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山东大学IALS 姜海涛 教授

报告生成时间:2026年10月
个人主页:姜海涛
所属团队:山东大学计算机科学与技术学院 / 智能算法与软件实验室(IALS)


一、学者基本信息

项目 信息
姓名 姜海涛(Haitao Jiang)
现任职务 山东大学计算机科学与技术学院教授(2021年1月起)、博士生导师;此前任讲师(2012.01—2014.08)、副教授(2014.09—2020.12)
人才计划 山东大学齐鲁青年学者;山东大学青年学者"未来计划"入选者
所在学科方向 计算理论与智能算法(学院官方学科方向名称,与朱大铭、冯好娣、郭炅、时阳光同属一个方向)
所属团队 智能算法与软件实验室(IALS);学院 2022 年博士招生"智能算法与软件团队"7 位核心成员之一(该页同时将彭朝晖列为"副教授",为 2021—2022 年时点口径)
研究领域 算法与计算生物学;基因组序列的重组、分析、比较相关问题;计算复杂性证明、近似算法(近似性能比)、参数算法与精确算法(时间复杂度)、核心化算法
联系邮箱 htjiang@sdu.edu.cn
讲授课程 《算法设计与分析》《运筹学》(学院主页);《概率与统计》(学校报道口径);近5年年均本科教学254学时,位列学院教研岗教师第一
纵向项目 国家自然科学基金面上项目1项(62272279,2023.01—2026.12)、国家自然科学基金青年科学基金项目1项、国家重点研发计划课题1项(2020YFB1406703,2020.11—2023.10,校方登记为"项目·国家级纵向",负责人姜海涛)、山东省自然科学青年基金1项、中国博士后科学基金特别资助1项
横向项目 华为"【AI算子】部署在昇腾AI处理器"一期/二期(2021.08—2022.07)
学术产出规模 学院团队页口径"发表论文50余篇";教师主页论文成果栏目公开记录68条(含重复条目),时间跨度2011—2025年
代表期刊 Information and Computation、Journal of Computer and System Sciences、Algorithmica、Theoretical Computer Science、Bioinformatics、IEEE/ACM TCBB、Journal of Computational Biology、BMC Bioinformatics、Journal of Combinatorial Optimization、Science China Information Sciences、Information Processing Letters、《计算机研究与发展》
代表会议 COCOON、ISBRA、AAIM、BIBM、CPM、ISAAC、FAW
荣誉与教学奖励 2021年度"山东大学优秀共产党员";山东大学课程思政优秀教学案例三等奖;2023年入选学院"教学骨干培养计划"

姜海涛是山东大学理论计算机科学研究团队在"基因组重排算法"这一细分方向上的核心PI。其学术标识度集中于三点:一是解决了PQ-树断点距离与PQ-树断点中心两个悬置二十余年的公开问题,实现山东大学在理论计算机方向CCF-A类期刊上"零的突破";二是持续刷新无向基因组移位排序、短块移动排序、对称翻转排序等问题的近似性能比与不可近似性下界;三是把研究链条从"复杂性—近似算法—参数算法"延伸到"多组学数据分析算法"与"国产AI算力算子实现"两个应用端。

二、教育背景与职业履历

姜海涛的学术训练是完全"本土—山大"式的连续路径。2001年,19岁的他考入山东大学计算机科学与技术学院,本科毕业后在本院硕博连读。2009年至2011年,他赴美国蒙大拿州立大学(Montana State University)联合培养,师从该校Gianforte计算学院Binhai Zhu教授——这段经历直接决定了他此后十余年的研究坐标:Binhai Zhu课题组当时的三个核心议题之一即为"Computing genomic distances when the data sets are not perfect"(数据不完美条件下的基因组距离计算),这正是姜海涛后来在片段填充(scaffold filling)、断点距离(breakpoint distance)、有重复基因组比较等问题上持续产出的问题源头。

2011年他在山东大学获博士学位,博士学位论文题为《基因组比较算法研究》,导师为朱大铭教授。学校报道明确记载了这一师承关系的起点与长度:"隔壁办公室的朱大铭教授从姜海涛的本科毕业论文设计起,直到他博士毕业,一直都是他的导师。"由此形成清晰的四代谱系:马绍汉 → 朱大铭 → 姜海涛 → 其指导的博士生。马绍汉与朱大铭是山东大学理论计算机研究团队的两位奠基性带头人(团队"成立于上世纪八十年代,先后在马绍汉教授、朱大铭教授的带领下,一直处于国内理论计算机科学领域前列"),而姜海涛是该谱系在"计算生物学算法"分支上的接棒者。

博士毕业后,他于2011年7月入职山东大学(教师主页"入职时间:2011-07"),并选择转到数学学院从事博士后研究(2011—2014年),这一跨学科选择有明确的方法论动机——理论计算机科学源于数学,转向数学博士后意在强化逻辑思维训练。同期他在计算机学院任讲师(2012.01—2014.08),2014年9月晋升副教授,2021年1月晋升教授。

职业履历中还有两条容易被忽略但对其网络结构有实质影响的线索:

  • 行政挂职:他是山东大学第一批"机关学院双向挂职干部",在青岛校区学科建设与研究生教育办公室挂职一年,负责研究生培养与学科建设,撰写调研报告2万余字。这使其在校内研究生培养政策与学科建设条线上具备制度性人脉。
  • 党务与公共服务:曾任计算机科学与技术学院计算机软件党支部书记,并在学院从济南搬迁至青岛的过程中承担一线组织工作;2021年获评"山东大学优秀共产党员"(全校20人)。

