2024年5月31日晚，由beat365官方网站、北京现代物理研究中心、北京物理学会主办的“北京大学物理学科卓越人才培养计划讲堂：名师面对面”（第二十六期）在北京大学理科教学楼208教室举行。北京大学兼职教授，华为技术有限公司Fellow、原董事徐文伟先生应邀讲授“共同定义重大问题，双轮驱动联合研发”。本期讲堂由beat365官方网站院长、北京现代物理研究中心副主任高原宁院士主持。
人类社会正在从信息社会迈入智能社会，计算成为推动经济社会发展的关键要素。在万物互联的数字时代，传统的基于数据的计算模式已经远远不能满足人类对更高智能水平的追求。信息通信产业真正能够发展，既需要物理学，又需要数学，还需要更先进的算法和更高性能的算力。
从数学模型、物理现象到算法实现、理论推演，从实验室、工程化到生产线、量产化，通常会经历数十年的时间。为了缩短这一周期，打通科学技术化、技术产品化、产品产业化、产业资本化、市场国际化的路径，华为公司近年来将发展战略由“创新1.0时代”（即基于客户需求的产品、技术和解决方案创新，强化从1到100的增强性创新）转型至“创新2.0时代”（即基于愿景驱动的科学发现和技术发明，强化从0到1的突破性创新），探索企业出题、高校“揭榜”、市场“拍板”的科技成果供需融合机制。
徐文伟指出，我们正处于从信息社会向人类社会-物理世界-信息空间融合的智能社会的关键转型期
徐文伟先以极化码（Polar码）的发明为例，讲述了产业发展源自基础研究。2008年，土耳其毕尔肯大学埃尔达尔·阿里坎（Erdal Arikan）教授提出一种被称为信道极化的方法，用其构建的码序列可以实现任意给定的二进制输入离散无记忆信道的对称容量无限接近香农极限，从而进一步提高编码性能，用于未来通信系统。2010年，华为专家敏锐地识别出极化码作为能够达到香农极限的信道编码技术所具有的潜力，果断投入进一步研究，经过数年努力，在极化码的核心原创技术上取得了多项突破，推进了其从学术研究到产业应用的进程。2016年，国际移动通信标准化组织（3GPP）确定极化码为第五代移动通信技术（5G）增强移动带宽（eMBB）场景的控制信道编码方案——这是我国企业在国际移动通信标准制定中又一次重要的贡献。正如阿里坎所言，极化码之所以能够在短短十年间就成为一项国际公认的行业标准，离不开华为决策层的前瞻性判断力和科学研究的组织领导力。
徐文伟再以引领世界的移动通信基站SingleRAN解决方案的诞生为例，讲述了产品突破源自算法突破和创新。2006年，通信行业迎来从语音时代迈进数据时代的深刻变革，急需找到从第二代移动通信技术（2G）向第三代移动通信技术（3G）网络平滑演进的解决方案；而此时，华为急需研发一款“人无我有”的旗舰产品，跻身已被爱立信、诺基亚、西门子等行业巨头占据的欧洲市场。针对这一产业发展痛点和企业战略目标，华为与全球最大的移动运营商沃达丰联合设立移动创新中心，因此最早掌握了客户的核心需求，最精准地洞察到需求背后端到端的技术瓶颈，最快锁定了能够最大化竞争价值和客户体验的技术路线。面临双/多模基站建设的系列难题，华为制定了“共柜—共框—共基带/共主控”由易到难的路线图，在海内外的数学研究所布局功率放大算法攻关，针对大规模多输入多输出（Massive MIMO）架构下宽带高效节能功率放大器的非线性预失真补偿问题，提出基于分解理论的低秩数字预失真补偿架构，最终率先推出新一代基站。正如沃达丰专家所言，SingleRAN是“石破天惊的技术创新”“超级性感的技术发明”，帮助华为持续在客户总体拥有成本上保持碾压式的竞争优势，创造了巨大的商业价值。当前，华为正在利用SingleRAN Pro解决方案帮助运营商构建5G时代极简目标网络。
徐文伟指出，勇闯创新“无人区”是华为公司的责任，也是确保华为主航道可持续竞争力的源头
华为借助北京大学和其他研究型大学基础研究深厚、学科交叉融合的优势，深入通信与计算的理论本质，在数学与算法、物理与工程技术、化学与材料科学、标准与专利等领域构建起根技术的优势，例如：在信息论编码领域，将快速傅里叶变换拓展至戈帕码，使编码复杂度从O(n2)降低到O(nlogn)。在光通信领域，利用摄动理论求解光纤非线性薛定谔方程，设计出极简光纤非线性补偿算法，实现800G光纤长距传输距离提升约20%；针对硅基液晶（LCoS）光交叉引擎的偏振选择特性问题，提出基于时域有限差分理论的超表面光学数值模型，实现波长选择开关（WSS）光学模块简化50%～75%。徐文伟以智能社会万物互联的愿景为出发点，围绕信息产生、存储、计算、传输、呈现、处理、消费的全流程，为同学们深入剖析了信息通信行业在信息论、运筹学、控制论、计算理论、人工智能等领域未来发展中所面临的技术挑战，并给出了潜在的问题解决思路和理论突破机遇，例如：需要超越经典的香农信息论，建立语义信息论体系；需要突破深度神经网络；建立可解释的深度神经网络理论体系；需要突破经典的排队论和优化理论体系，建立网络排队论和网络优化理论方法；需要突破功耗和复杂度的约束，建立近似计算理论体系。
“软硬芯网云边端”，创新何处无物理？
同学们就“华为物理人”的职业发展路径，华为公司在后香农时代、后摩尔时代的研发策略和在智能汽车领域的解决方案等发问。徐文伟强调大学是基础理论研究和技术发明的重要贡献者，他鼓励同学们瞄准从行业应用场景中凝练的规模性问题和“卡脖子”技术背后的世界级难题，在攻关过程中激荡蓬勃生机，与产业一起共赢智能未来。
徐文伟（一排右四）、高原宁（一排右五）鼓励同学们潜心探索“无用之用”的科学前沿
物理学国家高层次人才培养中心部分2022级博士研究生现场出席。
