许骏:企业的科技创新主体地位与产学研协同创新

汇聚科教创新资源优势、服务地方经济社会发展,是高校的重要职责,“产学研”合作是必由之路,关键是强化和突出企业的技术创新主体地位,“产学研”合作也是建设新工科的必然选择。

许骏:企业的科技创新主体地位与产学研协同创新

作者简介:许 骏,理学博士,计算机科学与技术教授,享受国务院特殊津贴专家,全国优秀教师,获广东省“南粤杰出教师”奖。长期从事计算机系统与网络技术研究,具有在大型企业(集团)负责技术研发以及在“双一流”高校领导国家重点学科的跨界工作经历,曾任广州电子集团公司总工程师、华南师范大学教育信息技术学院院长。现任华南师范大学二级教授、博士生导师、广东高校计算机网络工程技术研究中心主任,兼任中国人工智能学会智能信息网络专委会副主任、广东省计算机学会常务理事、广州市电子行业协会副会长。近年来带领团队主要从事云计算、大数据与人工智能技术研究,曾担任广东省教育厅“粤教云”工程专家组组长兼首席专家、深圳市发改委教育大数据工程首席科学家。出版《移动自组织网络》等学术专著6部、《计算机系统原理与应用》等高校教材6部。

 

(一)“五一”劳动节随想

今天是“五一”节,祝各位朋友节日快乐!

“五一”是劳动者的节日,劳动最光荣!向劳动者致敬!每一种职业都应该得到尊重,每一位劳动者都值得敬佩,每一个为工作而忙碌的身影都值得关注!

我们这一代有过上山下乡的经历,对劳动体会很深。1974年,高中毕业下乡插队,当时叫知青,在农村这个大课堂,我们阅读大自然这部永恒的经典和人世间这本厚重的大书,读懂了人与人之间的美好情感,体会了劳动的光荣与优雅。乡村的生活经历和从农民兄弟那里学到的东西,是我们这代人最宝贵的财富,它深刻影响着我的生活态度和专业技术工作的价值取向。我很欣赏一位从事农业研究的大学教授说过的话:中国农民肯干、实干、苦干的精神,是科研人员最好的导师,黄土地提出的各种问题,给科研人员拓展了无限的研究方向。广大农业科研人员活跃在田间地头,把最好的论文写在大地上,最好的科研成果留在百姓家,令人敬佩!

农夫是“锄禾日当午,汗滴禾下土”,教授和专家学者搞科研、做学术研究,其实也是一种体力活,一项成果的背后往往是长时间的专注、坚持和付出。有“中国居里夫人”之称的吴健雄教授曾经说过,“什么叫一流大学?只要在周末晚上去看看那里的灯火是否辉煌!”。确实如此,在一流大学的校园里,我们一定能看到:一大批既充满激情与兴趣,又能埋头苦干的优秀研究生,在教授们的指导下,在宽松又自由的气氛里,日以继夜地探索自然的奥秘、攻克技术的难关……。

18年前,也就是2005年的“五一”节,我为即将出版的专著《网格计算与e-Learning Grid:体系结构·关键技术·示范应用》撰写前言(该书2005年8月在科学出版社出版),也许是有感而发,一气呵成写下了六千多字,其中有一段文字与“五一”的主题相关:

“两年来,我们一同迎来朝阳送走黄昏,清华园的绿树繁花和湖光山色见证了我们匆匆的步履和忙碌的身影,实验室的灯光是一道美丽的风景。农夫是“锄禾日当午”,学术研究也是一种艰辛的劳作,研究工作要靠年复一年的积累,成果孕育在日以继的潜心研究之中。我们研究团队的成功演绎了这样一种境界:“只知耕耘,不问收获”,也是清华校风“行胜于言”的生动体现。现在,凝聚着研究团队全体成员智慧和汗水的这本专著即将由科学出版社出版,这是对我们研究团队全体同志共同努力的最好纪念,也是我们之间友情的最好见证,这段一起走过的日子将带给我们美好的回忆。尽管我们清楚书中的一些看法和想法未必高明,但都是实践之后的真实体会,就像农夫在秋后与朋友谈论耕耘与收获。”


*点击链接阅读前言全文

时光荏苒,流年似水,转眼18年过去了,今天重读这些文字,清华园的往事如电影片段般重新浮现在眼前,那些记忆让人暖心,难以忘怀。

我2003年进入清华大学计算机科学与技术系从事博士后研究,在合作导师史美林教授的支持下,带领团队承担了国家自然科学基金重大研究计划项目,在网格计算支撑环境及中间件技术研究取得重要进展。

