昌盛工程科学 发力工程立异主战场

发布时间:2023-06-15 19:48:22 来源:安博竞猜

  11月29日,由我国科学院大学(以下简称国科大)和我国科学院力学研讨所联合主办的“我国工程科学顶峰论坛”在京举行。来自科技部、工业和信息化部、我国科学院、我国工程院、国科大、清华大学、天津大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等单位以及中航工业、航天科技、我邦交建、西门子等企业的院士专家合计200余人参会。

  主办方表明,这一论坛是科学家、工程师、企业家、哲学家和社会各界跨学科沟通的学术渠道,致力于昌盛和打开我国的工程科学,呼喊呈现一批战略工程师和工程科学家,应对“卡脖子”技术瓶颈,进一步发力工程立异主战场,推动我国经济的高质量打开。

  论坛开幕式上,国科大党委副书记高随祥宣读了全国人大常委会原副委员长、我国科学院原院长院士的贺信。

  在贺信中指出,根底天然科学以天然界为研讨方针,以寻求真理为意图;工程科学以人工物为研讨方针,以寻求人类福祉为意图。跟着现代经济与社会的飞速打开,在根底天然科学迅速打开的一起,以人工物为研讨方针和人类福祉为意图的工程科学更成为了现代科学的主体内容。

  其时,我国正在大力推动《我国制作2025》,这既是一项造物的天然工程,也是一项强国的社会工程,其间就包含要处理工程规划、技术立异、工程立异等方面提出的许多严重工程科学问题。

  以为,现在的我国不仅是一个工程大国,并且正阔步走在制作工程强国的道路上。加强工程科学研讨绝不仅仅只是一个单纯的理论问题,并且具有重要的实际含义和方针含义。

  “早在中华人民共和国建立之前,钱学森先生就提出了工程科学这个概念。但是跟着理论研讨的不断深化、使用规划的继续拓展和工程实践不断提出新使命和新需求,咱们火急需求从头考虑终究什么是工程科学,它的根本特征、研讨方针、主要内容、系统结构、研讨办法,以及它同根底天然科学和工程技术之间的联络等一系列根本理论问题。”在贺信中写道。

  期望与会各个不同学科范畴的专家、学者、工程师、企业家可以从各自不同视点各抒己见、群策群力、增进一起,丰厚与深化关于工程科学的理论研讨,让工程科学等一系列相关概念和理论以愈加明晰的概括、更为清晰的内涵与外延,服务于国家的经济制作与社会打开。

  我国科学院副院长、党组成员,国科大党委书记、校长李树深院士到会论坛开幕式并致辞。他指出,纵观人类社会打开史,科学一直供给着根底性的原动力和普惠性的推动力。其时,新一轮科技革新和工业革新正在加快推动,人类又一次迎来跨越式的打开要害,但是受人类认知水平的约束,其时人们对科学的认知在某些范畴现已达到了极限,全人类一起面对着限制科技打开和社会前进的瓶颈问题。我国与国际科技强国比较,不少范畴距离仍然显着,特别是中心技术的短板仍然杰出。

  李树深指出,聚集有望构成颠覆性立异及引领工业技术革新方向,影响工业未来打开态势,抢占未来工业制高点的范畴;侧重打破国家经济社会打开的瓶颈限制,可以发生明显经济社会效益的范畴;处理触及国家安全和严重利益,联络国计民生和工业命脉的“卡脖子”问题,需求咱们励精图治,奋发有为。

  在他看来,工程科学是根底科学和工程实践的中介和桥梁,是引领原创性工程立异的直接范畴根底和要害环节之一。在其时杂乱多变的局势下,为了遵循制作立异型国家战略,完结立异驱动打开,对工程科学的根本理论和打开战略问题进行深化研讨和讨论,显得尤为重要。

  李树深以为,论坛经过专题研讨,共享不同范畴工程科学与工程技术前沿的效果,研讨与探究工程科学的理论、方针、打开、科技人才培育、工程人才培育、工程战略、工程立异等严重问题,有助于进一步坚持方针和问题导向,攻坚克难,为我国科技立异、工程立异和工业打开贡献力量。

