在哈爾濱工業(yè)大學(xué)的科研版圖上，一場變革正在發(fā)生。從開創(chuàng)控制理論“新大陸”，到突破極限材料邊界，再到生命微觀世界的科學(xué)探索——一批“從0到1”的原始創(chuàng)新成果，正在這所傳統(tǒng)工科強(qiáng)校的實(shí)驗(yàn)室里誕生。

基礎(chǔ)研究是整個(gè)科學(xué)體系的源頭，是所有技術(shù)問題的總機(jī)關(guān)。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、強(qiáng)化原始創(chuàng)新，事關(guān)學(xué)校核心競爭力，更是回答“打造新一批國之重器”重大命題的關(guān)鍵支撐。2026年5月27日，哈工大召開加強(qiáng)基礎(chǔ)研究暢談會(huì)。

眼下，哈工大加快布局基礎(chǔ)研究，創(chuàng)新實(shí)施“筑基策源”發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)化使命驅(qū)動(dòng)型科學(xué)探索，充分發(fā)揮高水平研究型大學(xué)引領(lǐng)作用，從“科學(xué)端”“工程端”“交叉端”“產(chǎn)業(yè)端”入手，力爭產(chǎn)出更多具有顛覆性和原創(chuàng)性的成果，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)科技強(qiáng)國提供有力支撐。

中國科學(xué)院院士、哈工大航天學(xué)院教授段廣仁用生動(dòng)的比喻概括了自己學(xué)術(shù)生涯的轉(zhuǎn)型：“我們的很多研究工作，都好比在別人的園子里種樹，我曾獲得的兩項(xiàng)國家自然科學(xué)獎(jiǎng)也是如此。現(xiàn)在，我們的工作是開辟了一片新的果園，不僅自己種樹，也讓別人來這兒種樹?！?/p>

當(dāng)選院士之前，段廣仁已在經(jīng)典控制理論領(lǐng)域深耕多年。他深知，在20世紀(jì)80年代便已成熟的西方傳統(tǒng)控制理論體系，已經(jīng)觸到天花板，很難再有顛覆性突破。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)，控制工程界雖然繁榮，基礎(chǔ)理論卻長期停滯，業(yè)內(nèi)甚至發(fā)出“控制已死，等待重生”的慨嘆。這堅(jiān)定了他“尋找新大陸”的決心。

當(dāng)選院士后，段廣仁毅然踏上更艱險(xiǎn)的學(xué)術(shù)征途。2020年，他創(chuàng)新提出與經(jīng)典體系截然不同的“全驅(qū)系統(tǒng)方法”控制理論框架。簡單來說，傳統(tǒng)控制理論以“狀態(tài)空間模型”為核心，側(cè)重于描述系統(tǒng)狀態(tài)；而“全驅(qū)系統(tǒng)方法”采用一種全新的高階全驅(qū)系統(tǒng)模型，直接服務(wù)于“控制”這一終極目標(biāo)。這一理論在解決復(fù)雜非線性系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng)等問題上具有顯著優(yōu)越性，大大拓寬了控制理論的適用范圍。

新理論誕生之初，質(zhì)疑與爭議不斷。段廣仁坦言，真金不怕火煉，創(chuàng)新不懼質(zhì)疑，科學(xué)需要用時(shí)間和數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)。僅5年時(shí)間，這一中國學(xué)者自主原創(chuàng)的理論，已經(jīng)吸引全球20多個(gè)國家、150余所高校和科研機(jī)構(gòu)跟進(jìn)研究，發(fā)表論文超千篇。應(yīng)用場景迅速覆蓋航天器、機(jī)器人、無人機(jī)、微電網(wǎng)、高速列車、量子控制等諸多領(lǐng)域。

憑借這一成果，段廣仁斬獲黑龍江省自然科學(xué)獎(jiǎng)首個(gè)特等獎(jiǎng)，入選2023年“中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”，并獲得國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目支持。中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)成立“全驅(qū)系統(tǒng)理論與應(yīng)用”專委會(huì)，國際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）也成立以該理論命名的技術(shù)委員會(huì)。

近年來，哈工大構(gòu)建起“正向原創(chuàng)探索+逆向問題提煉”的雙向協(xié)同布局，鼓勵(lì)更多學(xué)者走出學(xué)術(shù)舒適區(qū)，改變思維模式，敢于提出原創(chuàng)性理論、架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)?！笆奈濉逼陂g，哈工大申報(bào)國家自然科學(xué)基金數(shù)量實(shí)現(xiàn)翻番式增長，多個(gè)團(tuán)隊(duì)榮獲國家自然科學(xué)基金委卓越研究群體、創(chuàng)新研究群體等。