研究方向的演进可分为三段:博士与博士后阶段(2009—2014)聚焦基因组重排的近似算法与核化算法,代表作是DCJ排序、短块移动排序、最大条带恢复、最小公共串划分等;副教授阶段(2014—2020)转向"数据不完美"场景与复杂度攻坚,代表成果是PQ-树断点距离的NP-困难性证明与参数算法,以及片段填充问题近似比从4/3→5/4→6/5的连续改进;教授阶段(2021年至今)出现两条新支线——一条是"带约束的字符串/序列比较"(flanked transposition、flanked DCJ、symmetric reversal、longest k-tuple common substrings),另一条是图神经网络与深度学习在分子性质预测、酶 turnover 预测上的应用(MetaGIN、CoAtGIN 等)。

三、学生培养情况

需要先说明一个关键事实:学校报道明确指出姜海涛"与其他教授合作指导博士、硕士研究生"。也就是说,IALS内部的研究生培养以"多导师联合指导"为常态,单一导师名下的独立学生名单在公开渠道不可得(教师主页"本人研究生从事的工作领域"栏目为空)。因此下表按证据强度分层,严格区分"有直接指导证据""有联合指导证据""仅论文合作"三类,不把论文合著等同于师生关系。

3.1 直接指导(有明确公开证据)

人员 身份/角色 公开证据与成果
蒲莲容(亦作蒲莲蓉,Lianrong Pu) 博士生(与朱大铭等合作指导),现为山东大学计算机科学与技术学院研究员 学校报道明确记载:"其中一位博士研究生蒲莲容还获得了全国每年仅一个名额的ACM SIGBIO优秀博士论文奖"。与姜海涛共著:TCS 2018《Can a breakpoint graph be decomposed into none other than 2-cycles?》、JCSS 2020《A 1.375-approximation algorithm for unsigned translocation sorting》、COCOON 2025《On Sorting Signed Permutations by Flanked DCJs》、COCOON 2026《A Faster Algorithm for Sorting by Reciprocal Translocations》。2024年1月已以"山东大学研究员"身份主持生物信息学算法前沿论坛圆桌讨论,属"学生—同事"闭环的典型样本。
周培衍(Peiyan Zhou) 硕士生 学校报道明确记载其成果:"硕士研究生周培衍在研究理论计算机科学的经典难题'最大覆盖问题'时,发现了该问题于1999年发表的经典算法中的错误,并设计新的算法达到相同的性能指标"。报道未点名具体论文;本报告据作者、年份与主题推断对应《Approximation algorithms for the maximum vertex coverage problem on bounded degree graphs》,Theoretical Computer Science 888: 22-30, 2021(与姜海涛、朱大铭、Binhai Zhu 共著),属推断对应而非官方确认。

3.2 联合指导/团队培养(IALS内以第一作者身份持续产出,指导教师栏含姜海涛)

人员 公开可见成果 关系说明
马静静(Jingjing Ma) COCOON 2015《Approximation and Nonapproximability for the One-Sided Scaffold Filling Problem》、TCS 2021《On the solution bound of two-sided scaffold filling》、IEEE/ACM TCBB 2022《Algorithms and Hardness for Scaffold Filling to Maximize Increased Duo-Preservations》、CPM 2018 合作者 片段填充方向的主力学生,长期与姜海涛、朱大铭、Binhai Zhu 合作
张舒(Shu Zhang) CPM 2018《Can a permutation be sorted by best short swaps?》、Algorithmica 83(7) 2021 同名期刊版、BIBM 2023《Longest Order Conserved Repetition-free Subsequences》 短交换排序与序列保守子序列方向;合作者含朱大铭、郭炅、冯好娣、Xiaowen Liu
孙骋程(Chengcheng Sun) BIBM 2021《An approximation algorithm for unifying adjacencies by double cut and joins in unsigned genomes》、BIBM 2023《Improved Approximation Algorithms for Sorting Unsigned Genomes by Reversals》、COCOON 2025《A Randomized FPT Approximation Algorithm for Sorting Unsigned Genomes by Translocations: Breaking the 1.375 Approximation Barrier》、COCOON 2025《Can the 1.375 Approximation Ratio of Unsigned Genomes Distances be Improved?》 无向基因组重排近似比攻坚方向的核心学生
徐慧秀(Huixiu Xu) ISBRA 2023《On Sorting by Flanked Transpositions》、IEEE/ACM TCBB 22(6) 2025《Flanked Transposition Distance for Two Strings》 "带翼(flanked)"重排算子方向
佟新(Xin Tong) TCBB 2025 合作者、COCOON 2025《On Sorting Signed Permutations by Flanked DCJs》、COCOON 2026《A Faster Algorithm for Sorting by Reciprocal Translocations》 当前活跃度最高的学生合作者之一
李甜甜(Tiantian Li) FAW 系列《Longest (k]-tuple common substrings》、TCS 1083 (2026)《Longest (k]-tuple common substrings with interval length constraints》、IPL 195 (2026)《Longest common subsequence including at most k segments》、TCBB 2024《Flanked Block-Interchange Distance on Strings》 字符串比较方向;合作者含崔学峰、冯好娣、Lusheng Wang
赖文峰(Wenfeng Lai) COCOON 2024《On Sorting by Unsigned Symmetric Reversals》、COCOON 2025《Improved Approximation Algorithm and Hardness Result for Sorting Unsigned Strings by Symmetric Reversals》 对称翻转(symmetric reversal)排序方向
吴金庭(Jinting Wu) ISBRA 2024《Improved Inapproximability Gap and Approximation Algorithm for Scaffold Filling to Maximize Increased Duo-Preservations》 片段填充方向延续
谢升军(Shengjun Xie) COCOON 2019《An Approximation Algorithm for Sorting by Bounded Singleton Moves》、TCS 917 (2022)《Approximation algorithms for sorting by bounded singleton moves》 与冯好娣、栾峻峰、朱大铭合作
刘李鑫(Lixin Liu) ISBRA 2019 / Journal of Computational Biology 27 (2020)《Maximum Stacking Base Pairs: Hardness and Approximation by Nonlinear Linear Programming-Rounding》 RNA二级结构预测方向
王雨阳(Yuyang Wang) BIBM 2023《Minimize Maximum Coverage of Fragment Alignment Selection》 与冯好娣、朱大铭合作
张烜(Xuan Zhang) BIBM 2022《CoAtGIN: Marrying Convolution and Attention for Graph-based Molecule Property Prediction》、Frontiers of Computer Science 19 (2025)《MetaGIN: a lightweight framework for molecular property prediction》 深度学习分子性质预测新方向的学生作者
程吉斌(Jibin Cheng) BIBM 2024《Revolutionizing Enzyme Turnover Predictions with Non-Binary Reaction Fingerprints and AI》 同上,AI+酶动力学方向
崔帅(Shuai Cui) BIBM 2024《Enhanced Protein-Ligand Affinity Prediction with Conditional Updating and Proximity Embedding》 同上,蛋白—配体亲和力预测方向
蒋思琪(Siqi Jiang) TCS 1083 (2026) 合作者 近期字符串算法方向学生作者