  “2018年刘鹤副总理到会国际机器人大会开幕式时讲到了巴斯德象限,指出了根底研讨与工程使用之间亲近而深化的联络,即工程科学。”我国工程院工程办理学部主任胡文瑞院士在致辞时说。

  我国工程院工程办理学部是一个概括性、战略性学部。该学部承当的“颠覆性技术研讨”“交通强国”“航天打开战略”“我国制作2035”“川藏铁路制作”“工程哲学”“工程办理理论”等严重研讨课题,发生了严重影响。

  他表明,进入新世纪以来,我国呈现出一大批效果,尤其在严重工程范畴,令国际刮目相看。一起,咱们也越来越深化地知道到,我国在科学研讨尤其是根底科学研讨和工程科学研讨方面,与国际领先水平比较还有必定距离。长期以来,在怎样知道科技与工程、根底研讨与工程实践之间彼此联络的问题上,国内定见纷纭、观念纷歧,所以,频频呈现了“两张皮”和彼此诉苦等现象。

  胡文瑞指出,工程科学是根底科学和工程实践的中介和桥梁,是引领原创性工程立异的直接理论根底。工程科学的打开、昌盛将成为破解“两张皮”难题的有力兵器。研讨工程科学的根本理论和打开战略,关于执行立异驱动打开战略、制作立异型国家具有严重的理论和实际含义。

  我国科学院院士李家春这样总结工程科学的特征:“以工程技术使用为方针;凭借科学知道,进行物理建模,选用理论或数值办法,经过验证,获得问题解答,直接处理工程技术问题;加快天然科学与工程技术的结合;带领工业行进。”

  身为中科院力学研讨所研讨员的李家春现在兼任国科大工程科学学院(以下简称工学院)院长。

  “工程科学可以促进技术革新、工业革新、经济打开和文明前进。”李家春说,工程科学是使用力学的拓展,需求进行学科穿插研讨,适用于许多科学和技术范畴,契合现代科学技术打开趋向。

  在李家春看来,未来工程的三大趋势是规划巨大、系统杂乱和学科穿插。他以为工程科学的打开主要有三个方向:首要是面向国家严重需求;其次是引领学科穿插前沿;再次是培育复合型领军人才。

  2017年以来,教育部活跃推动新工科制作,2018年榜首批“新工科研讨与实践项目”发布,旨在使高校安身其时国家、国际打开,更新工科生培育理念、培育办法,立异教育、教育的办法和手法,更新传统工科课程的常识系统,拟定出新的学生培育方针,终究培育出高质量的工科人才。

  国科大工学院建立于2015年7月,以中科院力学所为主创立。工学院的建立有着先天优势优异的人才队伍,国家、院级试验室与先进试验设备,近60年的科研效果与经历堆集,承当国家严重使命。但是,面对当今国际科技打开态势,以及新时代国家对人才的火急需求,特别是在新工科制作的布景下,工程科学怎样习惯新局势打开的要求还需求进一步深化考虑。

  “工程科学人才培育方针不是一般的工程师、专业性人才,而是工程科学家、工程技术领军人才和复合型人才。”李家春说,“经过培育,这些高质量的工程科学人才既要懂得工程规划和施行原理、工程问题的科学根底,也要通晓工程剖析的数学办法,此外还应有工程项目实践经历。”

  李家春这样介绍国科大工学院:以“工程科学”思想为辅导,瞄准新时期“上天、入地、下海”国家严重战略需求中的要害科学问题,将原创性研讨与工程科学人才培育有机结合,建立“以需求建基地,以基地办教育,以教育育人才,以人才促打开”的科教交融新机制。

  “咱们概括国内外一流大学经历,在拟定工学院的人才培育计划时提出了坚实根底、通识教育、鼓舞立异和注重实践四大要点。在培育办法上,坚持科教交融战略,充分使用概括实力,加强国际学术沟通。”李家春说。

