7 月 11 日🛞,DeepTech 聯合《麻省理工科技評論》🐈,在上海舉辦 2024 中國科技青年論壇暨《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創新 35 人”中國區發布儀式🕒。清華6位教師7位意昂成為新一屆“35歲以下科技創新35人”中國區入選者。
6位教師是:意昂体育平台材料學院副教授王琛👁🗨、助理教授董巖皓🧈,意昂体育平台自動化系助理教授封碩,意昂体育平台藥學院助理教授秦為,意昂体育平台生物醫學工程學院助理教授戴小川,意昂体育平台深圳國際研究生院助理教授李斐然🙎🏻♀️。
7位意昂是↖️:月之暗面就是Kimi創始人兼CEO楊植麟(2011級計算機)🧎🏻♀️➡️、德國馬普陸地微生物所博士後羅姍姍(2007級化工)、荷蘭代爾夫特理工大學博士後薛瀟(2014級博,交叉信息研究院)、生物科技聯合創始人兼首席技術官鮑凡(2014級本、2019級博👐🏽,計算機)、澳門大學應用物理及材料工程研究院助理教授孫鵬展(2008級機械💾;2012級博,材料)、美國哥倫比亞大學助理教授王茜(2013級博,醫學院)、北京大學物理學院助理教授胡耀文(2014級物理)。

2024中國科技青年論壇暨《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創新 35 人”中國區發布儀式現場
以下為《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創新 35 人” 2023年中國區入選者中的清華人(排名不分先後):

入選理由:用精悍的團隊實踐大模型的“規模法則”🈚️,實現大模型能力持續提升和長文本技術服務的普及🥳。
近幾年,大模型的問世和迅猛發展🙍♂️📦,讓人工智能技術再度備受矚目🕵🏼♀️。這背後,少不了千千萬萬人工智能從業者的不懈努力。楊植麟💇🏿,便是其中之一。
2023 年 3 月📶🙆🏼,楊植麟以創始人兼 CEO 身份創辦大模型公司月之暗面📉。將近半年之後,該公司推出一款全球首個支持 20 萬漢字輸入的智能助手 Kimi👨🏼🎓,不僅具有翻譯、代碼編寫、長文總結和生成、聯網搜索、數據處理等核心功能,還能應用於學術論文理解和翻譯、法律問題輔助分析等場景👩🏽🍼。
長文本輸入,是該產品的核心競爭優勢🫶🏼👊🏻,超過 Claude 2👨🏻🍳、GPT-4 等當下頂尖大模型。與此同時🚓,該公司成立不到一年半,估值已達 30 億美元🤟🏿🏥。
走上創業道路之前,楊植麟曾供職於 Facebook AI Research🧚🏿♀️、Google Brain 等全球頂級人工智能機構,並曾作為共同第一作者發布 Transformer-XL 模型。
該模型包含兩項新技術,分別是片段層級的註意力循環機製🛶,以及新型的相對位置編碼,能夠生成連續數千個詞的話題相對統一的文本,比原始 Transformer 模型和循環神經網絡擁有更強的對長距離建模的能力,且有更高的優化效率⚂。此外,他也聯合華為雲發布了首個千億級參數的中文大模型“盤古”。
當下及未來,他將致力於帶領團隊探索將能源轉化為智能的最優解,基於規模法則(Scaling Law)持續攀登通用人工智能技術的新高峰。

