發(fā)布日期：2024-03-25
習(xí)近平總書(shū)記指出，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。工程科技是改變世界的重要力量，工程前沿代表工程科技未來(lái)創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。為研判工程科技前沿發(fā)展趨勢(shì)，敏銳抓住科技革命新方向，中國(guó)工程院等聯(lián)合發(fā)布了《全球工程前沿2023》報(bào)告。報(bào)告凝練獲得187項(xiàng)全球工程前沿，研判重點(diǎn)工程前沿未來(lái)5～10年的發(fā)展方向和趨勢(shì)。根據(jù)前沿所處的創(chuàng)新階段，工程前沿分為側(cè)重理論探索的工程研究前沿和側(cè)重實(shí)踐應(yīng)用的工程開(kāi)發(fā)前沿。其中，土木、水利與建筑工程領(lǐng)域有10項(xiàng)研究前沿和10項(xiàng)開(kāi)發(fā)前沿上榜，涉及結(jié)構(gòu)工程、建筑學(xué)、地質(zhì)工程、交通工程、市政工程、水利工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃與風(fēng)景園林、測(cè)繪工程、土木建筑材料、巖土及地下工程等學(xué)科方向。報(bào)告聚焦工程科技中具有前瞻性、先導(dǎo)性和探索性的主要研究和技術(shù)方向，對(duì)土建工程未來(lái)發(fā)展有重要影響和指導(dǎo)作用。
人工智能引領(lǐng)，提供新動(dòng)能。人工智能正帶來(lái)范圍更廣、層次更深的變革。一方面，人工智能持續(xù)演進(jìn)，成為前沿性首要技術(shù)。例如，工程研究前沿Top1，“基于人工智能的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別及性能預(yù)測(cè)”，旨在利用人工智能方法，從大量多源多模態(tài)數(shù)據(jù)中提取復(fù)雜的損傷特征模式，析出結(jié)構(gòu)性能表征的關(guān)鍵參數(shù)，并基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自我學(xué)習(xí)和強(qiáng)化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)損傷的準(zhǔn)確識(shí)別及性能預(yù)測(cè)；工程開(kāi)發(fā)前沿Top1，“排水管道漏損智能探測(cè)與修復(fù)技術(shù)”，旨在通過(guò)數(shù)字底座技術(shù)、智能探測(cè)技術(shù)、智慧評(píng)估技術(shù)、高效修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)排水管道的結(jié)構(gòu)性缺陷識(shí)別和修復(fù)。另一方面，“人工智能+”行動(dòng)開(kāi)啟，廣泛提升應(yīng)用價(jià)值。人工智能與工程技術(shù)加速融合，強(qiáng)有力地推動(dòng)了基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，正加快現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力提升。2024年政府工作報(bào)告提出，深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，開(kāi)展“人工智能+”行動(dòng)?！叭斯ぶ悄?”首次寫(xiě)進(jìn)政府工作報(bào)告。人工智能在土建工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將開(kāi)啟新篇章。
交叉融合創(chuàng)新，發(fā)展新模式。當(dāng)前，全球科技創(chuàng)新進(jìn)入空前密集活躍的時(shí)期，跨界融合、交叉擴(kuò)散、群體突破的特征日益明顯。一是學(xué)科交叉融合持續(xù)推進(jìn)。人工智能、機(jī)器人、可再生能源等新技術(shù)加速向各領(lǐng)域滲透融合，邁向智能化、無(wú)人化、精準(zhǔn)化、低碳化，催生全球科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。一方面，學(xué)科從單項(xiàng)創(chuàng)新到系統(tǒng)集成。通過(guò)技術(shù)集成、資源優(yōu)化配置達(dá)成整體目標(biāo)，呈現(xiàn)出顯著的創(chuàng)新特色。另一方面，學(xué)科從并行發(fā)展到交叉融合。科研領(lǐng)域出現(xiàn)多技術(shù)融合、齊頭并進(jìn)的變革，前沿技術(shù)創(chuàng)新釋放聚合效應(yīng)。二是研究前沿與開(kāi)發(fā)前沿加速融合。如“在役道路、軌道與機(jī)場(chǎng)工程”，屬于工程研究前沿與工程開(kāi)發(fā)前沿的共同范疇。