3.3 论文合作(非师生关系,但构成培养生态)

人员 所属机构 关系性质
周爱中(Aizhong Zhou) 山东大学(郭炅组) COCOON 2017《Improved Approximation Algorithm for the Maximum Base Pair Stackings Problem》第一作者(姜海涛为通讯/合作作者)、TCS 2023《New approximation algorithms for RNA secondary structures prediction problems by local search》
刘楠(Nan Liu) 中南大学 COCOON 2013、IEEE/ACM TCBB 2013、Algorithmica 2016《A 1.5-Approximation Algorithm for Two-Sided Scaffold Filling》合作者,系朱大铭教授早年培养的博士,属"同门"层级
刘宏(Hong Liu) — Information and Computation 2020《Breakpoint distance and PQ-trees》共同作者(教师主页显示为"姜海涛 and 刘宏")
于艺潇(Yixiao Yu)、方子怡(Ziyi Fang) 山东大学 COCOON 2023《Cabbage Can't Always Be Transformed into Turnip: Decision Algorithms for Sorting by Symmetric Reversals》合作者

3.4 培养模式特征

三点值得注意。第一,"先易后难"的兴趣培养法:姜海涛自述会给学生"一个较为简单或者已经完成的课题",让学生先做出成果、建立自信,再引导其建立独立研究方向;这一方法与其本人"研究生刚入学取得一项成果、随后三年无产出、博士毕业那年连出十几项成果"的经历直接相关。第二,本科生—研究生—教师同轴产出:同一问题族(断点距离→片段填充→flanked 算子→对称翻转)被拆成多篇期刊/会议论文,由不同届学生接力完成,形成"问题谱系"而非"论文拼盘"。第三,留校闭环:蒲莲容从博士生成长为学院研究员并继续与姜海涛共著(2025、2026年两篇COCOON论文),说明团队具备内部人才再生产能力。

四、学术合作网络

4.1 实验室内部合作

IALS(智能算法与软件实验室)在学院内部对应的博士招生团队为"智能算法与软件团队",2022 年团队页列出 7 位核心成员:朱大铭(二级教授)、郭炅(泰山学者特聘教授)、冯好娣、崔学峰、姜海涛、时阳光、彭朝晖(该页发布时将其列为副教授,现为教授)。团队自述承担国家自然科学基金重点项目1项、重大国际合作项目1项、面上项目5项,其它省部级项目10余项,累计经费超过1000万元;在JACM、I&C、ACM TALG、JCSS、Algorithmica、TCS、Bioinformatics、IEEE/ACM TCBB等发表论文300余篇;获山东省自然科学三等奖1次、教育部科技进步二等奖1次、山东省科技进步二等奖2次;培养博士生获ACM SIGBIO优秀博士论文1次、山东大学优秀博士论文3次。

(1)朱大铭——博士导师、长期第一合作者、学术谱系源头。 朱大铭是山东大学二级教授、CCF高级会员、CCF理论计算机专委会常务委员、CCF生物信息学专委会委员,1982—1987年就读中国科学技术大学计算机科学技术专业,1996—1999年在中国科学院计算技术研究所攻读博士,1990年至今在山东大学任教,1998年起六次赴香港城市大学短期访问研究,发表论文150余篇,独著/合著《算法设计与分析》(与马绍汉合著,高等教育出版社2009年)。在姜海涛的合作网络中,朱大铭同时扮演三重角色:师承源头(本科毕设至博士毕业的全程导师)、项目依托(NSFC面上61472222《基因组比较与分析算法研究》由朱大铭主持、姜海涛为参与人;NSFC联合基金U24A20257《基因组数据分析算法》2025—2028亦由朱大铭主持、姜海涛参与)、论文共著者(从2011年《Bioinformatics》DCJ排序论文到2026年COCOON论文,跨15年持续共著,是其网络中边权最高的单条边)。

