9月，2021年“强国青年科学家”活动评选结果出炉，西安交通大学数学与统计学院教授孙剑因其在人工智能的基础数学模型与算法研究中的杰出贡献入选。

“宝剑锋从磨砺出，深耕人工智能的基础数学模型与算法研究，初心不改；顶天立地做科研，哪里有国外垄断，就去哪里开发新理论。精勤求学是他、敦笃励志是他、果毅力行是他、忠恕任事也是他。”这是孙剑的颁奖词。

如何理解创新？如何提高创新能力？创新与强国的关系如何？青年学者如何助推强国建设？带着疑问，记者采访了孙剑。

记者：您是如何理解创新的？

“创新是要能解决‘卡脖子’问题的”

孙剑：习近平总书记指出，我国科技发展的方向就是创新、创新、再创新。在新时代，如何用创新引领科技发展，是我们每个科研工作者思考的问题和追求的目标。我认为，科研创新不是凭空而来的，一定要有明确的目标导向。有的创新是理论层面上的，比如提出或解决某一猜想；有的创新是应用层面上的，比如对某种技术进行革新，解决实际问题。但有的研究成果只是将现有的东西集成起来，填补某一方面空白，这不代表真正的创新。真正的创新成果，放眼于整个社会层面都有着非常大的影响力，往往能够解决某个或多个领域的共性关键科学或技术问题。

记者：应如何提高创新能力？

“创新离不开日常积累”

孙剑：在我看来，创新还是在于日常积累。总体来说，好的创新点需要建立在掌握广泛而深入的学科知识基础之上，跨学科知识与实践经验的交叉必不可少。静下心来多观察、多思考、多动手，将日常中所积累的经验、理论知识与领域目标相结合，可为一个新的研究问题带来新灵感。以我们团队的工作为例，我们在开展医学成像研究之前在相关领域有着长期的积累，恰好遇到和研究方向非常契合的医学问题，把它同人工智能方法结合到一起，有一种豁然开朗的感觉。但在深入研究的过程中会遇到一些新问题，一方面是如何将基础理论做的更加深入，另一方面是如何进一步提升理论与方法在实际应用中的有效性。因此我们通过同一些产业界的公司和厂商加强合作，更好地了解实际需求，从而优化理论与方法，努力使得我们的方法贴近需求、解决实际问题。总之，如何更有效地建立理论与应用之间的桥梁，是我们一直所面临的挑战，也是不断努力达到的目标。

记者：如何理解创新与强国的关系？

“创新的方向应与强国的愿景紧密相连”

孙剑：创新的动力和方向是和强国的愿景紧密相连的。工业革命往往是应用驱动的，而解决应用问题的核心在于最基础的数学、物理、化学等学科的发展。中国的发展速度非常快，但很多前面的基础工作有待锤炼的更扎实一些。现在国内仍缺乏基础研究驱动的产业和原创性工作，大部分研究是在已有成果上的优化。归根究底，探究有价值和难度的问题，才是大学研究应有的特征。从基础学科里孕育发展，然后慢慢融合渐变，推出新的有价值的技术革命，进而带来整个社会的变革，这是真正创新性工作的典型特征。只有把基础做得越来越好，在应用中才有可能产生重大突破。立足国情与发展需求，扎实推进基础创新与应用创新，是“创新助推强国”的重要路径。

记者：您科研中的创新和突破点有哪些？

“模型驱动 交叉创新”

孙剑：我们团队聚焦人工智能的基础理论与算法研究，提出了“模型驱动深度学习”新理论与方法，系统建立了快速与超快核磁共振成像新方法，促进形成了医学成像的模型驱动深度学习新方向。这一研究方向是人工智能和医学研究的交叉领域，目的是在保证核磁共振成像质量的基础上提升了成像的速度。

虽然人工智能已经在各行各业产生落地应用，但仍然存在着结合领域的深度不足、基础理论与方法存在瓶颈等问题。我们的科研目标聚焦于解决人工智能的基础瓶颈问题，同时满足学科交叉中人工智能应用的有效性和个性化等需求。我们希望更加深入地结合医疗等国家重要领域，发展更有效的人工智能方法，解决现实问题。这些研究都需要充分的学科交叉，例如在和医院的合作中，数学系的学生结合需求设计模型和算法，医学学生在医院采集数据、做医学临床分析，同时与医疗设备厂商合作优化医学成像、诊断等流程。

记者：青年学者如何助推强国建设？

“将科学研究与国家需求相结合”

孙剑：我们在进行科学研究的时候，要选取有价值的、跟国家的发展需求紧密结合的研究方向，要能脚踏实地地去解决一些核心障碍、“卡脖子”问题。简而言之，就是以国家需求为导向，以实用化为最终目标，不跟随已有的标准问题做研究，而是在研究与应用的迭代中定义新问题、发现新思路、建立新方法，逐步实现科研创新，促进创新成果在现实生活中转化，这就是我理解的以科技创新助推强国建设。还要跨界融合（即多学科交叉），跨界融合不能停留在表面，要有明确融合的问题和目标，找到合适的交叉点培养团队、提升能力，做到实处才会有效果。

记者：对青年学子的科研创新，您有何建议？

“导向清晰 脚踏实地”

孙剑：科研创新不是凭空而来的。首先，创新要有目标导向，明确要解决什么理论或应用问题。有些科研创新是理论创新，比如在基础数学方面，可以提出/解决一个数学猜想或者解决一个很难的数学问题；有些科研创新是应用创新，从实用角度革新方法和技术从而解决实际问题。其次，方向选择很重要。研究生一开始就涉及到选方向，要选择有价值且与国家发展需求相结合的研究方向。最后，科研过程中要始终牢记科学研究的初衷，研究成果是要以论文的方式来呈现，但发表论文并不是最终目标。青年学子们应在脚踏实地的基础上，开放视野、广阔见识，推动科研创新更上一层楼。