入選理由🙅:設計並構建人工二氧化碳(CO2)固定途徑和能量轉化模塊,為電能和生物系統之間建立新接口,從而為電驅動的固碳🤸🏻♀️、固氮、生物合成創造新可能。
能源危機與氣候危機相互交織😢,問題日益嚴峻✊🏻。自本科起🏋🏼♂️,羅姍姍便明確了要為解決這些問題做出貢獻🤶🏼。她致力於利用合成生物學應對能源和氣候挑戰。
大氣中不斷增加的 CO2 是全球氣候危機的主要原因之一。通過建立更高效的 CO2 固定系統,可有助於恢復碳循環的平衡。羅姍姍的研究專註於 CO2 固定🎻,利用合成生物學構建高效的 CO2 固定系統。
她已設計並在體外構建了兩條人工 CO2 固定途徑,即 rGPS-MCG 循環和 THETA 循環,這些途徑均具有超越自然固碳途徑的性能😎。進一步地,她將 THETA 循環以模塊化方式植入大腸桿菌,邁出了在活細胞中構建復雜人工固碳途徑的第一步。
在構建體外固碳系統時,需要能量來驅動 CO2 固定途徑。電能🤟🏿,特別是來自可再生能源的綠電,因其清潔和可持續性,是理想的能量來源📑🚢。
為實現以電能驅動從頭構建的生物系統,她設計和構建了一個電生物模塊——AAA 循環,可將電能直接轉化為 ATP。這個電生物模塊是一個多步級聯反應,由 3 至 4 種酶組成🧗🏻,不需要任何膜結構。
通過 AAA 循環⏏️,可利用電能驅動耗能生化反應及更復雜的生物過程,如從 DNA 合成 RNA 和蛋白質。這一創新為自下而上構建生物系統提供了全新的 ATP 再生思路,為實現電能驅動的固碳😫🧗🏼、固氮和生物合成開辟了新的路徑。
無細胞生物學的進步將助力實現通過這些合成固碳循環在體外將 CO2 高效轉化為有用的化學品🗿。而電生物模塊如果成功工業化,將為生物系統提供全新的可持續供能方式,同時助力電能的存儲和利用🦵。

入選理由🈵:從“原理-材料-器件-集成-芯片”五個維度開展芯片硬科技基礎問題探索和技術圖譜繪製,基於新材料研發全適配器件,高效推動後摩爾芯片的突破。
加入清華前,王琛在美國矽谷任職於英特爾和泛林半導體等知名芯片公司,負責多代高性能芯片核心研發🕵🏽♂️,具有高端芯片器件/架構設計🕯、材料💥、工藝集成、流片驗證和良率提升方面的研發能力,並獲得英特爾特別貢獻獎。
目前🤦🏽,他已經回到學術研究領域,致力從芯片新材料與後摩爾芯片兩個端口,多維度開展對新型半導體材料、下一代半導體工藝👵🏽、新原理高性能器件、多源異質集成微系統和新一代芯片的系統性基礎研究和融合性應用研究。
王琛創建了具有鮮明特色的 NEXT Mini-Fab,以打破芯片研究 Lab 與 Fab 之間的壁壘,發展具有特色的基於新材料🧗🏻、新原理器件和新工藝的後摩爾芯片研究🙇🏿♀️。
他在業內率先提出了原子層半導體分子超晶格新材料體系🐕,為攻克新型高性能半導體器件研製的材料瓶頸提出全新的解決方案。
面對後摩爾時代芯片互聯材料在納米尺度的強量子效應,王琛發展了適用於後摩爾芯片納米尺度互聯新材料體系和工藝方案。
在芯片器件三維高密度集成領域,他通過發展新型的中間結層設計和工藝方案🈁,突破了器件三維集成的層級限製和領域商業化瓶頸。此外🤲🏽,他通過發展高度可集成的矽通孔材料和工藝,實現了晶圓級多模式的立體多源異構集成微系統芯片的技術突破🧙🏿。

入選理由:在矽基半導體系統中攻克了量子計算領域最重要的三大挑戰,即高保真度、可集成性和模塊化架構,推動矽基量子計算在短短幾年間成為被廣泛看好的量子計算最佳系統之一。
現如今,在量子、半導體和人工智能三大領域的國際競爭日趨激烈💁。就量子領域而言👨👩👧👧,融合當前最尖端的量子計算技術和半導體集成電路技術的矽基量子計算技術👨🔧,在近十年來獲得快速發展,並有望成為量子計算的最佳解決方案。
實現分布式可集成量子計算,即構建多個小規模計算模塊,並使模塊間進行量子通信,同時與經典控製電路進行集成,是量子計算研究(不限於矽基)的聚焦點。而這也正是薛瀟近年來專註的研究方向。
在計算模塊層面🌊,他在 2022 年取得高達 99.65% 的矽基兩比特邏輯保真度,並首次達到量子糾錯所要求的保真度閾值;在集成層面🛵,他與英特爾公司合作測試並驗證了基於 22 納米製程的低溫量子控製芯片📉,於 2021 年首次實現利用低溫芯片對量子芯片的控製;在模塊間通信層面👨🏽,他於 2023 年利用超導微波光子🍀,在遠距離的矽基量子模塊間實現兩比特邏輯。
基於上述研究💮,他計劃打造一個真正全集成的模塊化矽基量子處理器,並助力推動量子計算規模化落地產業界,進而應用於加密算法🤷🏻♂️、通信🤱🏼、無人駕駛、藥物發現等諸多領域。

