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让煤更加“清洁”——记全国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民******

　　光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 陆金玉 刘尧 李秀

　　煤炭 ，远古太阳的精灵 ，闪耀着亿万年的光辉 ，在中国乃至世界能源史、工业史上都具有举足轻重 的地位。

　　在中国煤炭界，就有这样一个人，他以国家需求为导向 ，扎根煤海矿山 ，攻克了干法选煤 、高效筛分等世界性难题，为绿色低碳中国建设作出了重大贡献 。他 ，就 是我国矿物加工专家 、中国矿业大学教授赵跃民 。

　　一生不变的信念

　　1982年，本科学习机械专业的赵跃民考入中国矿业学院北京研究生部 ，他惊喜地收到了著名选矿专家陈清如教授的一封信 。陈清如向他介绍了选煤发展 的方向，希望他能够读自己的研究生。当时对选煤尚不了解的他并没多想就同意了，从此与选煤结下不解之缘。

　　陈清如 ，中国工程院院士 ，我国矿物加工学科 的奠基人和开拓者之一。在湿法选煤长期占据历史主流的条件下，他创造性提出了空气重介质流化床干法选煤理念。

　　作为陈清如 的第一位硕士生，也是第一位博士生 ，赵跃民跟随导师以矿为家，进行技术攻坚 。1994年，世界上第一座空气重介质流化床干法选煤工业性试验系统在中国调试成功，在世界选煤界引起轰动。这意味着缺水和高寒地区及遇水易泥化 的煤炭分选从此有了另一种可能 。

　　1998年，陈清如由于年事已高，把干法选煤 的重担交给了赵跃民。

　　赵跃民带领团队与唐山神州机械集团等产学研用合作 ，自主创新 ，经过多年的攻关，突破了国内外传统湿法和风力选煤 的模式 ，研制了新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机，开发了模块式高效干法选煤工艺系统 。2013年，世界上第一座模块式干法重介质流化床选煤厂新疆公司（现为国家能源集团新疆能源有限责任公司）矿区拔地而起，成功选出了灰分小于3.5%的超低灰煤，在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选，为我国干旱缺水地区、高寒地区及易泥化煤炭高效洁净分选提供了有效途径。中国煤炭工业协会在鉴定意见中写道：“该技术居国际领先，是世界选煤技术 的重大突破 。”

　　“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤权威期刊主编评价说 ：“中国是干法选煤 的领先者 。”美国、日本、加拿大等国学者长期跟踪着赵跃民团队 的研究 。

　　一个挑战接着一个挑战

　　从基础理论 的提出，到实验室实验 、中间试验，再到工业化试验 ，最后到技术 的大规模工业运用，每行一步 ，都要爬坡过坎，付出巨大 的心血。

　　事非经过不知难 ，成如容易却艰辛 。

　　20世纪末 ，随着我国工业生产、社会经济发展对能源 的需求越来越大，我国煤炭工业快速发展 ，选煤领域新的问题也接踵而来。行业的痛点，正 是科研 的切入点 。

　　“必须尽快攻破这些卡脖子问题 ！”赵跃民带着团队不分昼夜开展研究，成功研制出世界上第一台大型超静定振动筛，开发了高性能大型振动筛分技术 ，一举改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面 ，并且迅速打入国际市场，在全国14个大型煤炭基地得到了广泛运用 ，获2014年国家技术发明二等奖。

　　如何让更多 的矿产资源（煤炭、金属矿 、非金属矿等）得到清洁高效 的利用 ？围绕细颗粒含量多、水分含量高 、易泥化、近筛孔尺寸颗粒多这样的难筛分矿物，多年来 ，赵跃民以问题为导向 ，一步步摸索探求着，取得了一项项骄人 的成绩——在国际上首次建立了筛体—粒群耦合筛分理论 ，开发了分布激振与刚柔耦合弹性筛分技术，使得难筛分矿物 的高效筛分不再是难题 。

　　一群人接力奔跑

　　赵跃民在选煤领域作出了卓越贡献。他 是我国选煤领域第一个国家自然科学基金创新研究群体学术带头人， 是国家杰出青年科学基金获得者和长江学者特聘教授，也是国家级教学名师 。

　　他对学生 的严谨让一些贪图舒服 的学生“望风而逃”。对学生 的论文 ，他最反复询问的一句话 是——“这个数据你做了多少次 ， 是否经过反复的验证”？很多时候 ，他 的追问让学生冒汗 。

