
吴宏春,西安交通大学教授、博士生导师,国家重点研发计划先进核能领域总体组专家,享受国务院政府特殊津贴。曾任第六届、第七届国务院学位委员会核科学与技术学科评议组成员,“863计划”项目首席专家,西安交通大学研究生院常务副院长、人力资源部部长。主要从事中子输运理论与核反应堆堆芯物理分析研究,自主研发的核反应堆堆芯分析系列化软件成功应用于国家重大工程,有力保障了核电自主化重大需求。作为第一完成人获国家技术发明奖二等奖、陕西省科学技术奖一等奖、国家级教学成果奖二等奖等。发表SCI论文300余篇,获国家发明专利授权100余项、软件著作权70余项。
从计算数学专业的学子,到核能领域的攻坚先锋,吴宏春以扎实的数学功底为内核,带领团队在基础研究的“冷板凳”上坚守数十年,最终实现核电软件产品的自主反超,打破国外技术垄断,为核能领域的自主可控筑牢根基。面对人工智能(AI)的浪潮,他尝试将传统经验与前沿技术深度融合,以大模型赋能核电运行,让科研成果真正落地生根。
在西安交通大学建校130周年之际,吴宏春回望团队攻坚克难的历程,展望依托基础学科与新兴技术的融合创新,描绘中国从核电大国迈向核电强国的宏伟蓝图。
数学筑基 AI赋能
《科学新闻》:从计算数学专业转向核能研究,在您看来数学基础是如何赋能解决核工程中的“硬骨头”难题的?
吴宏春:1982年至1989年,我就读于计算数学专业,发现无论是能源、机械、力学、航天还是环境领域,数学是一切工程科学的基础。如果把数学知识与工科相结合,在工科领域寻求突破,将能发挥更大价值。
我国工科与国外相比仍有差距,不能只“缺什么补什么”,必须从基础布局,具有分析问题、解决问题的逻辑思维,才能真正做到自主可控,实现真超越。所以基础学科与工科的结合至关重要,工科既要重视基础,也要注重与基础学科的融合,这样才能具备持续创新发展的能力。
尽管我国核能发展起步较晚,但目前已走过从跟跑到并跑的过程,部分方向和领域已达到领跑水平。在持续追赶的过程中,最重要的是坚持,我们始终坚持做基础研究、方法研究、软件开发,直至实现自主化软件产品替代。
比如,我国长期依赖外国的核数据库,在自主可控方面存在风险。我们从零开始,目前已研发出中国唯一、全球仅有的4款核数据库制作软件之一,部分功能和性能更具优势。这让我深刻体会到自主创新一定要耐得住寂寞。
回望留校的30年,第一个十年专注提升自我,第二个十年带领团队深耕基础研究,第三个十年将研究成果转化为软件产品。如果再给我十年,我希望能够推动这些软件产品全面落地,完全实现国产化替代。
《科学新闻》:AI、大数据等新兴技术的快速发展为核能研究带来哪些机遇和挑战?
吴宏春:核能研究自始至终离不开数值计算与计算机技术,从人类第一台计算机到如今的大型超算,核能研究都是其核心用途之一。大模型、AI与核能研究是双向需求、相互赋能的关系。
我们快速组建了AI应用团队,探索AI技术在核电领域的应用。比如,通过大模型学习某核电厂几十年的运行数据,目前已能实现微秒级、纳秒级的状态预测,能现场指导操纵员高效、安全、经济地操控反应堆,替代了以往15分钟至15小时的离线计算,大幅提升效率,就像给反应堆配备了智能导航系统。
这种成果正是依托AI技术将传统经验与大模型结合、通过学习复杂规律构建代理模型实现的。可见新兴技术对核能研究至关重要,核能领域也为新技术提供了广阔的应用场景。
但二者的交叉融合也面临挑战。第一,需对大模型进行针对性改造,不能直接套用通用模型,必须适配核能领域需求,对网络结构进行优化,否则精度与效率难以满足要求。第二,需深度融合AI与核能专业知识,仅仅简单叠加两门学科不能充分发挥其价值,对跨学科认知要求极高。第三,数据处理难度大,需整合测量结果、模拟数据与实践经验,涉及数据筛查、学习、分类等复杂工作。此外,多模态数据的应用也增加了难度,这种跨学科融合绝非“拿来即用”。
从“书架”到“货架”
《科学新闻》:高校科研团队与产业界如何构建更高效的协同转化机制,将科研成果从“书架”搬到“货架”?
吴宏春:我认为成果转化的“最后一公里”本质是伪命题,成果若无法落地应用,实则是伪成果或初级版本,真正的成果核心是按产品标准研发科研内容。
过去,高校工科硕士、博士的毕业成果大多只够满足毕业要求,几乎没有实际应用价值,强行谈转化很容易引起误解。大家总说“再努力一公里就能完成转化”,但实际操作后会发现,这根本不是“一公里”的事,而是一项需要补齐诸多短板的系统工程。
我在团队构建了产品研发体系,补全了软件生命周期管理、质保体系、多人协同开发、版本升级、售后客服等内容,还和3家核电公司共建了联合研发中心。过去研究生开发完软件就毕业,后续人员无法复用,只能反复重编。现在我们改成生产线式研发,多名学生在统一体系下协同工作,每日修改、测试、迭代,确保成果可延续、可优化。
目前我培养的学生大概有130多人,70%以上都进入了核电系统,行业对我们的成果认可度很高,其中一款软件在2025年10月被国家核安全中心认定为国产替代审核软件,这也是国内该方向唯一一款此类软件。
《科学新闻》:如何培养更多能坐住“冷板凳”、敢闯“无人区”的硬核科技人才?
吴宏春:我认为品德是第一位的,必须具备团队意识以及尊重他人、勇于攻坚克难的素养,其次才是专业能力,年轻科研人员要聚焦国家能源安全的实际需求,攻克产业“卡脖子”问题。
归根到底,要做到“做真科研、真做科研,出真成果,培养真才实干人才”。科研选题要贴合实际,脚踏实地地钻研,才能产出有用成果,进而培养出实干人才。为落实这一理念,我们团队以“创新、进取、坚持、合作”为文化核心,要求师生必须深入电厂、研究院所开展基层实践,我本人也以身作则,带头深入一线,发挥带头示范作用。
传承西迁精神 坚守报国初心
《科学新闻》:站在新的历史起点,您对西安交通大学核工程学科下一阶段发展有着怎样的战略构想和布局?
吴宏春:目前,我认为我们学科实力强劲、方向齐全,但仍存在一个问题,就是各学科方向相对独立、融合度不足。未来我期待各方向能团结协作、形成统一整体,进一步做大做强,发挥核能学科应有的作用,凭借引领世界的核心技术和完全自主知识产权,支撑中国从核电大国发展为核电强国,这也是我们核能学科的整体战略目标。
《科学新闻》:2026年,西安交通大学迎来建校130周年。您认为学校最重要的精神传统是什么?在建设中国特色世界一流大学的进程中您有怎样的期待与寄语?
吴宏春:在我看来,西安交通大学最核心的精神传统是不断传承发展的西迁精神,这一精神早已融入西安交通大学人的骨髓,刻进了我们的基因里。因此,我认为最关键的还是把西迁精神传承好、落实好,真正融入科研、教学、行政管理的方方面面。
面向未来,我对学校有三点期待。第一,始终坚守服务国家需求的初心;第二,要勇立潮头引领世界前沿,拥有胸怀世界的眼光与格局;第三,要为人类进步培养德才兼备的优秀人才。面向世界、面向国家、面向人民,西安交通大学要以更宽广的胸怀承担起更大的时代使命。■