科研成果既上书架也上货架,我们团队一直在努力,上书架是发表论文和出版专著,上货架就是实际应用、产生效益。我们在科学出版社出版了专著《网格计算与e-Learning Grid:体系结构•关键技术•示范应用》和《协作社群形成与演化机制:理论与算法》,主持研发了国家远程教育网格示范工程LAGrid,并在全球大的远程教育体系——中央广播电视大学(国家开放大学)应用。2004年12月,教育部科技司在清华大学主持召开该项科技成果鉴定会,总体达到国际先进水平。2005年4月1日,《中国教育报》第1版以“我国网格计算应用研究取得重大进展”为题报道了我们团队的工作。

能够在一个得到国家和社会的大力支持、拥有丰富的学术资源,而又相对自由、纯洁、宽松的环境中专心于学问,这是非常幸运的。清华园的博士后研究经历给我留下的不只是美好的回忆,更是不断滋润我人生的精神源泉。


(二)“产学研”合作的关键是强化企业科技创新主体地位

汇聚科教创新资源优势、服务地方经济社会发展,是高校的重要职责,校企合作是必由之路,关键是强化和突出企业的技术创新主体地位,推动企业在关键技术创新和原创技术突破中发挥作用。因此,大学理工科专业的科研选题,要瞄准国际科技发展前沿、紧扣行业产业重大需求、集聚产学研用协同创新。但目前国内高校的科研工作与所在城市重点行业产业结合不够紧密、科技创新对城市产业发展的支撑力不足,这些现象值得大家共同关注。

行业切入问题对我们搞理工科的人来说是很重要的,高校要主动与行业产业部门和龙头企业对接,从行业企业发展面临的技术瓶颈提炼出科学问题,从原理上把问题吃透,这正是高校基础研究的优势,而恰恰又是很多企业研发的薄弱环节。在将原理问题研究透彻后,再攻克若干共性关键技术,并做出原型系统,到这个时候,再整合企业的研发能力和创新链的其他环节,从而形成全链条创新,这样的研究可以做得更深入且更有影响力。

在我职业生涯的早期,曾有过这方面的经历。

上世纪八十年代中至九十年代初,我在佛山市工作,纺织、陶瓷和电子信息是当时佛山市三大支柱产业,有很多制约产业发展的共性关键技术需要攻关。在领导的关心支持和专家的鼓励指导下,我带领由地方高校和行业龙头企业组成的“产学研”协同创新团队,在计算机控制系统与工业机器人技术研究取得多项重大成果并实现产业化,其中,《气流纺纱计算机控制系统》结束了我国纺织行业该类装备依赖进口、技术受制于国外的历史;应用于陶瓷行业的喷涂机器人达到国际同类工业机器人先进水平;计算机控制超高亮度LED大型电子显示系统研制填补当时国内空白,总体处于国际先进水平。

1991年,佛山市委、市政府授予“优秀科技专家”称号,1992年,入选享受国务院特殊津贴专家。我深知荣誉不属于我个人,属于整个“产学研”协同创新团队!是国家改革开放的好政策,让我有干一番事业的舞台和机会,躬逢其盛,是一种幸运,我和我的团队没有辜负这个伟大的时代。就我个人而言,这也是“产学研”协同创新的一次成功实践,从事高技术研究的团队通常要有一定的规模,这单靠高校难以做到,“产学研”协同创新是一种有效途径,借助企业平台弥补高校资源的不足,利用高校优势帮助企业提升技术创新能力。如果说,我带领团队曾经在科研上取得过一点成绩,产学研合作无疑是主要原因之一。

转眼30年过去了,这些陈年旧事、“过来人”的认识与体会,本宜暗自怀揣,不足为他人道起。我们呼吁更多的高校理工科教师、研究生走出“象牙塔”,奔赴工程一线,直面应用需求,为行业企业解决难题。据《中国教育报》消息,近日,《甘肃省高校青年博士教师“入企入园”行动方案》正式发布,自2023年起,甘肃省将每年从高校选派100名左右青年博士教师赴专业对口的行业企业,推进“产学研”协同创新,这一做法将对全国各地具有示范引领作用。

