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中科院计算所 张家琳 研究员

报告生成时间：2026年8月20日
个人主页：中科院计算所教师主页
所属团队：中国科学院计算技术研究所 / 量子计算与算法理论实验室

一、学者基本信息

项目 内容
姓名 张家琳（Jialin Zhang，DBLP: Jialin Zhang 0001）
性别 女
现任职称 中国科学院计算技术研究所 研究员（教授级）、博士生导师
所属部门 中科院计算所 前瞻研究实验室（量子计算与算法理论实验室）
研究方向 理论计算机科学：量子计算（量子算法设计、量子线路优化、量子机器学习）、在线算法、近似算法、计算博弈论、组合优化、次模最大化
电子邮箱 zhangjialin@ict.ac.cn
通信地址 北京市海淀区科学院南路6号 中科院计算所前瞻研究实验室841房间（100190）
博士导师 姚期智（Andrew Chi-Chih Yao，图灵奖得主，清华大学）
DBLP pid 91/2798-1，收录论文100余篇
学术兼职 CCF理论计算机科学专业委员会秘书长（2024–2027任期）
讲授课程 计算机科学导论（及实验）、算法设计与分析（研讨课）、高等算法（中国科学院大学）

二、教育背景与职业履历

教育经历

  • 2002年9月–2006年7月：清华大学基础科学班，获学士学位；
  • 2006年9月–2010年7月：清华大学高等研究院应用数学专业攻读博士，师从姚期智教授，获理学博士学位。博士阶段正值姚期智在清华创建计算机科学实验班（姚班）并主持理论计算机科学研究时期，张家琳属于姚期智在清华亲手培养的早期理论计算机方向博士生之一，与孙晓明（2005年博士毕业，同为姚期智指导）系出同门。

职业履历

  • 2010年8月–2012年8月：美国南加州大学（USC）计算机系博士后，与南加州大学的滕尚华（Shang-Hua Teng）等理论算法学者合作密切，后仍持续产出合作论文（如SODA 2020的CNOT量子线路最优空间-深度折衷工作）；
  • 2012年9月–2020年10月：中科院计算所副研究员，加入孙晓明所在的算法理论研究团队；
  • 2020年11月至今：中科院计算所研究员（教授级）、博士生导师。

学术产出概览（据DBLP统计）

  • 2005–2026年累计发表论文约105篇（其中含arXiv预印本37篇），发表高峰年为2019–2020年（分别11篇、16篇）和2022年（10篇）；
  • 主要发表平台：理论计算机科学顶会与刊物SODA、ICALP、STACS/ESA、PODC、ICALP、Algorithmica、Information and Computation、Theory of Computing、Games and Economic Behavior，以及人工智能与机器学习会议ICML、IJCAI、AAAI、NeurIPS等；
  • 代表性论文：
  • Optimal Space-Depth Trade-Off of CNOT Circuits in Quantum Logic Synthesis（Jiaqing Jiang, Xiaoming Sun, Shang-Hua Teng, Bujiao Wu, Kewen Wu, Jialin Zhang, SODA 2020）
  • Cake Cutting on Graphs: A Discrete and Bounded Proportional Protocol（Xiaohui Bei, Xiaoming Sun, Hao Wu, Jialin Zhang, Zhijie Zhang, Wei Zi, SODA 2020）
  • Optimization from Structured Samples for Coverage Functions（Wei Chen, Xiaoming Sun, Jialin Zhang, Zhijie Zhang, ICML 2020）
  • On the Optimality of Tape Merge of Two Lists with Similar Size（Qian Li, Xiaoming Sun, Jialin Zhang, Algorithmica 2020）
  • A Quantum-inspired Classical Algorithm for Separable Non-negative Matrix Factorization（Zhihuai Chen, Yinan Li, Xiaoming Sun, Pei Yuan, Jialin Zhang, IJCAI 2018）
  • Strategyproof mechanism for two heterogeneous facilities with constant approximation ratio（Minming Li, Pinyan Lu, Xingchen Sha, Yuhao Yao, Jialin Zhang, Games and Economic Behavior 157, 2026）

三、学生培养情况

张家琳自2012年加入计算所后长期担任硕博士生导师（中科院大学岗位），与孙晓明组成联合指导团队，培养了一批理论计算机科学方向的博士，学生毕业后多进入高校任教或继续从事算法与量子计算研究。可考的学生与青年合作者包括：

