在2025世界智能产业博览会上，一项“红外夜视安全智能感知系统”成果，在长安汽车“前瞻科技”专区展台首次亮相。

这套系统由长安汽车与重庆国家应用数学中心（下称“重庆中心”）团队联合研发，利用红外热成像，让汽车装上“透视眼”，从而“看”得更清楚、行驶更安全。有了数学“国家队”的“加持”，该系统集成的多个原创红外视觉感知算法，均达到国际领先水平。

▲2025年10月14日，两江新区长安科技产业园，重庆国家应用数学中心的数学家们正和长安汽车工程师讨论相关事宜。 首席记者 龙帆 摄

数学被誉为“自然科学的皇冠”。高冷、神秘，常被认为是数学家的“人设”。不过，当数学家集体“破圈”，走向产业界和企业合作，他们往往能掌握破局立新的“关键密码”。

他们为什么能？

一位数学家为何被邀请担任企业独立董事？

重庆中心主任、重庆师范大学（下称“重师”）教授杨新民是应用数学博士出身，至今，已经深耕数学领域40余年。自2021年以来，他还多了一个“特殊”身份：长安汽车独立董事。

为何一家汽车央企，会邀请一位数学家担任独立董事？这还得从头说起。

2020年2月，科技部公布首批13个国家应用数学中心名单。重庆中心作为其中之一，由重师牵头，联合中国科学院大学、北京大学、重庆大学等高校、院所和企业的力量共建，杨新民担任主任。

得知消息后，杨新民热血沸腾，顿时坐不住了。一个月后，已任重师副校长十几年的他，毅然辞去副校长职务。这一回，他决定放手一搏。

“国家应用数学中心的建设使命，是要加强数学家与其他领域科学家及企业家的合作与交流，聚焦、提出、凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域及企业发展重大需求中的数学问题。然而，想要解决问题，就要先找到问题。”在杨新民看来，关在实验室里是找不出问题的，一定要走出去。

他迅速从学校数学、计算机与信息等相关学院抽调了几位老师，马不停蹄对40多家企事业单位进行走访调研，这当中便包括长安汽车。

随后的大半年时间，重庆中心与长安汽车团队展开了40余次反复研讨，凝练出多个汽车制造中的关键数学问题。

其中，“复杂条件下自动驾驶实时轨迹优化问题”获批2021年重庆市科技局“揭榜挂帅”项目，由重庆中心牵头，联合清华大学和北京智行者科技有限公司承担，项目经费600万元，市科技局和长安汽车共同资助。

“我们在汽车研发过程中，其实有很多数学问题。但研发团队很少把这些问题看作数学问题，而是当作工程问题来看待。”时任长安汽车工程研究总院总经理的詹樟松谈到，正是与数学“国家队”的“牵手”，让长安汽车看到：原来，许多关键领域问题，归根到底都“卡”在数学上。

过去4年，长安汽车每年召开年度业绩说明会，杨新民都会坐在发布席上，重点介绍企业科技创新的情况。

数学家的加入，成为长安汽车创新发展的“助推器”。而对于数学，长安汽车也更愿意、更舍得投入——

对重庆中心牵头承担的市级“揭榜挂帅”项目予以资助；主动提出成立重庆中心汽车研究中心；与重庆中心合作开展变速器、汽车座舱等多项横向课题研究；从2022年起招收数学类博士；承担2项国家重点研发计划“数学和应用研究”重点专项项目，其中一项，还是由长安汽车牵头。

这些大手笔的确带来了“甜头”：一项由重庆中心团队开展的变速器研究，通过优化变速器控制算法，使变速器质量问题的数量降低60%，整车问题降低8%，节约上千万元售后成本，助力长安汽车荣登“第四届世界十佳变速器”榜单。

一份长达70多页的调研报告帮企业“提问题”

“如果没有他们，我们的问题可能到现在还没解决！”提起这些年与数学家的合作，重庆果园集装箱码头有限公司（下称“果集司”）信息部部长孙晓驰感慨道。

地处西部陆海新通道、长江经济带、“一带一路”联结点上的重庆果园港，是我国最大的内河水、铁、公联运枢纽港，正聚焦国家战略部署，加速推进智慧港口建设，打造数智化的世界“中转站”。近年来，果园港虽“上新”了很多智慧化手段，但一些问题始终没得到有效解决。

例如，码头堆场集装箱堆存问题是个“老大难”。孙晓驰介绍，过去，他们根据经验，对集装箱生产管理系统做过算法迭代、系统优化，起初很有效，但是很快就遇到了瓶颈，翻箱率降不下来，作业效率提升不上去。

