白质的总量相比差距巨大。
而AI应用于蛋白质结构的最新进展，即AlphaFold2模型、TRFold模型等，能在几天、甚至以分钟级预测出具有高置信度的蛋白质结构，这在以前甚至要花费数十年时间。相对于传统的测定方式来说速度不仅快而且成本低廉，非常适合高通量的蛋白质结构获取。研究表示，如果照此速度，到今年年底将能完成对 1.3 亿个蛋白结构的预测，这有可能彻底改变生命科学的研究进程。
而这也意味着这种AI主导下的大规模的蛋白质结构预测将成为一种重要工具，对于科研工作者来说，能从结构的角度解答新的科学问题，打开科研的思路。天壤团队研发的TRFold这类AI模型对于生物科学领域的深研来说，围绕蛋白质结构功能问题，可以进一步打开对生物计算领域创新性研究的发现与探索空间，促进这个领域以更快的速度发展。而除了生物结构学方面的支持外，在医学、药学的研究过程中，AI模型也具有发挥的空间。
生命科学领域的研究中有很多方向，比如研究微观层面的细胞生物学与分子生物学，研究生物与环境关系的生态学等。而与生命活动规律、发育机制、生命本质的研究最接近的是有关生物大分子，比如蛋白质、核酸结构的研究。
对蛋白质进行系统深入的研究，能让我们从更深层次诠释生命体的构成和运作变化规律，进而全面揭示生命运行、发展的机制，激发生物科学、药物研发、合成生物学方面的发展。因此蛋白质研究、预测蛋白质结构等是学术与产业界深度参与的领域。在AI时代，得益于算力和算法模型的极大提升，我们也见证了蛋白质结构预测的历史时刻。
AI预测模型驶入生命信息深处
用AI模型预测单蛋白的结构模拟只是开始，结构的预测只是指明了研究的方向，后续的进展还得需要试验与头脑的风暴。国内外不同的蛋白质结构预测模型在广阔的生命科学与生物科技领域会各自占领擅长的领域，发挥效用。结构生物学家，中国科学院院士施一公曾表示对AI预测模型的看法，“人类蛋白质组里能够被预测的蛋白质三维结构，已经基本被 AlphaFold 预测了。总体而言，预测结果可信、也比较准确。这是人类在认识自然界的科学探索征程中一个非常了不起的历史性成就，也是人类在 21 世纪取得的最重要的科学突破之一”。
毋庸置疑的是AlphaFold2是蛋白质结构预测方向的重大突破，这类AI模型预测的高质量蛋白质结构，会促进高效筛选化合物的新技术发展，以及药物研发的全生命流程等。或许有人会有疑惑，AlphaFold 2模型性能足够强大了，为何我们自己还要花费精力、脑力去打造算法？事实上虽然Deepmind开源了AlphaFold 2模型，但开源的是推理代码，并没有训练代码，所以在github下载的代码实际上只能运行AF2的模型算法，直接对蛋白质结构进行预测。如果想要围绕蛋白质结构功能问题，或者是能够达到实际落地应用准确度要求的AI算法，没有训练模型经验，或者没有具备能够训练出AlphaFold 2模型结果的能力是无法把该技术推进解决更深层次问题的。
与芯片一样，对于做蛋白质结构预测来说，没有核心的技术能力，对于深层次的生命科学领域的探索就会受到限制。天壤团队打造的TRFold这套算法平台完全是国产自研，从底层代码慢慢搭建起来的，并且在国际赛事中取得了仅次于AlphaFold 2模型的好成绩。在两年半的研发时间里，TRFold经历了几十个版本的迭代，当前的训练架构是从今年初就开始设计，处理数据、训练数据并不停迭代优化，耗费10个月时间。其最新版本的预测精度接近AlphaFold2，并突破AlphaFold2需要超大算力的瓶颈。区别于AlphaFold2模型，TRFold有自己的思考与设计。TRFold采取权重共享的方式节约算力，在训练资源与算力有限的情况下，天壤团队从数据和网络设计上做出改进，仅采用少量的真实数据训练，使模型在训练过程中能够获得对真实共进化信息更好地识别能力，从而取得对氨基酸残基距离和坐标更准确的预测结果。
其算力消耗约AlphaFold2的1/32，预测大多数蛋白质链所需时间不超过16秒，相较于AlphaFold2预测约400个氨基酸的蛋白链所需70多秒的时间，具有明显的小样本数据训练生成优势。在后续构建蛋白质相互作用网络的过程中，计算量指数级别增长的情形下，对蛋白质的结构预测的研究具有深远意义，也为后续的研究比如结构生物科学、药物研究等领域打开了国产深研的大门，我们不会因为技术的限制而仰人鼻息。