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我国IT产业“缺芯少魂”的教训十分深刻,国产操作系统落后主要是在单机系统(桌面端、移动端和服务器端)时代积累下来的问题。从上世纪80年代进入PC时代开始,我国IT产业基本上建立在Wintel(Windows操作系统+Intel芯片)和AA(Android操作系统+ARM芯片)平台上,CPU芯片和操作系统两大计算机核心技术被边缘化和弱化,软件产业长期依赖国外基础软件,只在应用层面做开发。这些年层出不穷的卡脖子、断供问题,都是吃了不掌握核心技术的亏。当今社会,产业竞争的起点越来越向科技创新前移,要鼓励有实力的大企业将研发工作往前移,加强与高校、科研院所的合作,积极参与基础研究,争取掌握核心技术,从根本上摆脱产业发展“卡脖子”和“掉链子”的风险。

最近ChatGPT占据了各大新闻板块头条,OpenAI这家公司一时风光无限。ChatGPT现象让我们再次看到国外科技企业作为国家技术创新主体所具有的强大创新能力。长期以来,国外科技企业注重科技创新特别是原始创新,国内企业要下决心迎头赶上,才有可能占据产业链的高端。

在强调企业技术创新主体地位的同时,我们也要清醒地看到,国内的科研能力仍主要集中在高校和科研院所,特别是在基础研究方面,高校具有天然的优势,因此,高校要在解决“卡脖子”问题上承担更多的责任,坚持做基础性、前瞻性研究和共性关键技术攻关。

2008年是国内云计算元年,我带领团队布局云计算研究,牵头组建广东高校计算机网络与信息工程技术研究中心(以下简称工程中心),聚焦网络计算关键技术及云操作系统等基础软件自主创新,获广东省教育厅立项建设,并得到广东省高等学校科技创新平台项目的支持。工程中心一头连接高校,靠近科技创新的源头,另一头对接企业和产业,可以将高校重点学科和科研平台优势转化为服务优势。2013年,我受聘担任广东省教育厅专家组组长和首席专家,牵头组织领导“粤教云”工程,负责“粤教云”总体设计、技术架构、标准体系及实施方案研究;2018年,又受聘担任首席科学家,主持深圳教育大数据应用技术工程实验室建设(深圳市发改委立项建设)。


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作为长期在高校工作的科研团队,我们在计算机网络与分布式计算领域进行了20年的基础研究与工程实践,是国内最早从事云原生计算研究的团队之一,突破大规模广域分布式集群管理、云计算资源高效并发调度、有状态容器化应用在线迁移以及零信任认证与授权等关键技术,代表性成果云操作系统uEngine,技术自主可控,内核自主开发,既有效破解“卡脖子”问题,又不与主流技术脱钩,已应用在“粤教云”公共服务平台、深圳教育大数据平台和电力配电工业互联网平台(国家电网公司)等,取得显著的社会经济效益。

发展数字经济已成为国家战略,以云操作系统为基石的新兴平台软件关乎到构建自主可控的数字经济生态,加快云操作系统迭代升级已写入了《国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要》。我们团队乘势而上,正在研发新一代云操作系统,实现从“云-边”二元架构向“云-边-端”三元架构拓展,这既符合技术发展趋势,对终端操作系统的发展也具有深远的意义。


(三)“产学研”合作是建设新工科的必然选择

我的学习成长经历,特别是在学术界与产业界的跨界工作经历,让我对工程教育与高校工科人才培养有比较深入的思考和切身的体会。

我小时候是一名无线电爱好者,初中开始组装收音机,高中已经自学了《晶体管电路》和《无线电电子学》等科技书,当一名工程师是少年时代的梦想。

1978年3月,作为恢复高考后第一届大学生,进入中山大学无线电电子学系学习。1982年大学毕业,我主动要求到企业工作,因为我始终没有忘记当一名工程师的梦想。

广东江门市无线电三厂是一家研发生产电视机、收录音机和其他广播器材的企业,我从生产线工人到总装车间技术负责人,两年多时间虽然不长,但那是我职业生涯的一段重要经历,这期间的亲身感受和亲历见证,让我看清楚了国内电子信息产业与国际先进水平的差距,当时的一些小事让我印象深刻:产品装配线上国产示波器的水平线总是在飘移,而进口的同类产品却非常稳定;总装生产线如果使用国产焊锡,大量的整机产品就不能一次通过质检……这些事让我明白了什么是实际、什么是实事求是。其次,企业科技人才严重不足,这大大制约了企业的技术创新能力。人才培养主要靠教育,科技创新与高等教育密切相连。