(2)郭炅(Jiong Guo)——参数算法与核心化方法支撑。 郭炅2014年10月作为山东省泰山学者特聘教授加入山东大学,此前任德国萨尔州大学(Saarland University)教授及马普计算机科学研究所(MMCI)组长,提出"问题核心复杂性理论"与"一般性区域划分",发表论文140余篇、被引超3000次,兼任德国印度马普计算中心研究组长、国际会议IPEC指导委员会成员。他与姜海涛的合作集中在"参数算法+重排问题"的交集:CPM 2018《Can a permutation be sorted by best short swaps?》、Algorithmica 2021 期刊版、TCS 2023《New approximation algorithms for RNA secondary structures prediction problems by local search》。郭炅为姜海涛的"参数算法"技术栈提供了来自欧洲参数化复杂性学派的方法输入。

(3)冯好娣——生物信息学与近似算法交叉合作者。 冯好娣为山东大学教授,1990—2000年在山东大学运筹学专业完成本硕博,2000—2003年在香港城市大学获计算机专业博士学位,2014—2015年赴美国佐治亚大学访学,曾获山东省自然科学三等奖(第3位)、高校计算机专业优秀教师奖励计划。研究方向为生物信息学、计算理论与智能算法,侧重基于DNA/RNA测序的数据分析。与姜海涛共著至少5篇:ISAAC 2014 / TCS 439 (2012) 短块移动排序、FAW 2016 / TCS 734 (2018) 区间图生成树、COCOON 2019 / TCS 2022 bounded singleton moves、CPM 2018 短交换排序、BIBM 2023 片段对齐选择。二人构成IALS内部"基因组重排(姜海涛)—测序数据分析(冯好娣)"的方法互补轴。

(4)时阳光、崔学峰、彭朝晖——同团队但研究议题分离的三位同事。 时阳光(2016年中科院计算所博士,曾于以色列理工学院做博士后)主攻算法设计、博弈论与学习论交叉,成果见STOC、ESA、NeurIPS、ITCS、JACM;崔学峰(滑铁卢大学本硕博、KAUST博士后、清华叉院Tenure-Track助理教授,2019年加入山大,山东大学杰出中青年学者,ACM SIGBIO新星奖获得者)主攻机器学习与并行算法解决生物问题;彭朝晖(学院副院长、山东大学—人大金仓数据技术联合实验室主任)主攻数据库与大数据分析。公开论文记录显示姜海涛与崔学峰有一次合作(IPL 2026 长公共子序列论文),与彭朝晖的合作主要体现在共同参与团队层面的横向与国家级项目(如"制造企业制造大数据分析方法与系统"、"多模态大模型与工具链关键技术及应用")。这说明IALS内部并非全员高密度互联,而是"朱大铭—姜海涛—冯好娣—郭炅"构成核心子团、其余成员通过项目与 occasional 共著相连的"核—缘"结构。

(5)蒲莲容——从学生到同事的校内回流节点。 前述已述。她2024年已以"山东大学研究员"身份主持IALS标志性学术活动"生物信息学算法前沿论坛"的圆桌讨论,并在2025、2026年继续与姜海涛共著,是IALS内部"培养—留校—再合作"链路的唯一公开可验证样本。

4.2 跨机构合作

(1)美国蒙大拿州立大学(Montana State University)——Binhai Zhu 教授。 这是姜海涛跨机构网络中权重最高的国际边。Binhai Zhu 为蒙大拿州立大学Gianforte计算学院教授,研究computational geometry与bioinformatics/computational biology,其自述当前三大研究方向之一即"Computing genomic distances when the data sets are not perfect",与姜海涛的片段填充、断点距离研究完全同构。二人共著跨越2011—2026年共15年,代表作包括《Bioinformatics》27(3) 2011(无向线性基因组DCJ排序算法)、《Theoretical Computer Science》439 (2012)(短块移动(1+ε)近似)、《IEEE/ACM TCBB》9(4) 2012(断点距离下的片段填充)、《Journal of Combinatorial Optimization》23(4) 2012(最小公共串划分、互补最大条带恢复)、《Journal of Computer and System Sciences》80(7) 2014(互补最大条带恢复的线性核)、《Theoretical Computer Science》607 (2015)(无向基因组相互易位排序1.408+ε近似)、《Information and Computation》275 (2020)(PQ-树断点距离)、COCOON 2024/2025/2026 系列。姜海涛2009—2011年的联合培养即在该校完成,因此这条边兼具"师承"与"长期合作"双重属性。

(2)加拿大西蒙弗雷泽大学(Simon Fraser University)——Cédric Chauve 教授。 学校报道明确记载I&C论文的合作单位为"美国Montana State University和加拿大Simon Fraser University"。Cédric Chauve 现为SFU数学系教授,隶属该校"Mathematics and Data"研究群的Computational Genomics and Paleogenomics方向,是基因组比较与PQ-树结构的国际权威之一。他作为《Breakpoint distance and PQ-trees》的共同作者(作者序:Haitao Jiang, Hong Liu, Cédric Chauve, Binhai Zhu),为这篇解决Karp公开问题的论文提供了PQ-树结构与比较基因组学的领域合法性背书。这是姜海涛网络中"高影响力单点"型国际边。