  其间,所谓坚实根底,通识教育,便是夯实包含数学、物理等在内的与工程相关的根底常识,拓展教育的常识范畴,包含天然、工程和人文科学;而鼓舞立异和注重实践,则是指工学院使用院所交融的特有优势,整合高水平师资、先进试验配备和国家严重项目条件,让学生跟从事务导师参加工程实践、打开课题研讨。一起经过学术陈述会、访学等办法,加强国际学术沟通。

  “咱们将宏扬工程科学思想,施行科教交融战略,立异复合型人才培育办法,制作国际一流的工学院。”李家春决心满满地表明。

  “工程是人类有意图、有安排、有计划使用各种常识和相关要素构建人工真实的活动。”在此次论坛上,钢铁研讨总院声誉院长、国科大跨学科工程研讨中心学术委员会主任殷瑞钰院士提出了他对工程科学的知道。

  他以为根底科学常识是探究、提醒、概括天然物理国际客观存在的实质性的认知,寻求其客观真理性。工程科学常识是研讨人工物国际的建构性存在的集成、建构、运转的常识,寻求集成、构建的本相和价值的合理表现。工程科学既注重工程进程的规则性提醒,又注重转化的情形性和价值的合理性、习惯性。尽管可以供认现代工程是对根底科学某种办法的使用,但工程绝不仅仅是根底科学的简略使用和堆砌。“现代工程除了要懂得根底科学的根本原理和技术科学的理论和办法之外,还须长于处理诸如在多层次、多标准、多要素出题条件下的多学科穿插的新常识的概括集成,这是工程科学问题。”

  工程科学着重理论形状、实践办法和实践效果严密贯穿又彼此反应。着重本相与真理彼此招引,既注重实践中的事实本相,又注重工程思想、工程逻辑契合客观真理。工程科学工程常识的源头是多元的、多样化的,工程科学是沿着工程的进程打开的,工程进程的合理性、合规则性、合意图性是其间心关注点。工程科学是“想”和“可行”偏重,“理念(理论)”与“方针”贯穿,“愿景想象力”和“实际生产力”严密相关,“价值观”与“实践性”一起。

  他总结到:工程活动触及许多相关的异质要素(技术要素、经济要素、社会、人文要素)、异质结构要素(设备、机器、工序等),要求依照系统特定功用的要求,组成一个高效的结构化的工程实体。而工程的敞开、动态、杂乱性,既面对着天然要素的动态、杂乱性,也面对着社会要素、人文要素的杂乱性。因而,“工程科学是归于研讨、处理人工杂乱事物及杂乱系统的概括集成性科学,是引导和支撑工程技术的理论”。

  殷瑞钰指出,工程科学要研讨技术要素、技术群、进程群的集成与建构,提醒其技术集成、建构并融入工程系统的内涵规则;可以概括为具有对工程实体的集成、建构、运转以及价值表现,具有集成建构性、功用优化性、结构演进性、概括高效性的常识和办法系统;是集成、建构人工物的活动中,具有实质性、本构性、运动性、效果性的合规则性的常识。他还结合冶金学进行了许多详细深化的剖析。

  立异的发生终究是偶发事件仍是有规则可循?决议立异打开的要害要素有哪些?我国国际工程咨询有限公司董事长、党委书记、总经理,国科大跨学科工程研讨中心主任王安院士共享了对工程立异要害要素的了解。

  王安以为立异是一个发现问题、提出方针并处理问题的进程,有其内涵规则。从个人立异来看,立异主体以使命和责任为驱动,以常识、经历、所见所闻和领悟为根底,在特定系统机制、商场需求、商场竞争等外部作业条件下去发现问题,视界越宽,发现的问题越多;经过集建立异处理问题,能安排的资源越多,立异效果越好。

  与个别立异不同,团队立异的方针更严重,面对的系统更杂乱(如高铁、深空勘探),需求调集的各类资源更多(非个人才干所及)。因而,王安以为,团队的人员结构、安排才干、准则制作、文明氛围、资源使用,以及职业方针、商场需求、商场竞争等外部环境,都是决议立异活动的要害要素。一切要素在立异思想办法指引下会聚交融,完结集建立异。