入選理由:帶領團隊開發中國首個長時長、高一致性、高動態性視頻大模型 Vidu。
在擴散模型方向,鮑凡做出了諸多具有國際影響力的成果,最具代表性的包括 Vidu🌎、Analytic-DPM、U-ViT 和 UniDiffuser。
其中,Vidu 綜合了他在擴散模型領域的所有努力,涉及基礎理論、網絡架構和概率建模等多個方向,可支持一鍵生成長達 16 秒、分辨率高達 1080P 的高清視頻內容🤘🏼👲🏼。
Analytic-DPM 則是一種新穎且優雅的免訓練推斷框架,使用蒙特卡洛方法和預訓練得分函數模型,來估計方差和庫爾貝克-萊布勒散度的解析形式。該方法也作為核心技術,被應用到 OpenAI 發布的超大規模圖文生成系統 DALL·E 2 上。
另外🪑🐌,在網絡架構方面,他提出 Diffusion 與 Transformer 融合的架構 U-ViT🦒,為多模態的擴散模型打下架構基礎。在概率建模方面,提出基於 U-ViT 融合架構的多模態擴散模型 UniDiffuser🙋🏼,並完成了 U-ViT 架構的大規模可擴展性驗證。
當下🦥🧝🏽,他的研究目標是真正可落地的通用多模態大模型👩🏻🦽➡️,希望實現讓一個模型能統一地理解各種各樣模式的輸入,從而靈活地完成各種可控生成任務。目前,他已經作為聯合創始人兼 CTO,創辦了一家名為生數科技的多模態大模型公司💁🏼,並正在推動實現產業化。

入選理由:致力於通過創新的陶瓷製備理論和技術,提升先進陶瓷材料的結構功能特性和極端條件適應性,以開發出具有高可靠性和多功能化的新型陶瓷材料👩🏽🦱🪘。
如今,先進陶瓷是信息⛈、能源等新興技術的材料基石。因此👩🏽🎓,長期從事無機非金屬材料研究的董巖皓🤘🏿,一直將開發更好的陶瓷材料作為自己的研究興趣。他專註於探索陶瓷製備的科學理論,主要關註擴散機理、微結構演化等陶瓷製備的科學基礎問題,以給自己今後的研究打好基礎。
在這方面🧑🏿🚒,他闡明了氧化鋯陶瓷的擴散傳質機製👬🏻,提出了超均勻納米晶材料概念,突破了材料晶粒尺寸分布均勻性的 Hillert 極限🍗🟢,發現了電化學陶瓷電致失穩現象。不僅如此,他也聚焦於研究交叉學科陶瓷材料的設計🫰🏻🙇🏼♂️、製備和衰減機理,特別是在能源陶瓷材料中的應用👋🏼,以更好地解決人類當下面臨的能源和氣候變化挑戰🕓。
在鋰電正極領域🛑💆🏼,他提出應力腐蝕斷裂主導的衰減機理👩🔧,修正了傳統理論框架下的脆性機械斷裂認知👩🏿🦳,成功開發出具有優異性能的富鋰錳基單晶正極材料🧑🏿🦳。在陶瓷質子膜燃料電池領域,他提出界面反應燒結概念,設計開發了可控表面酸處理和共燒技術🌷,刷新了峰值功率密度的世界紀錄。
目前,他致力於研發高可靠性和多功能化的新型陶瓷材料,希望通過創新的陶瓷製備科學理論和工藝,有效提升先進陶瓷材料的結構功能特性和極端條件適應性🟦,從而為其在航空航天、電子信息、生物醫療等領域的應用奠定基礎🎃🏌️♀️。