(3)香港城市大学——Lusheng Wang 教授。 Lusheng Wang 是香港城市大学计算机科学系教授,与山东大学理论计算机团队有长达二十余年的合作传统(朱大铭团队多篇JCSS/TCBB/Algorithmica论文的合作者,1998年起朱大铭六次访问香港城市大学)。姜海涛与之共著至少4篇:TCS 607 (2015) 相互易位排序、COCOON 2023 对称翻转判定算法、TCBB 2024 flanked block-interchange、TCBB 2025 flanked transposition、IPL 2026 分k段长公共子序列。这条边本质上是"朱大铭—香港城大"历史合作通道在第三代的延续。

(4)加拿大渥太华大学——David Sankoff 教授。 David Sankoff 是比较基因组学与基因组重排领域的奠基性学者(加拿大皇家学会院士)。姜海涛与之共著两篇:《IEEE/ACM TCBB》9(4) 2012《Scaffold Filling under the Breakpoint and Related Distances》(合作者含渥太华大学Chunfang Zheng)、COCOON/Springer 2018《A Randomized FPT Approximation Algorithm for Maximum Alternating-Cycle Decomposition with Applications》。后者涉及"最大交替圈分解"这一基因组重排的核心组合结构,属理论深度最高的合作之一。

(5)图灵奖得主 Richard M. Karp 的合作记录。 教师主页论文列表中收录了《Comparing Pedigree Graphs》(Journal of Computational Biology 19(9): 998-1014, 2012),作者为 Bonnie Kirkpatrick、Yakir Reshef、Hilary Finucane、Haitao Jiang、Binhai Zhu、Richard M. Karp。该文研究家系图(pedigree graph)的比较与同构问题,是姜海涛公开成果中唯一一篇与图灵奖得主共同署名的论文,也是其"PQ-树断点距离问题源自Karp公开问题"这一叙事的文献侧印证。这一条边在学术网络分析中具有显著的"声望溢出"价值。

(6)加拿大阿尔伯塔大学 / 美国佐治亚南方大学——Guohui Lin、Weitian Tong。 共著《Isomorphism and similarity for 2-generation pedigrees》(BMC Bioinformatics 16(S-5): S7, 2015),延续家系图相似性议题。

(7)中南大学——刘楠(Nan Liu)。 朱大铭教授培养的博士,与姜海涛共著4篇(COCOON 2013、TCBB 2013、Algorithmica 2016 双侧片段填充1.5近似、COCOON 2017 RNA最大堆叠碱基对),属"同门跨机构"型合作。

(8)美国杜兰大学(Tulane University)——Xiaowen Liu。 共著CPM 2018短交换排序与Algorithmica 2021期刊版、BIBM 2018最长公共范例子序列。

(9)校内跨学院合作。 山东大学数学学院李国君教授(共著COCOON 2025《A Randomized FPT Approximation Algorithm for Sorting Unsigned Genomes by Translocations》);软件学院张鹏教授、栾峻峰(共同参与山东省自然科学基金ZR2016AM28《面向现代应用的网络最小割问题的近似算法与近似困难性研究》,姜海涛为参与人);计算机学院陈竹敏教授(共同参与山东省自然科学基金ZR2016FM05《基于互联网与医院本地大数据融合的复杂疾病演化建模及预测研究》)。其中数学学院的合作与其博士后阶段的学科转向形成呼应,是最具"学科交叉"意味的校内边。

(10)内蒙古大学——Letu Qingge。 共著《A 2-approximation algorithm for the contig-based genomic scaffold filling problem》(Journal of Bioinformatics and Computational Biology 16, 2018)与AAIM 2025《On the Twin Bridges Problem in Polygons》。后者是AAIM 2025(蒙古乌兰巴托)论文集中的首篇,主题回到计算几何,显示其研究兴趣向Binhai Zhu的几何算法传统回归。

4.3 国际合作

姜海涛的国际合作呈现"少节点、高深度、长周期"特征,与IRC等偏视觉/交互方向的团队"多节点、短周期"模式形成鲜明对比:

  • 节点数少:可稳定追踪的长期国际合作者不超过10人,核心仅Binhai Zhu、Cédric Chauve、Lusheng Wang、David Sankoff 四位。
  • 合作深度高:与Binhai Zhu共著跨越15年、逾20篇;与Lusheng Wang共著5篇;与Sankoff共著2篇但均为该领域结构性议题。
  • 地理集中:北美(美国蒙大拿、加拿大西蒙弗雷泽/渥太华/阿尔伯塔)+ 香港,与IALS整体的"德国(郭炅)—以色列(时阳光)—加拿大(崔学峰)"国际分布互补而非重叠。
  • 载体特殊:不同于依赖联合实验室或国际项目的合作模式,其国际合作几乎完全以"论文共著"为载体,且高度依赖COCOON、ISMB/BIBM、CPM、ISBRA、AAIM、FAW这一"算法与生物信息学会议共同体"作为年度物理会面机制。COCOON尤其关键——2023(夏威夷)、2024(上海)、2025(成都)、2026(新加坡)四届连续有论文,是其国际网络维系的主要节点。

五、业界合作关系深度分析

姜海涛的产学研结构与IRC、GAI等偏工程化的团队差异明显:其主体是"国家级纵向项目支撑基础理论、少量高价值横向项目对接国产算力生态、跨学科交叉团队提供新场景"的三层结构,横向规模不大但技术含量与战略属性突出。

