嶺南高等研究院院士在國際頂級期刊《自然通訊》發表論文

近日，國際頂級期刊《自然通訊》（Nature Communications）網上發表嶺南高等研究院院士、美國國家工程院院士、寧波東方理工大學講席教授張東曉教授團隊的突破性研究成果。這篇名為《Generative discovery of partial differential equations by learning from math handbooks》的論文由張東曉教授與來自清華大學、中國海洋大學、曼徹斯特大學、北京大學、牛津大學、帝國理工大學、東方理工大學的專家學者合作完成。研究團隊提出智能化偏微分方程挖掘演算法 EqGPT，實現了 AI 從「數據分析員」到「科學創造者」的跨越，讓機器能夠像人類科學家一樣自主發現新理論、新方程。

顛覆認知  AI 不再「找規律」而是「創方程」​

偏微分方程（PDE）是描述自然界複雜動態的「數學語言」，小至海浪起伏、大至油氣運移，均離不開其精准刻劃。長期以來，這類方程依賴科學家手工推導，而傳統 AI 僅能從數據中「挖掘」已知規律，而無法生成新的方程。

張東曉教授以及合作者團隊研發的 EqGPT 演算法徹底打破了這一局限，其核心突破體現在三方面：一是實現知識與數據的雙輪驅動，演算法融合了數學文獻中的 221 種方程結構與真實觀測數據，既讓 AI 具備扎實的理論基礎，又能緊貼實際應用場景；二是完成兩大核心技術創新，其中方程生成式表示（GRE）將運算子、物理項編碼為「詞彙」，把方程轉化為 AI 可學習的「句子」，有效解決了傳統演算法難以處理複雜方程結構的問題，而科學增強訓練（SAT）則能提前過濾「物理邏輯不通」的無效表達，讓 AI 的搜索方向聚焦于有實際意義的候選方程，大幅提升運算效率；三是構建閉環優化機制，通過「生成 - 評估 - 微調」的迴圈流程，讓 AI 能夠快速得出「既符合數學邏輯，又匹配實際數據」的最優方程，真正具備了自主創造方程的能力。​

實戰驗證 從海浪到油氣 多場景展現超強實用性​

經過多領域嚴格測試，EqGPT 演算法的實用性得到充分驗證，在複雜場景中表現突出。來自不同領域、不同場景的驗證結果，不僅全面證明了 EqGPT 演算法的可靠性與適應性，更凸顯了其在解決實際科學問題上的巨大潛力，以推動其後續在更多關鍵領域的應用。

作為地下水文學、能源工程領域的國際頂尖學者，張東曉教授於2024年3月加入嶺南高等研究院，此次發表成果，再次彰顯嶺南高等研究院自成立以來，始終以推動跨學科創新，促進研究及知識轉移的發展，以發表更多具影響力的研究。

「嶺南高等研究院」自成立以來已舉辦一系列主題演講和講座，邀請來自不同學術領域的傑出學者分享其寶貴見解和專業知識。研究院亦將會舉辦嶺南大學傑出研討會（Lingnan University Distinguished Seminars, LUDS），安排知名學者和專家參與專題演講，與學術界互動交流。