  详细到工程立异,王安指出,其规则可以概括成“系统考虑、全体推动、主客观最佳结合”这样一种工程哲学思想。只需系统考虑,全体推动,才干完结立异水平的全方位提高;只需主客观最佳结合,才干找到最优立异途径和立异计划。

  王安说,长于运用这一工程哲学思想,才干完结多方针的和谐一致,获得立异的效果。“在对客观透彻知道的根底上,片面上可以把握的资源越多,改造客观的才干越强,立异的效果必定越好。”

  “根底科学和工程科学是相得益彰、互为依托的联络。”我国科学院院士、我国科学院副秘书长、我国科学院动物研讨所所长周琪着重,不要把根底科学和工程科学敌对起来、分裂开来。

  周琪在陈述中阐释,根底科学以天然现象和物质运动办法为研讨方针,是探究天然界打开规则的科学,包含数学、物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、逻辑学等七门根底学科及其分支学科、边缘学科。根底科学的研讨效果是整个科学技术的理论根底。

  而工程科学是现代科学、前史经历、文明、艺术和祖传生计技术的选粹结晶,是科学的重要组成部分,是将数学、物理学、化学等根底科学的原理经过各种途径使用于人类的日常日子、探究实践中,从根本上改动人们的日子办法及日子水平。

  周琪以自己从事的研讨范畴为例打开了剖析。近年来,生命科学的研讨进程不断加快,人们对生命实质的了解不断加深,一起生物技术与人工智能、资料科学等前沿范畴穿插交融,促进颠覆性的工程生物技术不断呈现。工程生物技术的打开,或许会给人们的日子、生理、认知、繁殖带来各种改动,乃至影响人类的日子办法和社会打开进程。

  周琪了解的工程科学,更多的是“一种思想、一种理念、一种安排、一种构架”。他以为,科学界不该走极端,不该把科学、工程、技术划分得爱憎分明,在点评时另眼相看,这样于立异无益。“谁说论文不重要?论文是咱们作为科学家总结凝练自己作业最客观的东西,只不过唯论文论是不对的。谁说工程技术不重要?没有技术手法的打破,没有工程理念的跟进,咱们的科学在哪里表现?怎样去做打破?”

  “根底科学和工程科学对应着两种精力。根底科学对应的是科学精力,而工程科学对应的则是工匠精力。”周琪说,“宏扬科学精力,便是要宏扬科学家研究、处理不知道科学问题的精力;宏扬工匠精力,便是强化工程科学范畴我们集成完结一个一起使命的精力。”

  国科大跨学科工程研讨中心学术委员会副主任李伯聪教授从工程哲学的高度对工程科学的理论和方针含义进行了反思。

  他表明,从“直接方针”和“直接含义”看,“卡脖子技术之痛”直接触及的是“技术问题”,“钱学森之问”直接触及的是“人才问题”。但其间的深层次问题,却是应该怎样知道和应对我国“科学技术工程系统”的动态联络和晋级演进规则问题。

  “工程是直接的、实际的生产力。工程不是纯科学的单纯使用,不是纯科学的附庸、派生物或衍生品。有必要建立工程自觉、自立、自强的根本观念和知道。”他说。

  工程科学是钱学森在1947年首要提出的重要概念。钱学森清晰指出它是根底科学和工程技术之间的桥梁,后又称之为技术科学。李伯聪安身于工程哲学理论论述了工程科学的方针、内容和含义。他以为,在知道“科学技术工程”联络时,要从“以根底科学为根本动力的线性办法”改变为“愈加注重工程科学探究和打开”的“工程科学/工程技术/工程实践的立体网络办法”; 要更清晰地意识到工程科学的共同位置、含义与效果,工程科学是工程技术打开的直接理论根底,是联络工程技术和根底科学的桥梁。

  刘鹤副总理上一年谈到了巴斯德象限问题。李伯聪以为,从实质上看,所谓玻尔象限和巴斯德象限的区别便是“根底科学象限”和“工程科学象限”的区别,而玻尔和巴斯德分别是根底科学家和工程科学家的“代表”。在我国从工程大国向工程强国改变的前史进程中,在必定含义上,打开工程科学是要害之要害;在施行立异驱动战略时,有必要把工程科学立异、工程技术立异、工程准则立异亲近结合起来。