我1985年离开了江门无线电三厂,调入高校从事教学与科研工作。此后,在我的职业生涯中,也曾经二次走出“象牙塔”,在企业总工程师岗位上负责技术研发工作。2005年,我离开清华大学回到广州工作,担任广州电子集团公司总工程师,尽管一年多以后,我又重返学术界,受聘华南师范大学特聘教授并担任教育信息技术学院院长,但校企产学研合作从未间断,我至今仍兼任广州市电子行业协会副会长。

我以为,学术界和产业界的人才双向交流很重要。感谢领导的理解和支持,让我有机会在高校与产业跨界工作,体会从事学术与工程不同经历的价值与乐趣。

在江门市无线电三厂工作期间,有一件小事影响了我的工程教育观。

我在总装车间当技术负责人期间,厂部决定提高工人师傅的日工作量定额,这个决定要由我去落实。工人师傅有抵触情绪,不愿接受,我完全理解,毕竟每天的工作量增加了。工人师傅对我说:“要求别人做到的,你自己首先要做到。你一天能完成多少,我们就完成多少。”我认为,工人师傅对我提出的要求很正常,也很合理,绝非刁难我,于是我很爽快地答应了,因为我自己心里有数。也许工人师傅是准备看我出洋相闹笑话了,大学生嘛,讲讲理论还可以,动手能力就不一定靠谱了。第二天,我准时出现在总装车间的岗位上,干得很投入,当然也很专业,我中学就开始摆弄无线电,下乡插队期间还在县农机厂当过电工,后来考上了大学,专业理论与实践能力又得到比较系统的训练,我对自己还是很有信心的。距离下班时间还有1个多小时,我就完成了厂部的新工作量定额,这是工人师傅预先没有估计到的。于是,戏剧性的一幕出现了,他们赶紧劝我别再干了,表示无条件执行新的工作量定额。此事很快就在厂里近千名员工中传开了,有关部门还组织过一次专题讨论,主题是企业需要什么样的大学生。

理科与工科,大家习惯地统称为“理工科”。其实,理学与工学尽管有着很紧密的联系,但它们是不同的两大学科。

近代以来,工程科技直接把科学发现与产业发展联系在一起,成为经济社会发展的主要驱动力,工程科技改变世界,工程教育领跑创新,这已成为大家的共识。

在全球范围内,工程教育不同程度地存在着以理科教育的方式培养工程师、工科学生的实践动手能力不强、行业企业对人才培养过程参与不够、优秀青年对工科专业的兴趣降低甚至出现“逃离工科”的现象。

在我国高等教育体系中,工程教育“三分天下有其一”,地位举足轻重。从国内高校工科人才培养的现状来看,存在的主要问题是工程实践导向不足、培养模式单一、产学研结合不够紧密,不能支撑复合型工程科技人才的培养。

工科人才培养的关键在师资,目前,大多数工科教师从学校到学校,工程实践经验不足,“重论文轻实践”的评价机制,更是严重影响了工程教育的高质量发展。在高校经常见到这样的现象,研究生解决了行业企业的关键技术问题,这本是一件好事,但如果没有在顶刊发表论文,那就要面对毕业或评优时的窘境;在产业领域,大量技术难题得不到解决,面对一些“卡脖子”现象,企业也往往无计可施。很显然,这是考核评价这根指挥棒的导向出了问题。大学工科教师和研究生的考核,应体现学术研究与工程能力并重的原则,科研选题要瞄准国际科技发展前沿,紧扣行业产业重大需求,集聚产学研用协同创新,突出科技创新赋能产业发展。国内高校能够频繁地在顶刊发表论文,这说明在基础研究方面已经具备相当高的水平,但这并不能说已经掌握了该领域的核心技术。产业发展离不开人才支撑,高校在这方面应当承担更多责任。

我国制造业规模居世界第一,但制造业工程师占从业人员比例严重偏低。据有关研究团队测算,2020年我国制造业中科学家和工程师占比仅为3.55%,远低于德国23.2%、欧盟14.2%的水平。如果到2035年,我国工程师占劳动力比重达到发达国家目前的平均水平,工程师需求规模约为4500万人。培养适应时代需求的卓越工程人才,这是高校新工科建设的使命。产学研合作是建设“新工科”的必然选择,日前,清华大学正式成立国家卓越工程师学院,旨在促进产教深度融合,培养具有坚实宽广的基础理论、系统深入的专门知识,具备解决复杂工程技术问题和工程技术创新能力,具有工程伦理素养和国际视野的高层次工程人才。

又一年高考即将来临,期待工科专业成为考生报考的热门专业,让“逃离工科”成为历史。