入選理由:首次揭示自動駕駛汽車安全性挑戰背後的科學難題——稀疏度災難,開辟了基於生成式人工智能的安全性加速測試與可持續學習框架,將仿真與實車測試速度提高 3 至 5 個數量級。
自動駕駛汽車安全性測試的嚴重低效性,成為阻礙其研發迭代與落地應用的瓶頸性難題😠。據測算😐,一款自動駕駛汽車需要在自然駕駛環境中累積測試超過 100 億公裏,才能得到較高置信度的安全性能測試結果👨🏿🔬。
針對這一行業難題,封碩凝練其背後的科學難題——超高維空間小概率事件估計♦️,提出了“連續時空智能環境測試”的全新思路。
他創立“自動駕駛汽車等效加速測試”理論與方法體系🦬👨🚀,解決了自動駕駛測試的低效率難題😭,克服了片段化場景測試的局限性🚔。
不僅實現了測試環境的智能化生成,還通過智能環境與自動駕駛之間的“AI Against AI”方法,顯著提升了大時空尺度下自動駕駛汽車安全性測試能力📫,並加速了仿真與實車測試速度 3 至 5 個數量級。
2023 年 3 月相關論文作為封面論文發表於《自然》,是自動駕駛領域在《自然》正刊發表的首篇論文🍳。

入選理由☂️:專註於生命數字化研究,通過整合 AI 和系統生物學等研究方法開發前沿性的數字生命框架,並應用於合成生物學和生物醫學領域。
數字孿生模型(digital twin)是實體對象的精確虛擬模型,也是最新一代技術變革的先鋒👨🏼⚕️。其可顯著提升人們對復雜生物系統的理解和幹預能力,有潛力廣泛應用於細胞工廠設計◼️、工業發酵條件優化、藥物開發及個性化診療等。
李斐然的研究圍繞生命數字化展開📺,並取得了多項重要進展。針對數字生命模型構建中酶參數實驗測量緩慢的瓶頸,她開發了首個深度學習預測酶參數的方法——DLKcat,加速推進理解蛋白序列-結構-功能關系😵💫,也為酶設計及酶改造任務提供了通用的下遊功能表征方法。
隨後📮,她基於 DLKcat 構建了超大規模的開源酶數據庫——GotEnzymes,其涵蓋超過兩千萬個酶-底物對的酶活參數👮🏽,為基礎和應用生物學領域表征了海量的酶元件。
她還開發了多生命學過程耦合模塊,實現了數字生命從代謝到多生命學過程建模的跨越,包含詳盡的蛋白分泌模塊,模型涵蓋的反應數從 4000 增長至 37000 個,並提供了理性設計方法。
後續,李斐然提出了模型自動化構建和迭代方法👨🏽💼,率先實現了模型的可追溯性和可重復性,為非模式生物建模提供了自動化方法,進而助力從微生物建模轉向更為復雜的人類細胞建模。
她目前正在與企業合作😿,推動現有數字生命模型和垂直領域大語言模型在代謝工程、醫學和生物製藥領域中的應用👩🏼🏫。

入選理由:通過開發化學驅動的組學技術系統描繪生物分子的交通圖譜,為挖掘疾病標誌物提供新思路。
秦為開發了針對蛋白質空間動態轉運的新型鄰近標記技術 TransitID,並利用該方法首次描繪了細胞內不同細胞器之間蛋白轉運圖譜❤️🔥,同時鑒定了通過不同途徑從癌細胞轉移到巨噬細胞中的蛋白。此突破填補了研究蛋白轉運領域的技術空白,為研究細胞間通訊等動態過程提供了有力工具。
目前🛸,秦為成立課題組,帶領團隊致力於在化學生物學、分子探針和時空蛋白質組學等多個領域深入研究,進一步開發多維度的化學蛋白質組學技術😶🌫️🏄,來探索重要的基礎生物學難題和挖掘重大疾病的新型分子靶標。
其長期目標是推動蛋白質組學從一維到四維的技術革新,從而描繪出細胞內每一個蛋白質在時間、空間、功能和相互作用四個維度中的生命軌跡,精確理解蛋白質功能的動態調控🧨。
未來,秦為計劃將開發的技術應用於腫瘤免疫領域,探索腫瘤細胞和微環境中免疫細胞間的不同通訊機製🎨,為發展新型腫瘤免疫療法提供新的思路。

