在哈尔滨工业大学的科研版图上，一场变革正在发生。
从开创控制理论“新大陆”，到突破极限材料边界，再到生命微观世界科学探索——一批“从0到1”的原始创新成果，正在这所传统工科强校的实验室里诞生。
基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。“加强基础研究、强化原始创新，事关学校核心竞争力，更是回答‘打造新一批国之重器’重大命题的关键支撑。”哈尔滨工业大学党委书记、中国工程院院士陈杰说。
2026年5月27日，哈工大召开加强基础研究畅谈会。
眼下，哈工大加快布局基础研究，创新实施“筑基策源”发展战略，强化使命驱动型科学探索，充分发挥高水平研究型大学引领作用，从“科学端”“工程端”“交叉端”“产业端”入手，力争产出更多具有颠覆性和原创性的成果，为实现高水平科技自立自强、建设科技强国提供有力支撑。
冲破传统体系 开创控制理论“新大陆”
“我们的很多研究工作，都好比在别人的园子里种树，我曾获得的两项国家自然科学奖也是如此。现在，我们的工作是开辟了一片新的果园，不仅自己种树，也让别人来这儿种树。”中国科学院院士、哈工大航天学院教授段广仁用这个生动的比喻，概括了自己学术生涯的转型。
当选院士之前，段广仁已在经典控制理论领域深耕多年。他深知，在20世纪80年代便已成熟的西方传统控制理论体系，已经触到天花板，很难再有颠覆性突破。尤其是进入21世纪，控制工程界虽然繁荣，基础理论却长期停滞，业内甚至发出“控制已死，等待重生”的慨叹。这像一根刺，坚定了他“寻找新大陆”的决心。
1月17日，段广仁院士在哈工大主办的“月球原位自主智造基础研究”创新论坛上作报告。
当选院士后，段广仁毅然踏上更艰险的学术征途。2020年，他创新提出与经典体系截然不同的“全驱系统方法”控制理论框架。
简单来说，传统控制理论以“状态空间模型”为核心，侧重于描述系统状态；而“全驱系统方法”采用一种全新的高阶全驱系统模型，直接服务于“控制”这一终极目标。这一理论在解决复杂非线性系统、时变系统等问题上具有显著优越性，大大拓宽了控制理论的适用范围。
“这件事，比我此前的收获，都要重要得多。”段广仁说。
新理论诞生之初，质疑与争议不断。“一个颠覆性的东西出来，很多人第一反应都是怀疑，有的说‘老段那东西靠不靠谱？’……”段广仁坦言，真金不怕火炼，创新不惧质疑，科学需要用时间和数据来检验。
仅5年时间，这一中国学者自主原创的理论，已经吸引全球20多个国家、150余所高校和科研机构跟进研究，发表论文超千篇。应用场景迅速覆盖航天器、机器人、无人机、微电网、高速列车、量子控制等诸多领域。
凭借这一成果，段广仁斩获黑龙江省自然科学奖首个特等奖，入选2023年“中国高等学校十大科技进展”，并获得国家自然科学基金委基础科学中心项目支持。中国自动化学会成立“全驱系统理论与应用”专委会，国际电气与电子工程师协会（IEEE）也成立以该理论命名的技术委员会。
哈尔滨工业大学航拍。
“做原始创新，不能追求短平快，真正的突破从不源于一味跟风。全驱系统方法表面看诞生了5年，实际上是几十年在一个领域坚守、系统性深耕的结果。”段广仁说，“有质疑很正常，欢迎大家和我争论。正是在质疑和争论中，人们才会了解、参与进来。”
近年来，哈工大构建起“正向原创探索+逆向问题提炼”的双向协同布局，鼓励更多学者走出学术舒适区，改变思维模式，敢于提出原创性理论、架构和标准。哈工大科学与工业技术研究院基础科学处处长陈瑞润说，“十四五”期间，哈工大申报国家自然科学基金数量实现翻番式增长，多个团队荣获国家自然科学基金委卓越研究群体、创新研究群体等。
瞄准产业前沿 向工程最底层探索
“解决困难的最好办法，就是创新。”从事红外薄膜与晶体材料研究20余年来，哈工大航天学院教授朱嘉琦常以这句话勉励学生。立足实际需求，突破文献束缚，面向国家重大工程凝练基础科学问题，是他和团队最鲜明的科研底色。