天壤团队的TRFold模型也有自己的发展方向：围绕蛋白质结构功能问题并且能够达到实际落地应用准确度要求，进而推进解决更深层次的问题。比如研究蛋白质间相互作用的问题，利用目前的全蛋白质组协同进化分析，建立起蛋白质与蛋白质之间的相互作用的精准链路。通过研究蛋白质之间的相互作用，帮助科研人员构建大规模的相互作用网络图、寻找药物结合靶点的新思路以及精准疾病治疗的新方法。在新药研发、抗体模拟等疫苗研发中，提高蛋白质设计的精度和成功率，为各类疫苗比如新冠疫苗等的蛋白设计的验证助益等。
纵观科学史，每次科研领域取得重大的进步，都离不开当时技术的支持。无论是在蛋白质提纯的困难年代，还是电眼观察蛋白质的冷电镜技术时代，科学家研究的工具都依赖于当时的最高科技水平。随着AI技术的不断突破，走在前沿生命科技领域的深水区与无人区的领路者DeepMind、天壤等公司，不断用AI技术赋能，助力研究人员的科研工作，让科研人员告别依赖人类先验知识去做蛋白质结构预测的方式。
可预测的未来，站在AI巨人的肩膀上，这个领域的发展一定会有质的飞跃。而蛋白质这个能够影响生命进程的大分子，AI算法模型为我们打开了生命科学领域的新世界，这些海量的蛋白质结构会被技术释放，背后的解读与分析蕴含着生命信息的“富矿”，等待我们去探索与挖掘。
行业资讯
被国务院点名表扬的北京“新型研发机构”，到底新在哪里？有何示范意义？
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2021年9月29日，北京量子信息科学研究院研究员常凯等在《科学》杂志上发文报道对单层三氯化铬材料的最新研究进展。这意味着，我国学者在量子芯片材料研究方面又率先有了新突破。
2019年，在被誉为“诺奖摇篮”的德国马普研究所做完博士后研究后，常凯抱着为祖国量子科学研究作一番贡献的雄心，来到北京量子信息科学研究院，组建低维量子材料团队。
近年来，北京把新型研发机构建设作为加强高水平人才高地建设的平台和抓手，相继布局和培育了北京量子信息科学研究院（简称“量子院”）、北京脑科学与类脑研究中心（简称“脑科学中心”）、北京干细胞与再生医学研究院（简称“干细胞研究院”）等一批高水平国际化的新型研发机构，在深化人才发展体制机制改革方面做出有益探索。
量子科技是当今物理科研的前沿和热点，在世界范围内发展日新月异。“在这个领域做研究，天天都在想如何与国际同行争夺科研制高点。”常凯说，“好在量子院有稳定的经费支持、宽松的学术氛围，而且行政效率非常高。在这里工作，真正让做科研成为一种享受和乐趣。”
成立于2017年12月的北京量子信息科学研究院，是由北京市政府联合中科院、北大、清华等多家顶尖学术单位共同建设的新型研发机构。“量子院把传统科研机构的优势与新型研发机构的优势相结合，打造了一个产学研全链条畅通的科研平台。”量子院技术与产业开发中心兼聘研究员、清华大学工程物理系教授鲁巍说。
“我们着力打造一个环境，就是让科学家心无旁骛做科研。”量子院院长助理张硕介绍，量子院等新型研发机构在体制机制创新上，进行了一些突破性探索，概括起来讲就是“三无三有”，“三无”即无机构规格、无人员编制、无按“人头”分配的经费预算，“三有”是指对科研方向确立、科研团队组建、科研经费使用有自主权，同时积极探索财政经费负面清单。她说：“在此基础上，量子院探索打破研究单位之间、研究与产业之间、学科之间的‘高墙’，希望实现科研高地、人才高地、体制机制高地三位一体，从而激发最大的生产力。”
什么是新型研发机构？对大多数人来说，恐怕还不是很清楚。但它的蓬勃生命力已不容忽视。
日前，国务院办公厅发布通报，对国务院第八次大督查发现的48项典型经验做法给予表扬，其中北京有3项典型经验做法入选，建立完善“五新”机制高标准建设新型研发机构，就是其中之一。
被国务院点名表扬的“新型研发机构”，到底新在哪里？是怎样激发人才创新活力的？有何示范意义？记者走访了中关村国家自主创新示范区的几家新型研发机构。
为闯“无人区”者保驾护航
“脑科学中心有很好的机制和氛围，支持科学家自由闯入‘无人区’，做很有意思的科研，这对我有莫大的吸引力。”脑科学中心资深研究员马继延说。
2021年6月，在海外工作生活24年的马继延，全职回国，来到脑科学中心，全心投入对蛋白质错误折叠与神经退行性疾病的研究。