  • 张智杰（Zhijie Zhang）：2017–2022年在中科院计算所攻读博士，导师为孙晓明研究员与张家琳研究员，现为福州大学数学与统计学院副教授。研究方向为次模优化、在线算法与公平分配，在SODA、ICML、AAAI、Algorithmica等发表论文9篇，获COCOON 2022最佳论文奖，2023年起担任CCF理论计算机科学专委会委员。他是张家琳DBLP合作频次最高的学生辈合作者（合著22篇），包括SODA 2020的Cake Cutting on Graphs与ICML 2020的Optimization from Structured Samples等工作。
  • 万宗琦（Zongqi Wan）：计算所博士生（孙晓明、张家琳团队），合著论文12篇，是近年来量子算法方向的核心学生成员，参与量子机器学习、量子线路与组合优化等多篇论文。
  • 李骞（Qian Li）：曾为计算所博士生（与孙晓明、张家琳合作Algorithmica、ICALP等论文），后进入学术界任职，从事算法与计算理论研究。
  • 李强（Qiang Li）：合著论文10篇，参与量子算法与在线算法方向的系列工作。
  • 单绍贺（Xiaohan Shan）：计算所培养的青年学者（今北方工业大学），合著10篇，研究方向涵盖在线学习与优化。
  • 陈志辉（Zhihuai Chen）、袁培（Pei Yuan）、李逸南（Yinan Li） 等：计算所培养的学生辈合作者，参与量子启发算法等工作。

此外，张家琳承担学生培养的配套工作：2024年11月参与承办CCF量子计算博士生论坛暨第三届明日之星青年学者论坛（担任组织委员会成员）；2025年10月作为答辩委员会成员参与实验室张晨滨同学的博士学位论文答辩。她在国科大讲授《计算机科学导论》《算法设计与分析（研讨课）》《高等算法》等课程，承担计算所/国科大计算机专业本科与研究生的基础算法教学。

四、学术合作网络

依据DBLP（Jialin Zhang 0001）的合著统计，张家琳约105篇论文中的主要合著者及合作频次为：孙晓明（78篇）、陈卫 Wei Chen（30篇）、张智杰（22篇）、万宗琦（12篇）、单绍贺（10篇）、李强（10篇）、陆品燕（8篇）、张佳（8篇）、陈志辉（6篇）、刘兴武（6篇）、李骞（6篇）、贝小辉（5篇）、Bo Li（5篇）、滕尚华（4篇）、李闽宏（4篇）、David P. Woodruff（3篇）等。整体呈"以计算所孙晓明团队为核心枢纽、辐射国内外理论算法社群"的星型结构。

4.1 与孙晓明的搭档关系及姚期智师承

师承同源：张家琳与孙晓明均师承姚期智——孙晓明为清华大学2000年代初姚期智指导的博士生（2005年获博士学位），张家琳为姚期智在清华高等研究院培养的应用数学博士（2010年获博士学位）。二人构成姚期智学术谱系在"体制内国家队"（中科院计算所）的核心传承支线，与姚班—清华交叉信息院体系、上海财经大学/上科大—陆品艳等支线并立，是中国理论计算机科学"姚门"网络的重要节点。

计算所内的核心搭档：2012年张家琳加入计算所后与孙晓明形成稳定合作，孙晓明以78篇合著量占其论文总数约四分之三，是该领域内国内罕见的"高产二人组"。二人合著论文覆盖SODA（量子线路优化、图上蛋糕切割）、ICML（覆盖函数结构化采样优化）、AAAI、IJCAI、STOC/ICALP级刊物Algorithmica、Theory of Computing等，形成"量子算法+算法博弈论+组合优化"三线并进的格局。团队中孙晓明为学术带头人（CCF会士、杰青、量子计算实验室主任），张家琳为理论核心与组织者角色。

学术组织上的协作：二人共同推动CCF理论计算机科学专委会工作——孙晓明曾任专委主任，张家琳现任秘书长（2024–2027），专委主任已于2024年由肖鸣宇接任；2023年CNCC（沈阳）"量子算法——算法设计的新大陆?"技术论坛由孙晓明任主席、张家琳任共同主席，二人联合撰文科普量子算法并接受新华网专访；2024年11月二人共同承办CCF量子计算博士生论坛（孙晓明为组织委员会召集人）。在产学研转化上，源自计算所量子计算实验室的中科量枢公司（2026年3月成立，孙晓明为发起人及首席科学家）与二人的实验室团队同源（详见第五节）。

4.2 跨机构合作

  • 微软亚洲研究院系：陈卫（Wei Chen，MSRA前资深研究员，现中国科学技术大学教授）是张家琳第二大合著者（30篇），围绕在线算法、影响力传播、次模优化、结构化采样等方向长期合作，代表性成果包括ICML 2020覆盖函数优化论文。合作网络还延伸至刘铁岩（Tie-Yan Liu，MSRA/清华）、兰艳艳（Yanyan Lan，计算所/GSAI）、王嘉俊（Yajun Wang，MSRA/华为）等MSRA背景学者。
  • 上海财经大学—上海科技大学系：陆品燕（Pinyan Lu，合著8篇，上海财经大学理论计算机科学研究中心/上科大）、贝小辉（Xiaohui Bei，上科大，5篇）、李闽宏（Minming Li，香港城市大学，4篇）等，聚焦算法博弈论（公平分配、机制设计），如SODA 2020图上蛋糕切割协议及Games and Economic Behavior 2026设施选址策略防护机制。
  • 国内高校网络：与香港科技大学Bo Li（5篇）、中科院其他所及南开、复旦、北交大等CCF理论专委体系内学者保持联系；其学生张智杰（福州大学）延续次模优化与公平分配方向的合作。
  • 计算所内部：与前瞻研究实验室/量子计算实验室的吴步娇（Bujiao Wu）、蒋嘉庆（Jiaqing Jiang）、吴可文（Kewen Wu）等青年研究人员共同完成SODA 2020量子线路最优空间-深度折衷等标志性工作。

4.3 国际合作

  • 美国南加州大学：博士后合作导师滕尚华（Shang-Hua Teng，USC教授、哥德尔奖得主）是张家琳最主要的国际合著者（4篇），典型成果为SODA 2020的CNOT电路空间-深度折衷（量子逻辑合成领域引用较高的工作）。USC经历奠定了她与美国理论算法社群的联系。
  • 美国其他高校：David P. Woodruff（UCSD，3篇，矩阵/数据流算法方向）、Yihan Sun（UCR）、Jin-yi Cai（威斯康星麦迪逊）等。
  • 欧洲：Malte Milatz（瑞士）、Jerri Nummenpalo、Antonis Thomas（比利时/欧洲量子算法社群）、Luis Barba等，合作集中在计算几何与量子算法方向。
  • 中国香港：John C. S. Lui（香港中文大学）、李闽宏（香港城市大学）。
  • 国际会议与期刊服务：长期担任STOC/SODA/ICALP/AAAI/IJCAI等会议程序委员会成员及审稿人，通过CCF专委与CNCC等平台组织中美欧理论计算机学者交流（如CNCC 2023量子算法论坛邀请多位海内外量子算法学者报告）。

五、业界合作关系深度分析

张家琳的产业关联以"国家队科研机构成果转化"模式为主，呈现三条主线：

  1. 量子计算成果转化——中科量枢生态：2026年3月，源自中科院计算所量子计算实验室（孙晓明任实验室主任，张家琳为理论核心成员）的量子计算操作系统及算法平台公司"中科量枢"在北京海淀成立，由孙晓明担任发起人及首席科学家，CEO为李宗威。该公司成立约4个月内完成天使轮（普华资本、知壹投资领投，九坤创投跟投）与天使+轮（北工量子基金独家投资）两轮各数千万元融资。公司核心业务——量子算法设计、线路优化、量子模拟、量子机器学习——与张家琳的研究方向高度重合；实验室团队累计产出百余篇顶刊顶会论文与近二十项量子计算发明专利，构成其技术资产池。张家琳作为该实验室算法理论方向带头人之一，是这一"计算所量子软件国家队"产业化路径的重要科研支撑节点。
  2. CCF—华为产学研基金体系：张家琳深度参与CCF与华为共建的胡杨林基金理论计算机专项的组织实施——2024年度该专项评审会即由张家琳负责评审意见记录和整理，其学生张智杰亦曾承担CCF-华为胡杨林基金理论计算机专项研究。该体系联结华为（含COCOON 2024展示的华为Taylor Lab理论算法团队）与全国十余所高校的理论算法力量，是张家琳通过专委秘书长身份运营的核心产学研通道。
  3. 国家量子科技任务体系：其所在团队牵头承担国家量子科技重大专项、国家自然科学基金杰青和重点项目、中科院先导专项等30余项任务，并与本源量子等国内量子计算软硬件企业及金融、密码等应用行业存在咨询与合作接口；量子搜索算法、Grover加速在密码分析中的应用等研究成果具有明确的产业与安全场景指向。

