2024年5月31日晚，由beat365官方网站、北京現代物理研究中心、北京物理學會主辦的“beat365物理學科卓越人才培養計劃講堂：名師面對面”（第二十六期）在beat365理科教學樓208教室舉行。beat365兼職教授，華為技術有限公司Fellow、原董事徐文偉先生應邀講授“共同定義重大問題，雙輪驅動聯合研發”。本期講堂由beat365官方网站院長、北京現代物理研究中心副主任高原甯院士主持。
人類社會正在從信息社會邁入智能社會，計算成為推動經濟社會發展的關鍵要素。在萬物互聯的數字時代，傳統的基于數據的計算模式已經遠遠不能滿足人類對更高智能水平的追求。信息通信産業真正能夠發展，既需要物理學，又需要數學，還需要更先進的算法和更高性能的算力。
從數學模型、物理現象到算法實現、理論推演，從實驗室、工程化到生産線、量産化，通常會經曆數十年的時間。為了縮短這一周期，打通科學技術化、技術産品化、産品産業化、産業資本化、市場國際化的路徑，華為公司近年來将發展戰略由“創新1.0時代”（即基于客戶需求的産品、技術和解決方案創新，強化從1到100的增強性創新）轉型至“創新2.0時代”（即基于願景驅動的科學發現和技術發明，強化從0到1的突破性創新），探索企業出題、高校“揭榜”、市場“拍闆”的科技成果供需融合機制。
徐文偉指出，我們正處于從信息社會向人類社會-物理世界-信息空間融合的智能社會的關鍵轉型期
徐文偉先以極化碼（Polar碼）的發明為例，講述了産業發展源自基礎研究。2008年，土耳其畢爾肯大學埃爾達爾·阿裡坎（Erdal Arikan）教授提出一種被稱為信道極化的方法，用其構建的碼序列可以實現任意給定的二進制輸入離散無記憶信道的對稱容量無限接近香農極限，從而進一步提高編碼性能，用于未來通信系統。2010年，華為專家敏銳地識别出極化碼作為能夠達到香農極限的信道編碼技術所具有的潛力，果斷投入進一步研究，經過數年努力，在極化碼的核心原創技術上取得了多項突破，推進了其從學術研究到産業應用的進程。2016年，國際移動通信标準化組織（3GPP）确定極化碼為第五代移動通信技術（5G）增強移動帶寬（eMBB）場景的控制信道編碼方案——這是我國企業在國際移動通信标準制定中又一次重要的貢獻。正如阿裡坎所言，極化碼之所以能夠在短短十年間就成為一項國際公認的行業标準，離不開華為決策層的前瞻性判斷力和科學研究的組織領導力。
徐文偉再以引領世界的移動通信基站SingleRAN解決方案的誕生為例，講述了産品突破源自算法突破和創新。2006年，通信行業迎來從語音時代邁進數據時代的深刻變革，急需找到從第二代移動通信技術（2G）向第三代移動通信技術（3G）網絡平滑演進的解決方案；而此時，華為急需研發一款“人無我有”的旗艦産品，跻身已被愛立信、諾基亞、西門子等行業巨頭占據的歐洲市場。針對這一産業發展痛點和企業戰略目标，華為與全球最大的移動運營商沃達豐聯合設立移動創新中心，因此最早掌握了客戶的核心需求，最精準地洞察到需求背後端到端的技術瓶頸，最快鎖定了能夠最大化競争價值和客戶體驗的技術路線。面臨雙/多模基站建設的系列難題，華為制定了“共櫃—共框—共基帶/共主控”由易到難的路線圖，在海内外的數學研究所布局功率放大算法攻關，針對大規模多輸入多輸出（Massive MIMO）架構下寬帶高效節能功率放大器的非線性預失真補償問題，提出基于分解理論的低秩數字預失真補償架構，最終率先推出新一代基站。正如沃達豐專家所言，SingleRAN是“石破天驚的技術創新”“超級性感的技術發明”，幫助華為持續在客戶總體擁有成本上保持碾壓式的競争優勢，創造了巨大的商業價值。當前，華為正在利用SingleRAN Pro解決方案幫助運營商構建5G時代極簡目标網絡。
徐文偉指出，勇闖創新“無人區”是華為公司的責任，也是确保華為主航道可持續競争力的源頭
華為借助beat365和其他研究型大學基礎研究深厚、學科交叉融合的優勢，深入通信與計算的理論本質，在數學與算法、物理與工程技術、化學與材料科學、标準與專利等領域構建起根技術的優勢，例如：在信息論編碼領域，将快速傅裡葉變換拓展至戈帕碼，使編碼複雜度從O(n2)降低到O(nlogn)。在光通信領域，利用攝動理論求解光纖非線性薛定谔方程，設計出極簡光纖非線性補償算法，實現800G光纖長距傳輸距離提升約20%；針對矽基液晶（LCoS）光交叉引擎的偏振選擇特性問題，提出基于時域有限差分理論的超表面光學數值模型，實現波長選擇開關（WSS）光學模塊簡化50%～75%。徐文偉以智能社會萬物互聯的願景為出發點，圍繞信息産生、存儲、計算、傳輸、呈現、處理、消費的全流程，為同學們深入剖析了信息通信行業在信息論、運籌學、控制論、計算理論、人工智能等領域未來發展中所面臨的技術挑戰，并給出了潛在的問題解決思路和理論突破機遇，例如：需要超越經典的香農信息論，建立語義信息論體系；需要突破深度神經網絡；建立可解釋的深度神經網絡理論體系；需要突破經典的排隊論和優化理論體系，建立網絡排隊論和網絡優化理論方法；需要突破功耗和複雜度的約束，建立近似計算理論體系。
“軟硬芯網雲邊端”，創新何處無物理？
同學們就“華為物理人”的職業發展路徑，華為公司在後香農時代、後摩爾時代的研發策略和在智能汽車領域的解決方案等發問。徐文偉強調大學是基礎理論研究和技術發明的重要貢獻者，他鼓勵同學們瞄準從行業應用場景中凝練的規模性問題和“卡脖子”技術背後的世界級難題，在攻關過程中激蕩蓬勃生機，與産業一起共赢智能未來。
徐文偉（一排右四）、高原甯（一排右五）鼓勵同學們潛心探索“無用之用”的科學前沿
物理學國家高層次人才培養中心部分2022級博士研究生現場出席。