5.1 华为昇腾AI处理器的AI算子部署(横向,两期)

教师主页"科研项目"栏记录了"【AI算子】部署在华为【昇腾AI处理器】"与"【AI算子】部署在华为【昇腾AI处理器】 二期"两个横向项目,负责人均为姜海涛,周期分别为2021.08—2022.03与2021.08—2022.07。这是其公开记录中唯一明确的企业横向项目,但意义不小:昇腾(Ascend)是华为自研AI芯片架构,算子(operator)层的实现与优化需要同时具备算法正确性证明与体系结构级性能调优能力——这恰好对应姜海涛"算法复杂度分析"的方法论底色。该项目也是IALS内部少见的"理论算法团队直接进入国产AI基础设施栈"的案例,与其2022年后在BIBM连续发表GNN分子性质预测、酶动力学预测、蛋白—配体亲和力预测论文的时间线相衔接,可视为其研究从纯理论向"算法+AI"扩展的产业诱因之一。

5.2 国家重点研发计划课题:多模自动成稿

"热点突发事件的多模自动成稿"(项目批准号 2020YFB1406703,2020.11—2023.10,校级项目库登记为"国家级纵向·项目",负责人姜海涛)是其唯一公开的国家重点研发计划课题。该课题属于"多模态内容生成"议题,与IALS传统优势(组合优化)距离较远,但与其同事彭朝晖(大数据分析)、陈竹敏(自然语言处理)的研究版图相邻。这一项目的网络含义是:姜海涛借助学院内部的多模态/大数据条线进入国家重点研发计划体系,从而在"纯理论—AI应用"之间建立项目级跳板。

5.3 山东省重大科技创新工程:多模态大模型与工具链(参与)

"多模态大模型与工具链关键技术及应用"(项目批准号2024CXGC010108,2024.09—2027.08,纵向,负责人为学院副院长任鹏杰,姜海涛为参与人)是其目前参与的最大体量在研项目。该项目的存在说明姜海涛已被纳入学院"大模型工程化"的主干项目群,其角色应为算法理论与评测侧的支撑者,而非工程实现主力。

5.4 其他参与型项目:制造大数据与医疗大数据

教师主页还记录了"制造企业制造大数据分析方法与系统"(与彭朝晖的制造业大数据方向一致)与"基于互联网与医院本地大数据融合的复杂疾病演化建模及预测研究"(ZR2016FM05,负责人陈竹敏,姜海涛为参与人,2016.11—2019.06)。后者是山东省自然科学基金项目,涉及其"生物信息学算法"能力在复杂疾病演化建模上的外溢,属"算法—医学"跨界的项目化尝试。

5.5 学科交叉团队:高能物理大数据智能计算

2026年1月23日,山东大学高能物理大数据智能计算交叉团队建设研讨会在青岛校区召开,团队依托山东大学"学科交叉导师创新团队博士生专项计划",联合粒子物理与数学、计算机科学、信息软件科学等学科。姜海涛在会上作报告《序列比较算法与复杂度》,同场报告人包括前沿交叉科学青岛研究院院长黄性涛、教授李腾/秦小帅/周启东/李冰,软件学院教授宫永顺等。这意味着其"序列比较"方法论已被引入高能物理实验海量数据处理场景(ATLAS实验数据、实时AI触发系统等),成为该交叉团队的算法理论供给方。该团队明确采用"双导师制、多学科联合指导",是姜海涛未来博士生招生与培养的新增渠道。

5.6 产业化能力评价

从三个维度评估:

  • 技术纵深:以计算复杂性证明、近似算法性能比、参数算法时间复杂度为底层能力,具备"为工程问题给定理论下界"的稀缺能力。这类能力在国产芯片算子设计、基因组组装软件、大模型评测等场景中具有间接但不可替代的价值。
  • 横向规模:公开可查的横向项目仅华为昇腾两期,体量与周期均属中小型,与其"理论计算机学者"定位一致;与同院IRC周元峰等"千万级横向"路线形成明显反差。
  • 转化路径:呈"理论算法→国产算力算子→AI4Science(分子性质/酶动力学/蛋白亲和力预测)→多模态生成(国家重点研发计划)→高能物理交叉"的多点跳跃特征,缺少一条贯穿始终的工程化主线。这既限制了其产业化规模的扩张,也使其学术风险敞口较低——基础理论成果不依赖单一产业伙伴。

六、重要奖项与学术兼职

6.1 重要奖项与荣誉

年份 奖项/荣誉 关系网络意义
2020(论文发表) Information and Computation 发表《Breakpoint distance and PQ-trees》,解决PQ-树断点距离/断点中心两个悬置二十余年的公开问题 实现山东大学在理论计算机方向CCF-A类期刊上"零的突破";学校报道称之为"四十年顶级论文零的突破"。合作单位含蒙大拿州立大学与西蒙弗雷泽大学,是其中最具声望溢出效应的单篇成果。据学校报道,该工作由图灵奖得主R. Karp提出的问题衍生,并被描述为"解决困扰世界二十余年的公开难题"。
2021 山东大学优秀共产党员(全校20人) 表彰其在计算机软件党支部书记任内工作、学院济南—青岛搬迁组织工作、以及青岛校区学科建设与研究生教育办公室挂职期间的贡献。
2023 学院"教学骨干培养计划"培养对象(6人之一) 教学条线的校内认可,同期培养对象包括于东晓、申兆岩、张瑞华、赵梦莹、梁文革。
— 山东大学课程思政优秀教学案例三等奖 反映其在《算法设计与分析》等课程中融入思政元素的实践。
— 山东大学齐鲁青年学者 校级青年人才计划,为其独立科研起步提供资源。
— 山东大学青年学者"未来计划" I&C论文致谢中明确列为资助来源之一(另两项为国家自然科学基金重点项目与面上项目)。
— 团队层面:山东省自然科学三等奖1次、教育部科技进步二等奖1次、山东省科技进步二等奖2次、ACM SIGBIO优秀博士论文1次(蒲莲容)、山东大学优秀博士论文3次 均为"智能算法与软件团队"整体口径。公开资料未指明姜海涛本人在省级科技奖中的具体排名,故不将其计入个人奖项。

6.2 学术兼职与服务

类别 具体内容
期刊审稿 Algorithmica、Theoretical Computer Science、Journal of Combinatorial Optimization 等审稿人(学院团队页口径)
会议程序委员会 COCOON、BIBM 等国际会议 PC member(学院团队页口径)
团队内角色 智能算法与软件实验室(IALS)核心PI之一;学院"智能算法与软件团队"7 位核心成员之一(2022 年博士招生团队页)
校内服务 计算机软件党支部书记(曾任);山东大学第一批机关学院双向挂职干部(青岛校区学科建设与研究生教育办公室,一年)
交叉团队 山东大学高能物理大数据智能计算交叉团队成员(依托"学科交叉导师创新团队博士生专项计划")
学术活动组织 IALS"生物信息学算法前沿论坛"(2024年1月5—7日,山东大学青岛校区)核心组织成员,论坛由朱大铭主持开幕式、蒲莲容主持圆桌研讨,邀请郭茂祖、朱山风、唐继军、蒋兴鹏、张法、高琳、尚学群、王建新等16位国内生物信息学算法学者

需要说明的是,公开资料中未见姜海涛在中国计算机学会(CCF)各专委会担任委员或执委的记载(其导师朱大铭为CCF高级会员、CCF理论计算机专委会常务委员、CCF生物信息学专委会委员),也未见其担任期刊编委(Editorial Board)的记录。其学术服务呈现"审稿人+PC member"的同行评议型特征,而非"组织职务型"特征,这与其研究方向的高度专业化相符。

七、Connection圈层总结

姜海涛的学术关系网络可概括为五个同心圈层,由内向外依次为"师承—实验室—同门—国际会议共同体—应用场景":

  1. 第一圈层:师承与理论计算机谱系(马绍汉 → 朱大铭 → 姜海涛)。 这是其全部学术合法性的来源。朱大铭既是本科毕设至博士毕业的全程导师,也是15年不断线的论文共著者与两个NSFC项目的依托人。该圈层提供"基因组重排"这一问题域、"复杂性—近似—参数—核化"这套方法工具箱,以及山东大学理论计算机团队自1980年代延续的组织身份。姜海涛在该谱系中的独特贡献是把师门传统从"基因组重排的一般算法"推进到"解决国际公开问题"的层级。

  2. 第二圈层:IALS核心子团(朱大铭、冯好娣、郭炅)+ 校内同事(时阳光、崔学峰、彭朝晖、李国君、张鹏、栾峻峰、陈竹敏)。 该圈层的功能是方法互补与项目拼盘:郭炅提供欧洲参数化复杂性学派的方法输入,冯好娣提供RNA/测序数据分析的场景,李国君(数学学院)提供组合优化的数学支撑,彭朝晖/陈竹敏提供国家级与省部级项目通道。蒲莲容的"学生→研究员→合作者"闭环是这一圈层自我再生产的标志。

  3. 第三圈层:同门与国内算法共同体(刘楠@中南大学、周爱忠@山大郭炅组、Letu Qingge@内蒙古大学、Xiaowen Liu@Tulane)。 该圈层以"共著+会议"维系,密度低于前两层但覆盖面广。IALS主办的"生物信息学算法前沿论坛"(2024年1月)是这一圈层的组织化形态,把郭茂祖、朱山风、唐继军、蒋兴鹏、张法、高琳、尚学群、王建新等国内生物信息学算法学者纳入其可见网络。

  4. 第四圈层:国际高声望节点(Binhai Zhu@MSU、Cédric Chauve@SFU、David Sankoff@Ottawa、Lusheng Wang@CityU、Richard M. Karp)。 该圈层节点极少但边权极高:Binhai Zhu 是其联合培养导师兼15年共著者;Cédric Chauve 是PQ-树I&C论文的共同作者,为该成果提供国际领域背书;David Sankoff 是基因组重排领域的奠基性人物;Lusheng Wang 延续了朱大铭—香港城大的历史通道;Richard M. Karp 的一次共著(《Comparing Pedigree Graphs》)则赋予其网络显著的"图灵奖声望溢出"。COCOON 四届连续论文(2023夏威夷、2024上海、2025成都、2026新加坡)是该圈层维系的年度机制。

  5. 第五圈层:应用与产业化接口(华为昇腾、国家重点研发计划、山东省重大科技创新工程、高能物理交叉团队)。 该圈层尚不厚实,但方向明确:华为昇腾AI算子部署(两期横向)打开国产算力生态入口;"热点突发事件的多模自动成稿"(2020YFB1406703)打开国家重点研发计划通道;"多模态大模型与工具链关键技术及应用"(2024CXGC010108)将其纳入学院大模型主干项目群;高能物理大数据智能计算交叉团队(2026年1月)为其"序列比较算法与复杂度"提供全新应用场景与双导师制博士生来源。

从网络功能看,姜海涛处于"理论计算机谱系传承者"与"计算生物学算法国际共同体成员"两个身份的交汇点。他的影响力并不来自论文总量或项目经费规模(在IALS七位教授中,其经费与产出规模属中等),而来自三件难以复制的事:一是解决了Karp提出的PQ-树公开问题,使山东大学在理论计算机方向获得首个CCF-A期刊记录;二是保持了无向基因组移位排序(1.375→打破1.375壁垒)、短块移动排序(14/11→5/4→1+ε)、对称翻转排序等问题的世界最好近似性能比;三是把一套十五年前从蒙大拿州立大学引入的方法论,在山东大学培育成可持续三代人的问题谱系(断点距离→片段填充→flanked算子→对称翻转→字符串比较)。

网络的薄弱环节也很清晰:国际合作节点高度集中于少数几位北美学者,缺少欧洲、东亚的独立通道;国内合作以"同门+会议"为主,缺少与产业界的深度联合实验室;应用层项目多为参与而非主导。未来若能在高能物理交叉团队、AI4Science(分子/酶/蛋白预测)与国产算力算子三个方向形成主导型项目,其网络有望从"高密度小核心"扩展为"多极支撑"的结构。


参考公开资料

  1. 山东大学计算机科学与技术学院——姜海涛:教育背景、职业履历、招生意向、研究方向、讲授课程、承担项目、代表性论文列表(14条精选)。
  2. 山东大学教师主页——姜海涛:入职时间(2011-07)、所属院系、论文成果(68条记录)、科研项目(15条记录)及项目详细信息。
  3. 山东大学新闻网:计算机学院姜海涛副教授在IandC发表论文解决PQ-树相关问题:PQ-树断点距离/断点中心问题的NP-困难性证明与首个参数算法、合作单位(Montana State University、Simon Fraser University)、团队历史(马绍汉—朱大铭)与资助来源。
  4. 山东大学(青岛):山东大学优秀共产党员 | 姜海涛:学海无涯涛声起 求知不尽天地阔:2001年入学、本硕博连读、蒙大拿州立大学访学、数学学院博士后、导师朱大铭、学生蒲莲容获ACM SIGBIO优秀博士论文奖、硕士生周培衍发现1999年经典算法错误、教学学时、党支部书记、双向挂职、课程思政获奖。
  5. 山东大学计算机科学与技术学院:计算机学院2022年博士招生团队简介——智能算法与软件团队:IALS 团队构成(7 位成员,团队页将彭朝晖列为副教授)、团队项目与经费、获奖情况、姜海涛个人简介(齐鲁青年学者、论文50余篇、审稿与PC member经历、在研项目)。
  6. 山东大学新闻网:计算机学院生物信息学算法前沿论坛举行:IALS标志性学术活动、朱大铭主持开幕式、蒲莲容主持圆桌研讨、16位国内学者名单。
  7. 山东大学(青岛):高能物理大数据智能计算交叉团队研讨会在青岛举行:姜海涛作报告《序列比较算法与复杂度》、交叉团队依托"学科交叉导师创新团队博士生专项计划"、双导师制。
  8. 山东大学计算机科学与技术学院——朱大铭:朱大铭教育背景(中科大本科、山大硕士、中科院计算所博士)、香港城市大学六次访问、承担项目、论文列表(含多篇与姜海涛共著)、《算法设计与分析》教材(与马绍汉合著)。
  9. 山东大学计算机科学与技术学院——冯好娣:教育背景(山大运筹学本硕博、香港城大博士、佐治亚大学访学)、研究方向、获奖(山东省自然科学三等奖第3位)、与姜海涛共著论文列表。
  10. Binhai Zhu 个人主页(Montana State University, Gianforte School of Computing):职称、研究方向(computational geometry、bioinformatics),明确列出的研究议题包括"Computing genomic distances when the data sets are not perfect"。
  11. Simon Fraser University 数学系 Mathematics and Data 研究群:Cédric Chauve 的 Computational Genomics and Paleogenomics 方向。
  12. 百度百科:基因组比较中三个组合问题的算法研究:NSFC青年科学基金项目的立项摘要与结题摘要(含片段填充4/3→5/4→6/5、PQ-树断点中心O*(3^K)参数算法、相互易位1.408+ε、短块移动更紧下界、最长带恢复18K亚核/78K核等具体技术指标)。
  13. Springer:Computing and Combinatorics (COCOON 2024) Proceedings, Part I:确认《On Sorting by Unsigned Symmetric Reversals》《Can the 1.375 Approximation Ratio of Unsigned Genomes Distances be Improved?》《On Sorting Signed Permutations by Flanked DCJs》三篇论文的会议归属与页码。
  14. Springer:Computing and Combinatorics (COCOON 2025) Proceedings:确认《A Randomized FPT Approximation Algorithm for Sorting Unsigned Genomes by Translocations: Breaking the 1.375 Approximation Barrier》等论文归属。
  15. OpenAlex 作者档案:Haitao Jiang (Shandong University, A5101836304):2018—2026年论文清单、合作者网络、ORCID(0000-0001-6892-5200),用于交叉核验近年成果与会议归属。