当时，恰逢杨新民带队到果园港走访调研。在前期对接的基础上，2023年9月，重庆中心与果集司签订数智化合作框架协议。

▲10月16日，重庆果园港集装箱码头，重庆国家应用数学中心的数学家杨有和重庆果园集装箱码头有限公司信息部部长孙晓驰正在交流。 首席记者 龙帆 摄

随后，重庆中心“爱优化”团队负责人杨有便带队进驻码头蹲点，像工人一样上下班，目的是了解情况、寻找问题，一蹲就是好几个星期。

“他们把码头上所有作业类型、十几个岗位都体验了一遍，把情况摸得一清二楚。”这让孙晓驰很意外。

最终，杨有团队形成一份长达70多页的调研报告，针对码头生产指挥调度、码头作业历史大数据挖掘等问题做了深入分析。一组组数字直击痛点，一条条建议切中要害！

▲10月16日，重庆果园港，工作人员在远控室操作吊装集装箱。 首席记者 龙帆 摄

“集装箱的堆存问题，本质上是数学组合优化问题。”杨有说，为此，他们用数学规划方法精准描述应用场景，首次将数模融合的AI模型用于港口作业，为集装箱装卸提供了更加科学高效的存储选位方法。

2024年，翻箱率同比降低6.2%，港口综合作业效率同比提升1.7%。一行行数字、公式和代码，果真变成破解企业痛点的“关键密码”。

在果集司的一间工作室里，有一面知识产权墙。一张“基于堆存行为特征的集装箱存储选位方法”的国家发明专利证书，占据“C位”。这项今年5月授权的专利，也是果集司获得的首个国家发明专利。

“这一突破，使港口管理从传统‘经验判断’全面转向‘数据驱动’，真正激活了港口‘最强大脑’。”果集司副总经理方亮说。

前不久，果园港集装箱码头还被授予“四星级智慧港口”，成为长江上游首个绿色、智慧“双四星”港口。

▲10月16日，重庆果园港，正在作业的无人驾驶集装箱卡车。 首席记者 龙帆 摄

“还有提升空间。”杨有表示，如今，双方已有新的合作方向：一是从过去的各个击破、点上优化，走向由点及面、全局优化，进一步提升智慧化水平；二是联合制定行业标准，掌握话语权，引领行业高质量发展。

“这给了我们一个启示，数学‘国家队’要主动‘破圈’，深入生产一线。”杨新民解释，如何有效地将企业的真实需求凝练为关键数学问题，是推动数学落地面临的首要挑战。当前，大多数企业提不出问题，数学家就要主动走出去、沉下去，“泡”在生产一线，和企业一起梳理需求、凝练问题。“不能把‘提问题’的事完全交给企业，数学家要提前介入。”他说。

“数学+”让数学“用”起来、“活”起来

如今，在重庆高新区，驾车行驶在多条城市道路上，有了更“丝滑”的体验。

自从“智能交通信号控制系统及平台”上线运行，该区10余个路口的车辆最大排队长度降低20%、通行速度提升15%。

这项创新成果，由重庆中心与中国电信旗下中电智安科技有限公司（下称“中电智安”）联合开发。之所以有此效果，是因为团队结合运筹学最优化方法及人工智能算法，自主研发出“秒级”实时自适应交通信号算法库，让红绿灯等交通信号设备有了更聪明的“大脑”，能够根据实时采集的交通流量、排队长度、车速等数据，对交通信号进行实时动态优化。

事实上，早在2018年初，杨新民就关注到城市“治堵”问题。彼时，他带领团队联合相关单位，围绕红绿灯自适应控制等实际场景，构建了数据模型双驱动的智能信号控制模型与算法，并率先在南岸区示范应用，有效提升区域通行效率30%。

重庆中心成立后，持续深化了这一领域的研发布局。从2022年起，其数学与智能交通团队和中电智安开展深度合作，经过多轮技术迭代和系统集成，打造出“智能交通信号控制系统及平台”。

仅2024年，该成果就助力中电智安中标西藏昌都、新疆哈密等智能交通项目，总经费超亿元。

皮家甜是数学与智能交通团队的核心骨干，人工智能专业背景出身，原是重师计算机与信息科学学院教师。

2021年3月，他被选聘为重庆中心专职研究人员，成为最早的“国家队”队员之一。“我的专业本来就偏应用，我也喜欢做应用项目。加入这个团队，能让自己的科研成果产生经济社会价值，是件好事情。”