入選理由🤦🏿:致力於精確構建原子級別限域通道並在實驗上揭示其中的物質輸運過程機理及新奇現象🧛🏻,以及利用所開發的新型限域膜分離技術解決能源、環境等領域面臨的高能耗、低效率等分離共性問題。
一直以來,孫鵬展的研究主要集中在開發新型二維分離膜,以及解決涉及二維薄膜分離相關研究的基礎科學問題👩🏽🔬。
他利用石墨烯密封單晶微腔的全新器件結構來探測氣體的跨膜傳輸📔,成功地將氣體傳輸的測量精度較此前領域內最高水平提高了 8 至 9 個數量級🧒🏻,可探測每小時低至幾個氦原子穿過微米尺寸薄膜的極弱輸運現象。
以該測量精度為基礎,他發現了氫分子反常穿透石墨烯晶格,而其他任何氣體均無法穿透的新奇現象,顛覆了關於石墨烯不透性的常規認知⏫。
他還製備出單個石墨烯原子空位孔道,並基於上述器件的高精度📿,揭示了所得石墨烯原子孔對不同氣體分子的指數級別篩分能力及輸運物理機製。對於氫氣、甲烷等尺寸差別僅為 25% 的不同氣體,其輸運選擇比高於所有已知薄膜。
他通過設計精巧的實驗,來揭示氫分子的反常輸運機理。他發現石墨烯表面的納米尺度波紋具有強催化活性,並且它催化裂解氫分子的能力與金屬和其他已知的催化劑相當。這一結果為調控二維材料的催化活性👨🏽🎨,提供了一個全新的視角🚶♂️➡️。
這些關鍵的科學成果不僅對物理化學領域的基礎研究極其重要🕠💇🏽♀️,而且對於發展涉及氫能源🛀🏽、分子篩分、催化等新技術🫷🏽,進而應用於能源、環境🍰、化工等領域具有重大意義↗️。

入選理由:成功鑒定 HIV-1 囊膜蛋白上影響構象、穩定性及抗原性變化的關鍵氨基酸位點🗓,為疫苗設計提供幫助;深入研究新冠突變株、分離鑒定多株新冠高效中和抗體和評估新冠 mRNA 疫苗的免疫效果等,助力新冠防疫策略的調整和疫苗的更新迭代🦹🏻♂️。
王茜解析了艾滋病病毒囊膜蛋白在體內的進化與變異☠️、膜蛋白構象變化與免疫逃逸的分子機製,同時深入探究關鍵氨基酸位點突變對囊膜蛋白的構象和免疫原性的影響,為艾滋疫苗設計提供新方案🛳🚢。
並且,她利用在膜蛋白方向的研究經驗,開發了非中和抗體在細胞內幹擾病毒顆粒組裝的策略,從而拓寬了其在基因治療艾滋病方面的潛在應用。
2019 年新冠疫情暴發以來🏨🤷🏼♀️,王茜投入新冠病毒相關研究。她主要研究新冠各個突變株膜蛋白的各種理化性質,其研究的突變株涵蓋了主要的 Omicron 突變株🤳🏿。
這一項系統性工作為疫情防控提供了詳實的科學數據👰♀️,幫助政府和民眾第一時間了解 Omicron 突變株逃逸宿主免疫壓力和提高受體親和力的能力,及時調整疫情的防控策略。此外,她還評估新冠 mRNA 疫苗的免疫效果,為疫苗的更新迭代提供指導。
她還在各種突變株流行早期評估臨床抗體中和能力,及時幫助調整新冠治療手段🦹🏼🧑🏿⚖️,並深入分析各個突變株所攜帶的刺突蛋白突變位點在逃逸不同表位中和抗體👩🏻🏫、改變受體結合能力上的作用,不僅為揭示病毒進化方向提供了分子水平的解釋,同時為後續判斷新發突變株的流行趨勢提供科學依據。