“老年痴呆和帕金森病在老年群体中多有发生，日益老龄化的社会迫切需要我们对此进行深入研究。”马继延表示，“我们的目标是尽快开发出有效的预防、诊断和治疗手段。”
脑科学中心行政副主任张泽工介绍，北京的新型研发机构，生动体现了“放管服”改革的持续深化，在机制创新上体现出“五新”：实行新的运行体制、新的财政支持政策、新的绩效评价机制、新的知识产权激励、新的固定资产管理方式。
“新型研发机构提倡的是以科学家为中心，是‘科研特区’，是对传统的有益补充。”张泽工强调，“脑科学中心最重要的工作出发点是科学探索，怎么有利于科研，就怎么去做。”
“脑科学中心建设了完善的技术辅助体系。”脑科学中心载体工程中心主任赵非介绍，“比如我们团队以病毒作为载体工具，把目的基因送到实验动物的特定细胞中去，从而开展对神经机制或疾病机理的研究。像我们这样的辅助平台在脑中心已经有10个。”
为什么不依托市场或者实验室自己完成相关工作呢？赵非说：“首先可以避免设施和人员的重复设置，我们统一提供的服务更便宜、更快捷。更重要的是，各部门之间可以就特殊需求随时沟通讨论，多学科交叉的氛围更能激发科研灵感。”
曾在传统科研机构工作多年的赵非说：“新型研发机构除了在科研方面给予宽松环境外，还让科研人员摆脱科研经费这道‘紧箍咒’，既不用每年绞尽脑汁去申请经费，也不用小心翼翼算计如何按计划花钱。”
“科研是一个不断试错、不断尝试的过程。”张泽工说，脑科学中心致力于构建一个开放创新的人才生态，为科学家松绑解压，不负春天所赐，不误春天所期，力争在脑科学与类脑科学研究领域实现前沿技术突破。
激发并凝聚科学家精神
干细胞研究院双聘研究员、中国科学院动物研究所研究员王金勇原本在广东
省广州市拥有优渥的工作生活条件。但他心底一直有一个声音：“我国在细胞治疗领域的底层核心技术上非常缺乏，导致进口药物总是报出天价，突破西方‘卡脖子’技术，让老百姓能用上我国自主研发的细胞药物，是我们这一代科学家的使命。”
“细胞治疗是国际前沿科技，需要具备一定软硬件平台条件才能实现。”经过多方考察，王金勇认为，干细胞研究院是一个能让自己和团队更快更好地实现科研目标的地方。
使命召唤，一切困难都不是问题。2021年7月，主动降薪，放弃百万元级个人奖励，王金勇举家搬迁，从广州来到北京，组建血液与免疫细胞再生技术平台。
“我很喜欢干细胞研究院的氛围，科学家精神特别浓，大家都有科技报国的情怀，团结协作、不计较个人利益和得失。”王金勇说得恳切，“在这里，我获得了认同感、找到了归属感。”
“与传统科研院所最大的不同，是我们打造了一支专业化、全链条的人才支持体系。”干细胞研究院院长助理林宇介绍，在干细胞研究院，除了有一流的硬件配套设施外，还有常驻企业家、知识产权团队、转化孵育团队等完善的科研支撑力量。
被定性为新型研发机构，干细胞研究院营造了一个不问出身、不问年龄、同台竞技、激发创新的科研环境。2021年6月，干细胞研究院首届“致一研究员”评审结果揭晓。作为5名入选者之一的彭耀进，并不是一名传统意义上从事生命科学研究的科学家，主要从事生命科技法律与伦理、知识产权与标准的研究。
身为研究院商务法务平台主任、伦理中心主任，彭耀进带领团队围绕生命科技领域伦理、法律及社会等问题，深度融入前沿生物医学团队，作出跨领域、多学科交叉前瞻研判，不仅填补了研究院的空白，也推动了国内该领域的高质量发展。
“我们主要是研究生命科学领域的创新制度，通过制度创新、立法，保驾护航技术进步。”彭耀进介绍，在工作中他还发现，很多科研人员在论文发表前甚至发表后才想起来申请专利，这就导致专利保护范围很小或者没有得到保护等情况的出现。
“我们采用嵌入式研究模式，在科学家得到数据时就介入进去，告诉他们哪些可以申请专利，并进行全球专利布局。”彭耀进说，专利价值得到完整保护，这也让科学家和转化企业的权益得到切实保障。
“新型研发机构集科研、教育、产业、资本于一体，通过一系列体制机制创新，开展先行先试，成功激发和凝聚科学家精神，让‘千里马’竞相奔腾，为北京建设高水平人才高地持续提供着澎湃动能。”中国人事科学研究院副院长柳学智认为。
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