傳統(tǒng)的“基礎(chǔ)研究-應(yīng)用研究-開(kāi)發(fā)試驗(yàn)”創(chuàng)新鏈條呈現(xiàn)出非線性互動(dòng)特征，研究前沿和開(kāi)發(fā)前沿的界限不斷打破，研究前沿中有開(kāi)發(fā)任務(wù)，開(kāi)發(fā)前沿中有科學(xué)問(wèn)題與理論研究，兩者呈融合發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)實(shí)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，拓展新格局。應(yīng)用前沿深入發(fā)展，以應(yīng)用場(chǎng)景為驅(qū)動(dòng)，以解決復(fù)雜問(wèn)題為導(dǎo)向。一是從技術(shù)研發(fā)到場(chǎng)景應(yīng)用。如“城市歷史文化資源保護(hù)與利用的數(shù)字化技術(shù)體系”，將最新的智能化數(shù)字技術(shù)導(dǎo)入傳統(tǒng)的歷史文化資源保護(hù)與利用領(lǐng)域，提高資源保護(hù)工作的體系化、拓展歷史文化資源利用的廣度和深度。未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)槎嘣磾?shù)據(jù)融合、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)感知、評(píng)估推演預(yù)警、空間規(guī)劃響應(yīng)、價(jià)值傳播利用和規(guī)劃技術(shù)集成。二是多目標(biāo)協(xié)同、多維度兼顧解決復(fù)雜問(wèn)題。如“巨型地質(zhì)災(zāi)害鏈時(shí)空分布與智能化評(píng)估”，未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)在于巨型地質(zhì)災(zāi)害鏈時(shí)空分布模式判別和災(zāi)變機(jī)理明晰，并在此基礎(chǔ)上融合多源數(shù)據(jù)和智能算法預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害鏈的發(fā)展趨勢(shì)、評(píng)估潛在的風(fēng)險(xiǎn)與影響，同時(shí)開(kāi)發(fā)基于智能技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害鏈實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與早期預(yù)警系統(tǒng)，構(gòu)建超大尺度巨型地質(zhì)災(zāi)害鏈智能化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防控決策體系。
以需求為導(dǎo)向，提升新品質(zhì)。需求是技術(shù)演進(jìn)的根本動(dòng)力，工程前沿的發(fā)展將更加聚焦?jié)M足人民美好生活的新需要，更加聚焦?jié)M足高質(zhì)量發(fā)展的新需求。首先，工程前沿主要面向構(gòu)建智能安全結(jié)構(gòu)設(shè)施和拓展人類(lèi)發(fā)展空間需求。例如，“基于人工智能的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別及性能預(yù)測(cè)”“結(jié)構(gòu)與工程系統(tǒng)全壽命抗災(zāi)韌性”等前沿，面向智能安全結(jié)構(gòu)設(shè)施；“安全韌性導(dǎo)向的高密度城市人居環(huán)境空間優(yōu)化”“人工智能支持下的大型公共建筑空間策劃生成技術(shù)”等前沿，面向高質(zhì)量城市和空間環(huán)境。其次，持續(xù)在工業(yè)化、數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型下功夫，努力為全社會(huì)提供高品質(zhì)產(chǎn)品。例如，“裝配式構(gòu)件與模塊化結(jié)構(gòu)”等前沿體現(xiàn)了工業(yè)化轉(zhuǎn)型；物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的融合體現(xiàn)了數(shù)字化升級(jí)；“城市更新中的減碳方法與技術(shù)”“多源固廢制備負(fù)碳建筑材料技術(shù)”等前沿展現(xiàn)了綠色低碳發(fā)展理念。
科技賦能發(fā)展，創(chuàng)新決勝未來(lái)。土建工程領(lǐng)域的每一個(gè)方向，都蘊(yùn)含著無(wú)盡的可能和機(jī)遇。工程前沿趨勢(shì)的研判，對(duì)把握科技發(fā)展大勢(shì)，降低科技革命的不確定性，推動(dòng)工程科技的創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。新的起點(diǎn)上，要緊緊抓住有利時(shí)機(jī)、用好有利條件，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，加快推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展。
來(lái)源：山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳
