中国科学院过程工程研究所介尺度研究部李静海

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李静海，1956生，中国科学院院士，中国科学院过程工程研究所博士生导师。1982年毕业于哈尔滨工业大学，1984年获该校硕士学位，1987年获本所博士学位后赴美国纽约城市大学和瑞士联邦理工学院从事博士后研究；1990年回国后历任中科院过程工程所助理研究员、副研究员、研究员、副所长、所长职务。1999年当选为中国科学院院士。2003年当选第三世界科学院院士，2006年当选瑞士工程院外籍院士, 2011年当选英国皇家工程院院士。现任中国科学院副院长。是国家基金委创新群体学术带头人，主要从事颗粒流体两相系统量化设计和放大的研究，致力于气固两相系统的计算机仿真和多相复杂系统的研究，包括多相流动、煤燃烧、计算机仿真、多尺度方法及计算。1989年获中科院自然科学一等奖和国家自然科学二等奖；1993 年获中科院自然科学一等奖（第一获奖人），1995年获国家自然科学三等奖（第一获奖人）。开发的抑制氮氧化物排放、无烟燃煤技术获国家级新产品证书，获2001年中国科学院技术发明一等奖（第一获奖人）。他获首届国家杰出青年基金，获第三届中国青年科学家奖，香港求是基金会“杰出青年学者”奖，美国化工学会颗粒技术演讲奖和第三世界科学院演讲奖。还兼任著名国际期刊Powder Technology，Advances in Chemical Engineering 编委和 Chemical Engineering Science，Advanced Powder Technology 编委或顾问。



简历：
姓 名:李静海        
性    别:男
职 务:中国科学院副院长，多相复杂系统国家重点实验室主任        
职    称:中国科学院院士，研究员
通讯地址:北京市海淀区中关村北二街1号
邮政编码:100190        
电子邮件:jhli@home.ipe.ac.cn               

人物经历
1978年3月至1984年9月，在哈尔滨工业大学学习。
1984年9月至12月，在中国煤炭科学研究院北京煤炭化学研究所工作 [7]  。
1984年12月至1987年8月，在中国科学院化工冶金研究所博士研究生学习。
1987年8月至1990年4月，分别赴美国纽约市立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后研究工作。
1990年4月至2001年4月，在中国科学院化工冶金研究所工作，历任助理研究员、副研究员、研究员、副主任、副所长、所长。
1994年，获得首届国家杰出青年科学基金资助。
1999年10月至2004年5月，任中国科学院过程工程研究所所长 。
2004年2月至2016年12月，任中国科学院副院长、党组成员。
2011年5月，任中国科学技术协会副主席。2014年9月，任国际科学理事会副主席。
2017年12月至2018年2月，任国家自然科学基金委员会党组书记 。
2018年2月至2018年3月，任国家自然科学基金委员会主任、党组书记。
2018年3月，任科学技术部党组成员   ，国家自然科学基金委员会主任、党组书记  。

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《国家科学评论》(National Science Review，NSR) 最近发表了由中国科学院过程工程研究所李静海院士、黄文来副研究员和英国牛津大学Peter P. Edwards教授撰写的观点文章：Mesoscience: exploring the common principle at mesoscales
(https://doi.org/10.1093/nsr/nwx083)，对介科学产生的背景、面临的挑战和机遇进行了简要而深刻的介绍。
当我们研究科学、工程和社会中的复杂系统时，一般总是先了解其宏（系统）尺度行为，然后再逐步深入其微（单元）尺度的机制，并逐步试图建立这两者之间的关联。然而，直接建立这种关联是十分困难的，原因似乎是在这两者之间缺少了什么共同的原理。研究逐步表明，在介于单元尺度和系统尺度之间的介尺度上可能存在一个普适的主导原理，即：不同控制机制在竞争中的协调。为此，提出了介科学这一跨学科的概念。


为进一步阐述介科学的内涵和前景，中国科学院过程工程研究所联合英国牛津大学，对介科学产生的背景、面临的挑战和机遇进行了简要而深刻的介绍，近期以“Mesoscience: exploring the common principle at mesoscales”为题发表于《国家科学评论》(National Science Review, 2017, https://doi.org/10.1093/nsr/nwx083)。

随B机制的主导作用相对A机制逐步增强，依次出现三个区域。复杂性出现在中间区域。


文章指出，复杂世界呈现多层次的特征，每一层次是多尺度的，而复杂性往往出现在每一层次的介尺度上。这种复杂性来源于共存的两种（或多种）主导机制之间的竞争与协调。随给定条件的变化，不同机制的相对主导作用随之发生变化，以两种主导机制为例，可以依次出现三个区域：A机制主导、A机制与B机制协调、B机制主导。复杂性就出现在A机制与B机制相互协调（共存）的区域，称为介区域。就是说，当操作条件处于两个极端区域之间的介区域时，共存的不同主导机制之间的竞争与协调往往在介尺度上导致复杂性。因而，将阐释这种复杂性的科学称为介科学，兼具介尺度和介区域的内涵。揭示主导机制及其协调关系时还要特别注意介尺度问题的层次性特征。将多个层次的介尺度问题混杂在一起是容易误入的歧途，此时难以找出介尺度结构的稳定性条件。


