科学计算与工程智能系
系所简介
北京大学力学与工程科学学院（下称力工学院）科学计算与工程智能系依托北大优势力学学科建设发展，以学院工程力学学科点、应用物理与技术研究中心（力工学院部分）师资为核心骨干，聚焦先进计算、人工智能、量子信息、低空技术、新能源等支撑新质生产力发展的重点领域，深耕前沿基础研究，推进多学科交叉创新研究。全系现有在编教师14名，其中国家级人才4名，师资梯队布局合理、结构完备，包括40岁以下青年教师6名、40—50岁中年骨干教师3名、50岁以上资深教师5名。
科学计算是新一代信息技术的核心根基与重要基石。该学科深度融合大数据、人工智能、数字孪生、量子计算等前沿技术，广泛赋能先进制造、土木水利、航空航天航海等重大工程科技领域，是支撑国家经济建设、社会发展与科技进步的重要核心力量。工业软件是科学与智能计算的核心成果之一，是现代工业高质量发展的关键核心支撑，被誉为工业体系的“催化剂”与“维生素”。当前，我国自主可控工业软件体系仍存在短板，长期面临核心技术受制于人、高端专业人才供给不足的双重困境。本系师资团队长期深耕计算力学与工程结构分析领域，持续攻关核心原创算法、研发自主工业软件、推进技术产业转化，积淀形成了一系列标志性、高水平科研成果。自主研发的国产计算流体力学软件BXCFD2.0，已规模化应用于商飞大型客机外流场仿真计算；为长征五号B运载火箭关键承力构件3D打印、嫦娥八号月壤成形多物理场仿真任务提供核心技术支撑，同时与华为等单位开展深度产学研协同创新，助力高端芯片热管理专用软件的研发迭代与技术落地。
人才培养是本系立系之本与核心使命。1996年，本系获批设立工程结构分析专业，主要承担工程结构数值仿真、结构设计优化领域的教学与科研任务；后经专业优化调整，设立工程力学专业，聚焦力学领域CAD/CAE原创算法研发、自主工业软件开发等核心方向，构建起特色鲜明的教学科研体系。2020年，在国家政策及学校专项支持下，本系启动招收“工程科学计算”强基计划本科生，聚焦工程科学计算与数学、信息科学、智能科学的深度交叉融合。2026年，设立了工程力学专业（未来工业软件方向），支撑未来工业软件领域的教学与人才培养工作。系所常态化开展师生座谈交流，精准契合学生成长诉求与实践发展需求，结合学科发展规律、国家战略需求与人才培养规律，确立了“强化数理基础、重视学科交叉、深耕专业实践”的特色育人模式。目前，工程力学普通本科与强基方向本科培养体系深度贯通、有机融合，人才培养质量成效突出。2021年，依托学院机械工程学科点，北京大学工业软件研究中心正式揭牌成立，同步开设工程科学计算方向工程硕士专业学位培养项目，创办国内首个“工业软件硕士班”。建系以来，本系培养的各类优秀人才，已成为我国科学与智能计算、工业软件研发与产业化应用领域的中坚力量，为学校新工科体系建设与相关交叉学科高质量发展提供了坚实保障。
立足新时代高等教育与科技发展新格局，本系充分依托北京大学力学、数学、智能科学、计算机等顶尖优势学科资源，致力于建设国际一流的科学计算与智能工程教学科研基地。围绕科学计算与智能工程领域的物理模型、基础理论、核心算法、仿真技术、软件研发及工程应用全链条，系统开展高水平人才培养、前沿科学研究与高层次社会服务，精准对接国家重大战略需求与产业高质量发展需要。本系着力构建以核心科学问题攻关和国家战略需求为牵引、以关键核心技术突破为抓手、以重大工程应用落地为载体的特色学科集群，全力推动北大力学学科迈向世界顶尖水平，为全校多学科交叉融合发展提供重要支撑，助力学校新工科建设深度融入国家重大战略需求主渠道与国际学术前沿主阵地。
研究方向
共性基础研究
计算几何：结构网格生成、流体中的动网格生成技术、颗粒填充问题等；
数值线性代数：大规模稀疏矩阵的线性方程组求解问题、特征值求解问题等；
工程科学计算研究
计算固体力学：有限元基础理论、多尺度计算方法等；
计算流体力学：高阶FVM、格子玻尔兹曼方法、湍流模拟与建模等
多场耦合计算：SPH方法理论与方法、热流固耦合模拟方法、极端力学模拟方法等；
计算物理：基于密度泛函理论的第一性原理问题、分子动力学模拟等；
前沿探索研究
智能计算：深度神经网络方法分子动力学、小样本下的人工智能方法、数据驱动计算力学等；
高性能计算：GPU并行计算、超大规模分子动力学模拟、基于人工智能方法的超大规模稀疏矩阵求解、量子计算等。
人员名单
陈默涵 陈璞 陈永强 成 名 丁陈森 黎 波 李宏源 李水乡 刘剑飞 刘谋斌 康炜 孙树立 袁子峰 赵耀民