浙江大学刘兴高教授及其团队
在新时代科技革命的浪潮中，创新驱动已成为高质量发展的核心引擎。植根于“走遍千山万水、说尽千言万语、想尽千方百计、吃尽千辛万苦”的浙江“四千精神”，承载着“勇立潮头、敢为人先”的浙江品格，百年学府浙江大学，孕育出这样一支敢闯敢试、奋楫争先的科研劲旅：他们以系统思维破解复杂问题，以原创理论突破技术壁垒，以产学研协同释放创新动能。从智能制造到生物制药，从动态优化到博弈决策，他们的足迹跨越多个关键领域。其成果不仅推动传统产业蝶变升级、护航人民生命健康，更在国家亟需的高端装备、航空航天、生物医药等战略领域，筑起了自主可控的坚实屏障。这支团队，便是由刘兴高教授领衔的来自工业控制技术全国重点实验室与湖州工业控制技术研究院的浙江大学高端人工智能大数据与优化控制实验室团队。
领军人刘老师，是浙江大学求是特聘教授，一位将家国情怀熔铸于科研生命的战略科学家。农村走出的他，青年时期因高考估分保守与清华失之交臂，在工厂历练四载后，以“瘦二十斤”的拼搏毅力考入浙江大学，这段经历让他深刻体悟教育对学子命运的重任。三十余载科研路，他始终坚信“真正的创新，必生于国家亟需的土壤”，带领团队锚定三大方向：围绕破解我国“制造大国非强国”的核心痛点，深耕智能制造；聚焦“百姓用药贵”的民生难题，开拓生物制药；面向国家安全重大需求，攻克动态优化博弈技术。
他既是科研攻坚的旗手，更是甘为人梯的师者。“有教无类”是他恪守的育人信条——当电子专业出身的胡云卿叩响实验室大门时，他毅然接纳这位转向者，将其培养成中车集团首席工程师；当广东状元车同学深陷网瘾濒临退学，他亲自设计足球队长、跨国结对等帮扶方案，将迷途学子拉回正轨，一个个成长为国之栋梁；他曾自费为贫寒学子购置求职西装，更坚持2000年至今博士生100%按时毕业的自我承诺，只因“学生的人生耽误不起”。
即便在病榻之上，他仍心系国之大者。2025年5月接受肾脏切除手术后，他第一时间回归团队，笑言“科研是最好的康复药”。这份以生命赴使命的担当，正是他带领实验室斩获1949年以来自动化领域首个国家科技进步一等奖的精神底色。
这支承载着家国情怀与师者大爱的团队，在刘老师的引领下，二十年如一日，深耕智能制造、生物制药大模型与动态优化博弈三大领域，谱写着科技自主创新的壮丽篇章。
智能制造：重构生产范式，引领产业升级
智能制造是制造业高质量发展的核心引擎。刘老师团队以“控制优化一体化”为核心，突破传统制造的技术瓶颈，为高端装备与复杂工业系统注入智能基因。在空分领域，团队发现并攻克了热耦合精馏过程的“反向响应”与“Wave现象”等国际难题。基于此，开发出节能效果高达46.9%的优化控制方案，远超日本自动控制权威高松武一郎教授的设计；同时设计出了国际上控制纯度最高的99.99999%先控方案，优于国际高纯控制领军人物美国Luyben教授。团队成果成功应用于德国林德、美国Praxair等国际龙头企业，生产效率提升6%。一举打破国际技术垄断，推动中国空分技术跃居全球前列。成果荣获2014年国家科技进步一等奖（系1949年以来自动化学科首个一等奖）。
面对电动汽车智能制造的迫切需求，团队与赛力斯（问界）开展战略合作，首创多模态机器视觉与深度优化控制数字工时系统，构建通用AI智能识别模块。通过数字孪生技术，实现生产流程的实时优化与质量监控，推动新能源汽车产业向智能化、高效化转型。针对石化行业聚丙烯牌号切换效率低的“卡脖子”难题，团队开创性提出混沌高精度预报模型，将牌号切换时间从国际水平的16小时压缩至8小时，预报误差降低近两个数量级，相关成果被《Polymer》期刊收录，成为中国控制学科45年来的首篇发文。相关技术成果荣获2021年11月国家科技进步二等奖。“解决了PMGM模型多项预报结果不符合实际情况的难题”被列为该奖项的重大创新点。