“解決困難的最好辦法，就是創(chuàng)新?！睆氖录t外薄膜與晶體材料研究20余年來，哈工大航天學(xué)院教授朱嘉琦常以這句話勉勵(lì)學(xué)生。立足實(shí)際需求，突破文獻(xiàn)束縛，面向國家重大工程凝練基礎(chǔ)科學(xué)問題，是他和團(tuán)隊(duì)最鮮明的科研底色。

在極端環(huán)境下，傳統(tǒng)的紅外光學(xué)窗口材料難以滿足多重性能要求。當(dāng)高速飛行器以數(shù)倍音速穿行，窗口材料不僅要承受幾百攝氏度的高溫和劇烈風(fēng)沙的沖擊，還必須保證紅外目標(biāo)信號(hào)高效穿透。沒有停留在“小修小補(bǔ)”，朱嘉琦決心從電子局域態(tài)、晶格振動(dòng)等基礎(chǔ)物理機(jī)制入手，逐一破解理論難題。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立起極端環(huán)境下紅外透明導(dǎo)電薄膜光子學(xué)理論框架，為紅外透明材料性能提升提供了系統(tǒng)性支撐。

更具顛覆性的突破，來自金剛石。2010年前后，團(tuán)隊(duì)便作出極具前瞻性的判斷：金剛石絕不只是珠寶或工業(yè)切削的“牙齒”，更會(huì)成為終極半導(dǎo)體材料中的重要候選。當(dāng)時(shí)，金剛石大尺寸單晶制備及關(guān)鍵裝備相關(guān)技術(shù)，長期被西方國家封鎖。朱嘉琦帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克微波等離子體穩(wěn)定激發(fā)、偏壓原位形核生長等一系列關(guān)鍵難題。如今，他們實(shí)驗(yàn)室里“長”出來的金剛石，不僅成本大幅降低，還推動(dòng)顯卡芯片等高功率器件的大規(guī)模散熱應(yīng)用取得突破。

在哈工大，基礎(chǔ)研究的觸角不僅伸向浩瀚蒼穹與極限材料，也深入到關(guān)乎人類健康的微觀生命世界。與許多土生土長的工科教授不同，哈工大生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長胡穎教授的學(xué)術(shù)之路，是一場獨(dú)特的篤定選擇。從山東大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)到牛津大學(xué)，歷經(jīng)10余年海內(nèi)外求學(xué)，她最終落腳哈工大。吸引她的，是學(xué)校對(duì)基礎(chǔ)研究的投入，更是允許失敗、寬松自由的學(xué)術(shù)氛圍。

“90%以上的腫瘤治療失敗，都與耐藥相關(guān)?！焙f說，腫瘤是天生的“平衡高手”，能夠通過快速化解各種致命應(yīng)激以維持自身穩(wěn)態(tài)。因此，她選擇站在更高維度，不斷審視腫瘤的“生存智慧”?；诖?，她提出“打破腫瘤穩(wěn)態(tài)以殺傷癌細(xì)胞”的全新策略。

2015年，一次偶然的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓她有了意外收獲。當(dāng)時(shí)，一個(gè)學(xué)生觀察到一個(gè)經(jīng)典腫瘤驅(qū)動(dòng)蛋白在細(xì)胞內(nèi)形成了異常凝聚體。不少同行認(rèn)為，這只是實(shí)驗(yàn)操作中的“非特異性聚集”，屬于雜質(zhì)或干擾信號(hào)。憑借多年科研積累和科學(xué)直覺，胡穎判斷：這背后極有可能蘊(yùn)藏著從未被發(fā)現(xiàn)的腫瘤發(fā)生和耐藥機(jī)制。歷時(shí)數(shù)年攻關(guān)，她和團(tuán)隊(duì)揭示出全新調(diào)控機(jī)制，僅一個(gè)氨基酸的修飾，就能調(diào)控該蛋白的聚集，并直接導(dǎo)致癌癥關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因KRAS的靶向治療產(chǎn)生耐藥。這一成果于5月底發(fā)表于國際頂級(jí)期刊《細(xì)胞》。

體制機(jī)制的松綁，帶來了創(chuàng)新活力的井噴?！笆奈濉逼陂g，哈工大一批原創(chuàng)研究成果登上國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，其中在《自然》《科學(xué)》發(fā)表論文的數(shù)量，是“十三五”期間數(shù)量的3倍，越來越多“80后”“90后”青年科學(xué)家在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域挑起大梁。

“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家?！惫枮I工業(yè)大學(xué)校長、中國科學(xué)院院士韓杰才表示，在基礎(chǔ)研究的“無人區(qū)”里，在面向未來的科學(xué)高地上，哈工大人將按照布局重塑、人才驅(qū)動(dòng)、保障到位、合作深化的總體思路，向下扎根、向上結(jié)果。這不僅是一所百年名校的自我超越，更是向著科學(xué)最高峰邁進(jìn)的時(shí)代答卷。