总体来看，张家琳本人以学术组织者与理论供给者的角色嵌入产业链条：不直接持股创立企业（未见公开记录），但通过实验室成果转化、专利池、CCF-企业联合基金和研究生输送（部分毕业生进入华为、量子计算初创企业等）实现理论成果向业界的传导。

六、重要奖项与学术兼职

学术兼职

  • CCF理论计算机科学专业委员会秘书长（2024年1月–2027年12月），专委主任为肖鸣宇；专委每年主办CCF全国理论计算机科学学术年会（2023广州、2024青岛、2025昆明）并发布产学研合作基金；
  • CCF量子计算博士生论坛暨明日之星青年学者论坛学术委员会/组织委员会成员（2024年起）；
  • 2023年CNCC"量子算法——算法设计的新大陆?"技术论坛共同主席（孙晓明任主席）；
  • 2025年8月主持在昆明召开的2025 CCF全国理论计算机科学学术年会开幕式（云南大学承办，云南大学党委副书记吴建德致辞）；
  • 国际会议程序委员会成员与审稿人（SODA、ICALP、AAAI、IJCAI、ICML等）；中国科学院大学《计算机科学导论》《算法设计与分析》《高等算法》课程主讲教师。

荣誉与奖项

  • 其学生张智杰获COCOON 2022最佳论文奖，反映其指导培养质量；
  • 团队成果获IEEE TPDS最佳论文奖等（量子计算实验室集体成果，孙晓明团队）；
  • 计算所"量子计算操作系统及算法平台"团队成果于2026年落地为中科量枢公司并完成两轮数千万元融资，成为国家队量子软件产业化的代表案例之一。

七、Connection圈层总结

张家琳的学术关系网络可概括为"一位导师、一位搭档、一个实验室、一张专委网络"的同心圆结构：

  • 核心圈（师承与搭档）：姚期智（博士导师，图灵奖得主）—孙晓明（同门师兄、计算所搭档，78篇合著）构成其学术身份的双轴。与孙晓明的搭档是全网络最紧密的边，覆盖科研合作（SODA/ICML系列）、学术组织（CCF TCS专委主任+秘书长、CNCC论坛主席+共同主席）与产业转化（量子计算实验室—中科量枢）三个层面，属"全维度绑定型"核心圈层。
  • 师生圈：张智杰（福州大学副教授，COCOON 2022最佳论文）、万宗琦、李骞、李强、单绍贺等构成次核心，通过学生向福州大学、北方工业大学等高校扩散网络。
  • 机构合作圈：微软亚洲研究院系（陈卫30篇、刘铁岩等）、上财—上科大系（陆品燕、贝小辉）、港城港科大（李闽宏、Bo Li）与计算所内部青年团队（吴步娇、蒋嘉庆、吴可文）构成国内三大合作板块。
  • 国际圈：以USC滕尚华（博士后导师，哥德尔奖得主）为枢纽，连接Woodruff（UCSD）、Jin-yi Cai、欧洲量子算法社群及香港学者。
  • 产业与组织圈：CCF理论计算机科学专委（秘书长）—CCF-华为胡杨林基金—CNCC/量子计算专委体系—中科量枢公司（实验室成果转化），使其成为国内理论计算机科学界"学术共同体运营+量子计算产业化"两条主线的交汇人物。

网络画像结论：张家琳是典型的"学派传承型+组织运营型"学者——学术上承接姚期智理论计算机学派（与孙晓明构成该学派在中科院体系的双子星），生产上以量子算法与算法博弈论为两翼，组织上以CCF专委秘书长身份运营全国理论计算机学术共同体，产业上以实验室核心成员身份支撑量子计算软件"国家队"的成果转化。其网络中心度高、结构洞丰富（联结清华系、MSRA系、上财系、USC系与产业资本），且与孙晓明网络高度重叠、互为备份，是中国理论计算机科学界最重要的合作枢纽节点之一。