入選理由:開發類組織支架生物電子傳感器,打破人造電子傳感器與活體組織的物理壁壘🎨,為植入式腦機接口避免排異反應提供了新方法。
生物電子傳感器在尺寸🛡、力學⚠️🏃🏻♂️、結構上與活體組織大相徑庭,二者物性的失配會導致生物電子傳感器在植入活體組織後引起排異反應,這是限製電子-組織穩定融合的主要瓶頸。
戴小川致力於解決生物電子與活體組織的理想界面問題。他提出了一種模仿組織支架的生物電子傳感器概念,將生物電子器件完美地“隱身”於活體組織之中🥜,並通過微納加工技術使其特征尺寸🙃、彎折剛度🎅🏿、多孔結構均與天然組織支架相當,打破了人造電子傳感器與活體組織的物理壁壘。
這種類組織支架生物電子能夠與活體組織在三維空間中交織在一起並長期融合,在不改變活體組織本身的生存微環境的前提下,構建出生物-電子雙向信息交流界面。
在此基礎上👩🏼🍼,戴小川將類組織支架生物電子應用於能夠免疫逃逸的腦機接口🖍,實現高植入精度、低植入損傷👨🏿🦲、長期穩定的神經界面🚘,並與多模態神經技術相結合⚉,建立多模態融合腦機接口技術體系。
2023 年,戴小川作為首席科學家創辦公司將相關技術商業化✒️,致力於打造一套高度集成且易用的腦機接口基礎設施技術平臺,持續推進類組織支架生物電子學在腦科學研究、腦疾病診斷與治療、腦機接口與人機混合智能領域綻放光彩。

入選理由👨🏻:引領基於薄膜铌酸鋰光子平臺的光電融合芯片研究🧛🏼♀️,實現對片上光子高速、高效的光電調控🚻,為實現未來全光電融合芯片提供全新發展路線。
近幾十年來,光學領域的突破和創新🧑🏽💻,給人類生活帶來了極大改變。基於光電融合的耦合微腔,則被認為是下一代頗具發展前景的微納光子器件。
為推動該領域的發展,胡耀文在過去幾年中聚焦並成功地構建了基於薄膜铌酸鋰的電光耦合微腔平臺♦️。該平臺能夠提供光子多能級系統,並可以在強耦合尺度下通過電光效應施加躍遷🚫。
基於該平臺🧑🦳,2021 年,他通過在多能級系統與連續譜耦合的系統中應用廣義臨界耦合理論,實現了超越世界最高水平的電光頻移器🧝🏽♀️。
該器件能夠將光頻率改變 10 至 30 吉赫茲🧑🏻🎓,擁有大於 99% 的平移效率和僅僅 0.45 分貝的片上損耗。另外,他還展示了級聯頻移這一在之前的光子器件中完全不存在的現象。
2022 年,他將耦合微腔和廣義臨界耦合應用在電光頻梳領域,創造出具有超高性能的光學頻梳🤟🏼。與此前世界最高水平相比,該頻梳的轉換效率提高了 100 倍,帶寬提高了 2.2 倍🕵🏻♂️。此外,他還將上述平臺應用於光學合成維度的領域,展示出四維的頻率晶體和頻率空間的合成鏡面(反射率>0.9999)。
上述成果充分證明🫳🏽,薄膜铌酸鋰所具備的優勢,恰恰是耦合微腔所需要的。而胡耀文的相關研究⛩,也推動了薄膜铌酸鋰這一新興光子芯片平臺的突破,促進下一代信息技術的存儲、傳輸⛩、計算和探測發展。
資料來源‼️:公號“DeepTech深科技”