在采煤机智能制造领域，团队开发出高置信度故障预报系统，将国际最好预报误差降低80.9%，显著提升刀头切换效率。这一创新不仅保障了安全生产，更助力传统能源行业向智能化、绿色化转型。团队在该方向上贡献了多个国际首创成果：首次提出灰色地带高置信度故障预报理论，将国际最经典故障预报测试Benchmark最好预报准确率，从97%不到提升到了99.9%。同时，误报率也大大降低：6类故障模式下都为0误报，而国际报道只有1类为0误报；将国际最好的误报率，进一步降低了76.55%；首次开发出基于数字孪生的智能制造高端健康监控软件。此外，团队还构建辐射环境监测大模型，融合无人机、移动机器人、KRT、KRS等设备，构建天地一体化感知网络，确保核设施、重点流域等区域的环境安全，填补了复杂环境下动态监测的技术空白。
生物制药大模型：解码生命密码，护航人民健康
生物制药关系国计民生，关乎人类健康福祉与医疗进步。刘老师团队承担完成了我国首个生物智能制造领域人工智能大数据国家重点研发计划课题，研发AI大数据大模型与优化控制系列自主产权，并在国内龙头企业取得显著应用成效。团队首创生物制药时间序列大模型半监督对比学习框架，填补国际空白。在抗生素生产中，团队开发AI优化大模型应用于东阳光集团，助力其产能提升15.16%，总成本降低10.96%，为生物医药产业降本增效提供关键支撑。
面对白血病等重大疾病的早期诊断难题，团队从7129个致病基因中筛选出4个核心基因，实现100%预报准确率，远超美国科学院Golub院士在《Science》上的报道结果。这一突破可将药物开发投入与时间减少2的46次方，为精准医疗开辟新路径。在阿尔兹海默症诊断中，团队提出深度学习方法，将病程预报误差降低60%以上，为老年健康保障注入科技力量。
针对生物制药关键环节——生物发酵过程的精准优化难题。团队构建ConvTransformer模型，融合特征应用效果远超国际主流模型，创新开发的十种生物大模型算法，显著提升了制药过程的预测精度与生产效率。这些成果已应用于我国龙头企业，为生物制药产业自主创新提供了核心技术底座。
动态优化博弈：破解复杂系统难题，支撑重大战略需求
动态优化博弈是解决高超声速飞行器、月球软着陆等复杂系统控制难题的关键。刘老师团队在此领域取得了一系列奠基性突破。成功纠正了经典Cat.Mixing动态优化问题50年来国际普遍存在的求解错误，提出精确罚函数法，破解多约束难以全程满足的国际瓶颈，为智能制造与具身智能奠定了坚实的高端优化理论基础。团队开发的KKT-SQP算法将国际顶级SQP算法效率提升52.38%，非单调过滤线搜索原对偶内点法将国际知名IPOPT软件失败率降低62.42%，双双刷新了优化求解的全球纪录。成果获得2021年国家科学技术进步奖二等奖、2019年中国自动化学会科技进步奖特等奖。
在无人驾驶与具身智能领域，团队攻克模型精度不足、实时运算较差等难题，高超声速飞行器、空客A330多机协同等经典测试中，性能超越美国波音首席工程师Betts教授团队。海上低慢速弱小目标识别更是将国际预报误差从10-4降至10-9，降低了5个数量级；团队同时将国际最好识别结果加拿大8个目标，提升到了全部14个弱小目标，其中30号、31号目标国际上仅刘老师团队识别出来了，为国防与海洋安全提供核心技术支撑。
这支让中国智慧闪耀全球创新舞台的团队，已承担国家自然科学基金、国家重点研发计划等30余项国家级项目，成果除了获国家科技进步一等奖、二等奖及中国自动化学会特等奖等荣誉外，多项发明专利授权国际龙头实施许可得到转化落地，推动和发展了新质生产力。
面向未来，刘兴高教授团队将继续锚定国家重大战略需求，深化基础研究与应用创新的融合贯通，团队年轻骨干老师龚开、徐坚、王之宇等，已在智能制造、生命科学、具身智能的融合前沿开疆拓土，他们矢志不渝地向着更多“卡脖子”技术发起冲锋，致力于在全球科技竞争中牢牢掌握主动权，为实现高水平科技自立自强，不断书写属于中国科技工作者的辉煌时代答卷！（赵菲）