　　但他又 是开明 的、开放的 ，一直坚持开放式的课题研讨 。“搞科研得敢闯‘无人区’ 。只有你敢发表对这件事 的看法 ，才有灵感的碰撞，产生一个新 的思路 、新 的研究内容 。”

　　国家杰出青年科学基金项目入选者段晨龙教授，常年深入生产一线，与工人吃住行一道，攻克干法分选与筛分、二次资源利用技术难题。国家重大人才工程青年项目入选者 、80后特聘教授董良 ，瞄准智能精准分选、煤基碳材料构筑等开展研究 。特聘教授张博33岁承担国家重点研发计划青年科学家项目，聚焦于研究低品质煤脱灰脱水问题 。中国科协青年人才托举工程入选者、90后副教授江海深 ，不论严寒酷暑 ，在内蒙古、新疆等选煤厂，深入一线钻研3mm以下矿物深度筛分 。

　　奔波于各大煤矿 ，穿梭于选煤车间，开展选煤智能化关键技术攻关 ，加强“一带一路”国家科技合作……如今 ，赵跃民和他 的团队仍在“洁净煤” 的路上努力奔跑着 ，为了那个几代矿大人共同 的梦想——还祖国碧水蓝天 ！

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 08版）

2022年，人工智能带给人类更多惊喜******

视觉中国供图

在世界人工智能大会上 ，用户输入文字，AI就能根据语意进行绘画创作 。视觉中国供图

在国内首个乘用车无人化运营试点北京经济技术开发区 ，一辆“主驾无人、副驾驶配备安全员”的无人驾驶车在行驶中。新华社记者彭子洋摄

　　即将过去 的2022年，对于人工智能来说是值得铭记的一年。大批人工智能相关应用走出实验室，向着大范围落地实践不断迈进。AI“黑科技”加持下的北京冬奥会异彩纷呈 ；无人驾驶开启多城试点，未来交通更进一步；AI绘画以假乱真令人着迷，艺术创作或许不再 是人类专属……

　　无论是底层技术不断突破，还 是各类应用百花齐放，在过去 的一年，人工智能向我们展示了它的无限可能。我们相信这只 是人工智能的冰山一角 ，未来它还有更多潜力等待我们去挖掘 。

　　随着技术 的不断成熟 ，落地应用不断创新，人工智能或将真正改变你我的生活 。

　　AI“黑科技”照亮北京冬奥会

　　助力天气预报、比赛转播和手语播报等

　　2月4日 ，全球瞩目的2022年北京冬奥会正式拉开帷幕。人工智能等技术的应用为本届冬奥会增添了别样的“科技之美” 。

　　在此次冬奥会上 ，由中国科学院院士、北京大学副校长、北京大学重庆大数据研究院首席科学家张平文领衔研制的人工智能MOML算法赋能天气预报模型，使冬奥会天气预报更加精准 。人工智能算法在融合 、处理信息中 的先天优势 ，使其在一定程度上可以代替预报员在会商中进行信息整合 、分析 ，通过数据挖掘与学习 ，将预报员的经验内化在算法中 ，在提高天气预报效率的同时 ，也进一步提高了预报的准确率 。

　　在本届冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手谷爱凌以“逆天” 的精彩表现获得个人首金 。在比赛转播过程中，百度智能云通过“3D+AI”技术打造出 的“同场竞技”系统 ，将单人比赛项目变成“多人比赛”，实现冠 、亚军比赛画面的三维恢复和虚拟叠加 ，方便观众看到不同选手 的实时动作 ；同时，通过技术手段对运动员动作进行量化分析 ，将滑行速度、腾空高度 、落地远度 、旋转角度等一系列运动数据与原始画面叠加起来，使观众可以更直观地从流畅性、完成度 、难度、多样性和美观度等角度看懂选手之间的技术动作差异 。

　　在北京冬奥会开幕 的同一天 ，央视新闻AI手语主播也正式上岗，她在冬奥会新闻播报、赛事直播和现场采访中 ，为听障人士送上了实时手语翻译服务。凭借精确 的手语翻译引擎，该AI手语主播可懂度达85%以上 ，可将冰雪赛事 的文字及音视频内容，快速精准地转化为手语 。

　　腾讯“混元”AI大模型登顶VCR榜单

　　展现了其在多模态理解领域的强大实力

　　5月31日，腾讯“混元”AI大模型在多模态理解领域国际权威榜单VCR（Visual Commonsense Reasoning，视觉常识推理）中登顶，两个单项成绩和总成绩均位列第一。这 是继在跨模态检索领域大满贯、CLUE自然语言理解分类榜及CLUE总榜登顶后 ，“混元”AI大模型的又一重大突破 ，展现了其在多模态理解领域的强大实力。