介科学的概念产生于对化学工程中若干复杂系统的研究。首先是气-固流态化系统，随后是湍管流，近几年又在多相催化、蛋白质折叠等实例中得到进一步证实。然而，作者强调，由于介尺度问题的复杂性和多样性，介科学的普适性仍需进一步验证。通过对各类复杂系统中不同介尺度问题的研究，从具体问题中归纳共同规律，寻找进一步的实证，是进一步发展介科学的有效途径。作者列举了几个近期值得探索的实例。此外，作者认为，解决目前已经认识到的一些共性科学问题也同样重要。就是说，可以采用具体实证研究与共性问题探讨齐头并进、相互比对、互相促进的发展策略。


作者最后指出，介科学目前还处于萌芽阶段，其发展前景完全取决于各学科交叉和合作的深度。当然，发过来，介科学的发展也将极大地提升不同学科解决复杂问题的能力。


文章信息：
Wenlai Huang, Jinghai Li and Peter P. Edwards
Mesoscience: exploring the common principle at mesoscales
Natl Sci Rev (2017). DOI: 10.1093/nsr/nwx083
https://doi.org/10.1093/nsr/nwx083

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李静海当选国际科学理事会副主席

2018年7月4日，新成立的国际科学理事会在法国巴黎召开首届全体大会。经全体会员投票，中国科协副主席，国家自然科学基金委员会党组书记、主任李静海院士成功从6位候选人中脱颖而出，当选国际科学理事会副主席，任期为2018-2021年。
作为国际科学理事会首任副主席，李静海院士将与国际科技界一起，推动自然科学和社会科学融合，共同应对全球挑战。李静海的成功当选是中国科协在国际组织工作领域取得的又一重要成果，将有助于促进我国参与全球科技治理，提升我国科学家在国际科技领域的引领力，代表我国在国际科技界发挥更大作用。
国际科学理事会（International Science Council）由原国际科联（International Council for Science）和原国际社科联（International Council for Social Sciences）于2017年合并而成，是世界上成员覆盖面最广泛、学科门类最齐全的综合性科技组织，在国际科技界具有强大号召力。目前，ISC拥有143个组织会员、39个联合会会员和31个联系会员。李静海曾于2014年当选原国际科联副主席。
本次竞选得到了中国科学院、中国社会科学院和国家自然科学基金委的大力支持。

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近年来，科学范式的变革逐步成为科技界讨论的热点问题；同时，如何应对全球性挑战，比如气候变化、自然灾害、重大疾病、社会经济体系治理等，也亟待找到有效的解决方案。然而，这两方面的讨论基本上相互独立：前一方面的讨论涉及比较笼统的趋势判断，后一方面的讨论则侧重于具体要解决的问题。事实上，如何统一这两方面的讨论是一个尚未触及的重大课题。由此，可望以相互促进的方式协同、有效地推动这两个方面。但什么才是可以连接这两方面的桥梁？
　　为回答这一问题，中国科学院过程工程研究所李静海院士对科学范式变革的本质内涵、全球性重大挑战背后的核心科学问题进行了剖析，提出了将适应和推动科学范式变革与应对全球性挑战相结合的策略，近期以Paradigm shift in science with tackling global challenges 为题发表于《国家科学评论》（National Science Review, 2019）。
　　文章指出，尽管大数据被认为对科学范式变革十分重要，但也许并不是科学范式变革的最本质的内涵，最本质的应当是伴随科学范式变革而发生的或推动科学范式变革的科学研究内容、方法和范畴的改变：研究内容由静态平均过渡到动态结构，由局部现象扩展到系统行为；研究方法由传统的定性分析逐步向定量预测转变，从单一学科不断发展为学科交叉，从数据处理延伸到人工智能；研究范畴由学科分割的知识区块拓展到知识体系，从传统理论上升为复杂科学，从追求细节发展到尺度关联，从多层次的分科知识演变到探索共性原理。同时，解决全球性重大挑战背后的核心科学问题已成为科学共同体的重大使命和责任。由此，科学家好奇心驱使和实际需求牵引有机结合的双轮驱动模式正受到全球的广泛关注。
　　文章进一步指出，这些变化应当充分反映在科研活动中，才能有效适应和促进科学范式的转变，也才能有效破解重大挑战。这就需要打破传统思维，在科学研究和科研资助中有效采用适应和推动科学范式变革的理念和策略。这也是发展科学技术的一个重大机遇。为此，文章试图提出一个新策略：把所研究的每个复杂问题看作由多层次系统组成，明确每一层次系统由大量单元组成；不仅要关注单个单元行为，更要关注单元相互作用产生的群体效应及其与系统行为的关系；对选定的所在层次的系统要明确系统内部条件和外部环境对系统行为的影响；结合还原论方法和系统论方法，重视单元和系统之间介尺度行为受哪些控制机制作用而发生群体效应；界定群体效应发生和消亡的临界条件；最后要实现不同层次系统的关联。
　　为具体说明，文章列举了涵盖多个学科、领域的九类问题作为应用新策略的尝试。这些问题不仅与科学范式变革相关，同时也直接对应于重大挑战，也许可作为应用新策略，将推动科学范式变革和应对全球性挑战结合进行的具体实例。文章补充指出，在社会经济体系的治理中，新策略也许同样适用，比如，可用于指导联合国2030议程确定的17个可持续发展目标的实施。最后强调，学科交叉已成为科学突破的主要途径，科学范式变革和应对全球性挑战的统一需要不同学科、领域的共同努力，这也需要理念的转变。