  在李伯聪看来,处理“卡脖子”问题,要害环节和中心内容往往是处理有关的工程科学问题。我国工程科技系统正面对转型晋级的前史使命和使命,有必要把大力打开工程科学作为我国完结工程科技系统转型晋级的一项国家战略,一方面有必要“攀爬工程科学顶峰”,另一方面有必要在“走向商场进程”中应对“达尔文之海”的“商场风波”问题。

  国家技术立异办法与施行东西工程技术研讨中心主任、河北工业大学教授檀润华在此次论坛上共享了其团队多年来的研讨效果。

  檀润华指出,工程立异的方针是为用户创造共同价值,而完结该类价值的进程一般要处理工程抵触,即一类“卡脖子”问题。因而,工程抵触的承认和处理便成为工程立异成功最大的需求。呈现“卡脖子”问题的根本原因便是存在工程抵触,只需发现并处理该类抵触,“卡脖子”问题也会随之方便的处理。“卡脖子”问题归于结构不良问题或创造问题,发现和处理该类问题成为共同价值创造的要害。

  苏联科学家根里奇阿奇舒勒经过对250万件创造专利的剖析研讨,总结概括出了一套共同的创造问题处理理论(TRIZ),该理论在苏联军事、工业、航空航天等范畴广泛使用并发挥了巨大效果。檀润华团队将TRIZ加以改进和本土化,创立了面向我国企业需求的工程立异办法(C-TRIZ)。该办法的方针是为各职业工程师开发与企业工程传统办法相交融的新的立异进程,特别着重了“立异工程师”和“立异习惯性专家”在科学与工程的良性互动中扮演的要害人物。

  新时代下优异的工程科学人才应该有哪些本质?中科院力学所研讨员,国科大工程科学学院(以下简称工学院)副院长戴兰宏教授在陈述中指出,首要要有家国情怀,爱国、有责任心;然后是关于工程科学理念有好的传承;在数、理、化、工等学科方面有深沉根底;在试验、核算方面有过硬技术;具有广大视界,习惯学科穿插等要求;最终在人文、哲学和办理方面还要具有必定常识素质。

  2017年,国科大工学院开端接收理论与使用力学专业本科生。戴兰宏回忆说,国科大其时分担本科教育作业的副校长席南华院士提出,“不想再建另一个与北大或清华相同的专业”。在这个思路下,他们广泛调研加州理工学院等欧美一流大学的课程后,结合实际提出了新的课程系统。

  国科大工学院学生有10门专业必修课:工程科学概论、连续介质力学(流、固)、热力学与核算物理、规划与制作、热工根底、工程科学中使用数学办法、系统工程与工程办理概论、现代核算力学导论、概括试验(力、热、电部分)和化学原理。

  “这10门课(的设置)其时请教了教育部力学类专业教育辅导委员会的一些专家定见,他们觉得怎样和北大清华力学专业都纷歧样,有许多疑问,后来一听解说,觉得挺好。”戴兰宏说,这10门课程着重数理化及工科根底、试验与核算技术、系统办理和工程科学思想的传承。

  本年5月,北京市教委发布了北京高校高精尖学科制作名单,当选的高精尖学科共99个,国科大工程科学名列其间。

  他表明,国科大工程科学学科将从以下两方面进行立异和打开。榜首,从传统以使用力学为主导的工程科学向力、热、电、数理化、生物、资料、信息、先进制作等学科前沿延伸,并与空天、动力、深海、环境、交通等严重工程需求严密结合;第二,将工程科学与工程哲学、工程办理深度穿插交融,构建工科专业新结构,立异工程教育办法与手法。

  “通百艺而专一长。”戴兰宏引证英国博物学家、教育家赫胥黎的话,总结了国科大工程科学人才的培育方针,“既要有宽广的常识面,也要有过硬的身手”。