　　与跨模态理解任务不同的是，多模态理解任务要求计算机除了能够做到识别层次 的感知（如分类检测等），还需要达到认知层次的感知（如判断意图 、逻辑推理等） 。

　　此次登顶VCR榜首的“混元”AI大模型由腾讯广告多媒体AI团队自主研发 ，同时借助腾讯太极机器学习平台的图形处理器算力和训练加速框架 ，在预训练任务、训练方式上进行了诸多创新改进和设计，有效提升了模型性能。

　　截至目前，“混元”AI大模型在MSR-VTT 、MSVD、CLUE、VCR等多个领域 的AI权威榜单中取得了第一名 的成绩 ，并刷新多项行业历史纪录。这意味着 ，“混元”在自然语言理解 、多模态理解、跨模态理解等领域的技术实力已得到验证。

　　谷歌工程师闹乌龙，称AI存在意识

　　人工智能所谓的“人格”更多只是模仿人类罢了

　　谷歌AI工程师闹乌龙，称LaMDA语言模型有意识 ，引发业界对“AI是否拥有自主意识” 的讨论。

　　今年6月 ，谷歌公司AI工程师莱莫因认为对话应用语言模型LaMDA具有了“自主意识”，并对此出具了长达21页 的证据。莱莫因认为LaMDA具有意识 的原因有三：一是LaMDA以前所未有 的方式高效 、创造性地使用语言；二是它以与人类相似的方式分享感觉 ；三是它会表达内省和想象——既会担忧未来，也会追忆过去 。

　　LaMDA 是谷歌在2021年开发者大会上公布的大型自然语言对话模型，它可以模拟任何带有知识属性的实体，通过“拟人” 的方式，在与人类亲切自然 的对话中为用户答疑解惑 ，传递更多知识。

　　莱莫因 的观点和证据引起了业内 的广泛关注。不久后，谷歌发表声明称 ，莱莫因违反了“就业和数据安全政策” ，将其解雇 。谷歌表示 ，经过广泛地审查 ，他们发现莱莫因关于LaMDA 是有生命 的说法是完全没有根据的。

　　专家普遍认为 ，当下人工智能具有的所谓“人格” ，更多只是模仿人类的语言风格，有自我意识 、有感知能力 的AI应该具备能动性，并具有独特 的视角看待人和事，但目前AI还只 是人们设计 的一个计算机系统，作为工具来做一些特定之事 。

　　全球首个图 、文、音三模态大模型诞生

　　“紫东太初”实现“以图生音”和“以音生图”

　　9月1日，在上海举办的2022世界人工智能大会上 ，由武汉人工智能研究院 、中国科学院自动化研究所和华为技术有限公司联合研发的“紫东太初”多模态大模型项目获得了此次大会 的最高奖项。“紫东太初” 是全球首个图 、文 、音三模态大模型，开创性地实现了图像 、文本 、语音三模态数据间 的“统一表示”与“相互生成” ，实现了“以图生音”和“以音生图” ，理解和生成能力更接近人类 ，为打造多模态人工智能行业应用提供创新基础，向通用人工智能迈出了重要一步。

　　“紫东太初”三模态间 的相互转换和生成 ，其核心原理 是视觉、文本 、语音不同模态通过各自编码器映射到统一语义空间 ，然后通过多头自注意力机制学习模态之间的语义关联以及特征对齐，形成多模态统一知识表示；之后，再利用编码后 的多模态特征，通过解码器分别生成文本、图像和语音 。

　　“紫东太初”凭借四大突破 ，有效助力以多模态认知为核心的通用人工智能发展。一是首次提出多层次 、多任务跨模态自监督学习框架，支持从词条级走向模态级、样本级 的三级预训练自监督学习方式；二 是首次完成弱关联多模态数据语义统一表示 ，减少数据收集与清洗代价 ；三 是首次实现多模态理解与生成任务的统一建模 ，支持跨模态检索、多模态分类、语音识别、图像生成等理解与生成任务 ；四是首次实现无监督超越有监督方法 ，基于5%—10%的数据标注，实现100% 的有监督学习效果。

　　AI打破矩阵乘法计算速度纪录

　　解决了50年来数学领域一个悬而未决的问题

　　10月 ，英国《自然》杂志封面以“矩阵游戏”为题 ，发表了人工智能公司“深度思维”团队的最新发现 ：AI可以解决矩阵乘法问题。这款名为“AlphaTensor” 的AI系统能自行发现新算法 ，从而解决了50年来数学领域一个悬而未决 的问题——找到两个矩阵相乘最快 的方法 。这 是第一个可为矩阵乘法等基本任务发现新颖、高效且正确算法 的AI系统。