事实上，团队的其他成员，也来自应用数学与运筹学、交通工程、电气工程、人工智能等不同学科。正是以“数学+”打破学科壁垒，深度跨界融合，他们不断取得原创性、引领性成果，让数学真正“用”起来、“活”起来，不是高冷的公式、抽象的符号，而是解决现实难题的“利器”。

如今，在超大城市“治堵”的问题上，他们又将目光投向应急车道。

“我们研发的‘应急车道智慧动态管控系统’，依托雷达感知、交通流理论和AI算法，对路段交通态势进行精准预测，实现了道路资源分时、分段的动态优化配置、高效利用。”皮家甜介绍，目前，该系统已在重庆多个易堵路段试点，实现交通管理理念和技术的双重创新。

当国家对数学的重视达到新的高度，当学术界发出“数学的春天来了”这一响亮的声音，这支数学“国家队”，从无到有，在摸索中成长，汇聚来自海内外高校的各类人才超200人，培育出8个交叉研究团队，积蓄起更大力量。

回顾走过的路，杨新民把数学家的“破圈”，归结为三层境界：第一层，政府引导，鼓励数学家走向产业界，搭建平台让数学家与企业家深入交流、增进了解、加强合作，把“能干事”变为“干成事”；第二层，企业主导，作为科技创新主体，以战略眼光投入“耐心资本”，主动寻求与数学家合作；第三层，双向奔赴，数学家与企业家成为合伙人，在新一轮科技革命和产业变革大潮中携手同行、共创未来。

“有些遗憾，当前，部分企业还未意识到数学的价值所在。”杨新民坦言，但是，作为数学“国家队”，这条路，他们还要坚定不移地走下去。

“未来可期！”他坚信，当更多企业勇闯创新“无人区”、朝着“世界一流”迈进，更多数学家和企业家也将一起奔赴星辰大海。

对话>>>

重庆国家应用数学中心主任杨新民：

数学必须与真实需求深度融合

▲杨新民。 首席记者 龙帆 摄

重庆日报：国家为何如此重视数学？

杨新民：数学是自然科学的基础，也是重大技术创新发展的基础。华为创始人任正非多次公开表示，过去30年，华为的崛起要归功于“数学的力量”。

可以说，数学实力往往影响着国家实力，但是，与世界主要发达国家相比，我们还有较大差距。党和国家意识到了基础学科的重要性，因此，2018年，国务院印发《关于全面加强基础科学研究的若干意见》；2019年，科技部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委又联合印发《关于加强数学科学研究工作方案》，切实加强我国数学科学研究。

重庆日报：重庆国家应用数学中心建设5年来，取得了哪些进展和成效？

杨新民：5年来，我们紧扣国家战略方向，坚持以经济社会发展需求和企业实际难题为牵引，主动深入生产一线，推动数学建模、优化算法与产业实际深度融合，走出了一条从无到有、从摸索到成长的实干之路。

应用数学要落地，离不开坚实的理论支撑。我们牵头承担了包括“最优化问题的人工智能方法”国家自然科学基金重大项目等在内的国家级项目17项、省部级重点项目30余项，发表高水平论文120余篇，奠定了数学应用的理论根基。

理论的高度，最终要转化为应用的深度。我们立足重庆产业优势，凝练了数学与先进制造、数学与智能交通、数学与信息科学、数学与生物医学4个重点研究方向，推动研究成果在汽车、智能交通、港口、激光技术、智慧金融、电力系统等多个典型场景中落地。我们与长安汽车、广域铭岛、中电智安、马上消费、重医附二院等企事业单位共建重庆国家应用数学中心汽车研究中心、供应链与运筹学重点实验室、中电智安应用数学实验室、认知智能与数智金融重庆市重点实验室、医疗大数据与应用数学联合实验室等联合研发载体，共同将数学智慧转化为突破“卡脖子”难题的“钥匙”。

重庆日报：经过5年的探索实践，重庆国家应用数学中心积累了哪些经验做法？

杨新民：首先，应用数学是数学的一个分支，强调的是应用。因此，应用数学必须走出“象牙塔”，紧扣产业重大需求和企业实际问题，着力破解“卡脖子”难题，切实服务地方经济社会发展。

其次，数学赋能产业并无既定轨迹可循，必须扎根实际应用场景，与真实需求深度融合，才能蹚出一条行之有效的实践之路。

此外，做好数学的应用落地是非常难的事情。要真正凝练问题、吃透问题、解决问题，需要耗费大量的时间和精力。因此，必须要有一支愿意走出实验室，深入企业一线，沉下心来倾力付出的队伍，才能更好地推动数学的应用落地。