　　数学在计算机编程中经常出现，通常作为描述和操纵现实世界现象表示的一种手段。例如，它可用于表示计算机屏幕上 的像素 、天气状况或人工网络中的节点。在这种情况下 ，使用数学 的主要方式之一 ，就是对矩阵进行计算 。矩阵越大，工作量也越大 ，计算机科学家开始花费大量时间和精力开发更加有效 的算法来完成相关工作。

　　在此次最新成果中 ，“深度思维”团队研究人员探究了是否有可能使用基于强化学习 的AI系统来创建新算法 ，从而使计算步骤比现有算法更少。

　　为了找到答案 ，他们从游戏系统中寻找灵感。在构建了一些初步系统之后，研究团队将重点转向了树搜索，这 是系统在特定情况下查看各种方案的一种方法 。

　　接下来 ，研究人员将允许系统创建自己的算法 ，进一步提高效率 。他们发现 ，在许多情况下，系统选择 的算法比人类创建的算法更好 。“深度思维”团队希望，未来AI能更多地用来帮助攻克数学和科学领域的一些重要 的难题 。

　　2022中国人工智能创新发展指数公布

　　全面反映我国人工智能发展态势

　　11月18日 ，第五届世界声博会暨2022科大讯飞全球1024开发者节开幕式上 ，中国电子信息产业发展研究院（又称赛迪研究院）发布了2022中国人工智能创新发展指数（合肥指数）。

　　这 是国内首个以地区冠名的全国性人工智能专题研究成果 ，旨在全面系统地反映我国人工智能的发展态势。中国电子信息产业发展研究院从发展环境 、创新能力、基础配套、资本投入和产业实力5个维度 ，构建了中国人工智能创新发展指数，也就是“合肥指数” 的评价体系。

　　近年来 ，我国人工智能步入与经济深度融合应用新阶段，智能化转型全面推进 ，人工智能产业在全球的影响力不断增强。2021年 ，我国人工智能 的研发强度为19.4% ，从业人数增加到31万人，占全球比重的5.3% 。2017年至2021年 ，我国人工智能产业规模增长了2.6倍 ，占全球比重提升到16.8%。专利申请量占全球比重持续扩大 ，从2012年 的13%增长到2021年的70.9%。创新能力上 ，我国人工智能研发投入力度不断加大，从业人数不断增加 。

　　从总体指数来看 ，北京、广东和上海处于人工智能领域 的领跑地位，安徽则紧随其后 ，排在全国的第6位 。合肥已经成为人工智能领域、科技创新与产业发展最活跃 的城市之一。

　　ESMFold预测六亿多种蛋白质结构

　　预测速度比“阿尔法折叠”快60倍

　　英国“深度思维”公司8月曾宣布，其开发的人工智能程序“阿尔法折叠”已预测出约100万个物种 的超过2亿种蛋白质结构，几乎涵盖了科学界已编录 的每一种蛋白质结构。但就在今年11月，元宇宙平台公司（Meta）研究人员利用人工智能模型ESMFold预测了来自细菌、病毒和其他尚未被表征微生物的6亿多种蛋白质结构 。

　　在此次最新研究中，研究团队利用大型语言模型来预测这些蛋白质结构。据悉 ，语言模型通常需要大量文本进行训练，为将这一模型应用于蛋白质结构预测，研究团队利用已知 的蛋白质序列来训练它，这些已知的蛋白质可由20个不同氨基酸组成 的链来表达，每个氨基酸由一个字母表示。然后，ESMFold学会了用模糊的氨基酸比例“自动完成”蛋白质结构预测 。

　　该团队负责人亚历山大·里维斯表示 ，这些训练让ESMFold对包含蛋白质形状信息 的蛋白质序列有了直观了解 。而且，与“阿尔法折叠”一样，这一模型能将这些了解到 的信息与已知蛋白质结构和序列之间的关系信息结合，生成预测结构 。

　　团队指出，ESMFold的预测虽然不像“阿尔法折叠”那么准确，但在预测速度上要快60倍 ，这意味着它可将结构预测数据库扩展到更大 。

　　首创蛋白质动态结构AI建模方法

　　对理解生命过程 、研发新型药物有着重要意义

　　12月8日，西湖大学公布了该校人工智能讲席教授李子青团队联合厦门大学 、杭州德睿智药科技有限公司首创研发的能够刻画蛋白质构象变化与亲和力预测的AI模型——ProtMD。这 是第一个尝试解析蛋白质动态构象的人工智能模型 ，可辅助药物化学专家更加精准地筛选出高活性小分子，从而加速临床前药物研发。

　　此前谷歌旗下公司研发 的“阿尔法折叠2”能够利用人工智能准确预测蛋白质的三维结构 ，对结构生物学 、药物设计乃至整个科学界都产生了巨大影响。但“阿尔法折叠2”只能预测蛋白质在一个瞬间的静态结构，尚未能解决蛋白质结构动态变化 的预测 。李子青团队此次开发的AI模型，在给定药物分子和靶点蛋白 的情况下 ，可预测药物分子与生物体内靶点蛋白质结合（柔性对接）后蛋白质结构的变化过程 ，推断药物与靶标蛋白结合 的稳定性，预测药物功能 ，从而提升AI药物设计 的精度和效率 。

　　李子青表示 ，预测蛋白质结构 的动态变化对理解生命过程 、研发新型药物都有着十分重要的意义。尤其在AI药物设计中 ，通过对药物分子与靶点蛋白结合后 的动态结构变化进行预测，评估药物—靶点结合亲和力和药物效果， 是提高AI药物筛选准确性和效能 的重要思路。

　　多城市推动自动驾驶行业发展

　　我国自动驾驶行业正式向L3级迈进

　　2022年 是自动驾驶行业具有里程碑意义的一年，有关政策密集出台，相关应用从研发测试走向大规模商业化试点 。当前 ，全国近30个城市已累计为80余家企业发放了超过1000张道路测试牌照 ，允许高等级智能网联汽车在特定场景 、特殊区域内开展规模化载人载物测试示范 。越来越多 的城市正在推进更高等级的自动驾驶商业化。

　　今年8月1日，《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》开始实行，该条例提出L3级自动驾驶在行政区全域开放道路测试 、示范应用，探索开展商业化运营试点，标志着我国自动驾驶行业正式向L3级迈进。

　　此后 ，重庆 、武汉等地政府部门也先后发布了自动驾驶全无人商业化试点政策 ，并向百度发放全国首批无人化示范运营资格，允许车内无安全员的自动驾驶车辆在社会道路上开展商业化服务。

　　此外 ，为推动智能网联汽车产业健康有序发展 ，工业和信息化部会同公安部还组织起草了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知（征求意见稿）》 ，拟遴选符合条件 的道路机动车辆生产企业和具备量产条件的搭载自动驾驶功能的智能网联汽车产品，开展准入试点；对通过准入试点的智能网联汽车产品，在试点城市的限定公共道路区域内开展上路通行试点 。

　　AI绘画火了 ，AIGC元年开启

　　未来预计能够产生万亿级经济价值

　　今年8月，在美国科罗拉多州举办 的新兴数字艺术家竞赛中 ，参赛者杰森·艾伦提交的AIGC绘画作品——《太空歌剧院》 ，获得了此次比赛“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖。没有绘画基础的杰森·艾伦借用了一款名叫Midjourney 的AI绘图工具 ，通过一个类似“文字游戏” 的过程 ，输入题材 、光线、场景、角度、氛围等有关画面效果的关键词后 ，得到了初始作品 ，并在反复调整和修改后最终完成了这组“太空歌剧院”数字艺术作品。

　　这一年，AI绘画小程序 、网站等开始迅猛增长，而美图秀秀 、抖音等软件也加入了AI画图功能 。抖音平台数据显示，截至12月6日 ，已有超2428.4万人使用该特效，迅速飙升至特效潮流榜第一位。AI绘画 的百度指数也从日均两三千上升到日均3万，火爆程度可见一斑 。

　　AI绘画的火爆也让AIGC这一概念逐渐进入大众视野 。

　　所谓AIGC（AI Generated Content） ，即基于人工智能技术自动生成内容的新型生产范式 。其技术主要涉及两个方面 ：自然语言处理（NLP）和AIGC生成算法 。其中，自然语言处理 是实现人与计算机之间通过自然语言进行交互的手段。

　　最初，AIGC可生成的内容形式以文字为主，经过2022年指数级 的发展，目前AIGC技术可生成的内容形式已经拓展到了包括文字 、图像、视频、语音 、代码 、机器人动作等多种内容形式，2022年也因此被称为“AIGC元年”。生成式AI让机器开始大规模涉足知识类和创造性工作，未来预计能够产生数万亿美元 的经济价值 。（科技日报实习记者 都芃）

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）