致力于：发力工程创BOB盘口新主战场推进中国经

BOB盘口作者 |胡玄子，傅容

11月29日，由中国科学院大学（以下简称UCAS）和中国科学院力学研究所联合主办的“中国工程科学高峰论坛”在北京举行。

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BOB盘口来自科技部、工业和信息化部、中国科学院、中国工程院、国立科技大学、清华大学、天津大学、西安交通大学、哈工大等单位，以及中航工业、航天科技、中国交通建设、西门子等。来自企业的院士和专家共计200余人参加了会议。

据悉，这是国内首个以工程科学为主题的高峰论坛。

主办方表示，本次论坛是科学家、工程师、企业家、哲学家和社会各界跨学科交流的学术平台。致力于中国工程科学的繁荣发展，呼唤一批战略工程师和工程科学家。针对“卡脖子”的技术瓶颈，进一步开拓工程创新主战场，推动我国经济高质量发展。

BOB盘口卢永祥

我们迫切需要重新思考什么是工程科学

BOB盘口论坛开幕式上，国科大党委副书记高遂祥宣读全国人大常委会原副委员长陆永祥院士的贺信曾任中国科学院院长。

卢永祥在贺信中指出，基础自然科学以自然为研究对象，以求真为目的；工程科学以人造物体为研究对象，以谋求人类福祉为目的。

随着现代经济社会的飞速发展，伴随着基础自然科学的飞速发展，以人造物体为研究对象、以人类福祉为目的的工程科学已成为现代科学的主要内容。

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目前，我国正在大力推进“中国制造2025”，这不仅是一项自然的创造工程，更是一个强国的社会工程，其中包括解决工程设计、技术创新、和工程创新。重大工程科学问题。

卢永祥认为，中国不仅是工程大国，还在建设工程强国的道路上大踏步前进。

加强工程科学研究不仅是一个纯理论问题，而且具有重要的现实意义和政策意义。

“即使在中华人民共和国成立之前，钱学森先生就提出了工程科学的概念。但随着理论研究的不断深入，应用范围的不断扩大和工程科学的不断发展。工程实践中的新任务和新要求，我们迫切需要重新思考工程科学究竟是什么，它的基本特征、研究对象、主要内容、体系结构、研究方法，以及它与基础自然科学的关系等一系列基础理论问题。工程技术。在贺信中写道。

卢永祥希望不同学科的专家、学者、工程师和企业家能够畅所欲言，集思广益，增进共识，丰富和深化工程科学的理论研究，在工程科学等相关领域做出一系列相关的工作。为国家经济建设和社会发展服务的理念和理论，轮廓更加清晰，内涵和外延更加清晰。

李树深

工程科学是基础科学与工程实践之间的桥梁

中国科学院副院长、党组成员、党委书记、国立科技大学校长李树深院士出席论坛开幕式并致辞。

他指出，纵观人类社会发展史，科学始终为普惠大众提供基本动力和动力。

当前，新一轮科技革命和产业变革加速推进，人类再次迎来跨越式发展机遇。然而，受限于人类的认知水平，人们目前对科学的认知已经到了极限，全人类都面临着制约科技发展和社会进步的瓶颈问题。

与世界科技强国相比，我国在很多领域仍存在明显差距，尤其是核心技术短板依然突出。

李树深指出，重点关注有望形成颠覆性创新、引领行业技术变革方向、影响行业未来发展、抢占未来行业制高点的领域；重点突破国民经济社会发展瓶颈制约，产生显着经济效益和社会效益的领域。 解决涉及国家安全和重大利益、事关国计民生和行业命脉的“卡脖子”问题，需要我们努力，努力工作。

在他看来，工程科学是基础科学与工程实践的中介和桥梁，是引领原始工程创新的直接领域基础和关键环节。

在当前复杂多变的形势下，为实施创新型国家战略，实现创新驱动发展，深入研究和探讨工科基础理论和发展战略显得尤为重要科学。

李树深认为，论坛将通过专题研讨分享不同领域工程科学与工程技术的前沿成果，研究探索工程科学理论、政策、发展、科技人才培养、工程人才培养、工程战略、工程创新等重大问题，有助于进一步坚持目标和问题导向，攻坚克难，为我国科技创新、工程创新和产业发展贡献力量。

胡文瑞

工程科学是打破“两张皮”的利器

“刘鹤副总理出席2018年世界机器人大会开幕式时，谈到巴斯德象限，指出基础研究与工程应用即工程科学有着密切而深刻的联系。”中国工程院工程管理部主任胡文瑞院士在致辞中表示。

中国工程院工程管理系是一个综合性、战略性的部门。学院承担的“颠覆性技术研究”、“交通动力”、“航天发展战略”、“中国建设2035”、“川藏铁路建设”、“工程哲学”、“工程管理理论”等主要研究课题产生了重大影响。

他说，进入新世纪以来，我国取得了一大批成就，特别是在重大工程领域，令世人刮目相看。同时，我们也越来越意识到，我国的科学研究，特别是基础科学研究和工程科学研究，与世界领先水平相比，还有一定的差距。

长期以来，对于如何理解科学技术与工程、基础研究与工程实践的关系，国内存在着不同的观点和看法。于是，“两张皮”和相互抱怨的现象频频出现。

胡文瑞指出，工程科学是基础科学与工程实践的中介和桥梁，是引领原始工程创新的直接理论基础。

工程科学的发展与繁荣将成为解决“两张皮”问题的有力武器。研究工程科学的基础理论和发展战略，对于实施创新驱动发展战略、建设创新型国家具有重要的理论和现实意义。

李家春

UCAS打造世界一流工程学院

中国科学院院士李家春这样总结工程科学的特点：“以工程技术应用为目标，借助科学认识，物理建模，运用理论或数值方法，经过验证，获得问题的答案，直接解决工程技术问题；加速自然科学与工程的融合；引领行业前进。”

作为中国科学院力学研究所研究员，李家春现任中国科学院工程科学学院（以下简称工程学院）院长。

“工程科学可以促进技术变革、工业革命、经济发展和文明进步。”李家春表示，工程科学是应用力学的延伸，需要交叉学科研究，适用于科学技术的多个领域，与现代科学技术接轨。发展趋势。

在李家春看来，未来工程的三大趋势是大规模、复杂系统和交叉学科。

他认为，工程科学的发展主要有三个方向：一是满足国家重大需求；二是引领跨学科前沿；三是培养复合型领军人才。

2017年以来，教育部积极推进工科新学科建设。 2018年第一批“新工科研究与实践项目”发布，旨在使高校立足当前国家和国际发展，更新工科学生培养理念、培养模式，创新教育教学方法和手段，更新传统工程课程的知识体系，制定新的学生培养目标，最终培养高素质的工程人才。

中国科学院工程学院成立于2015年7月，主要由中国科学院力学研究所组成。工程学院的成立具有先天优势——优秀的人才队伍、国家级和高校级实验室和先进的实验设备，近60年的科研成果和经验积累，承担国家重大任务。

然而，面对当今世界科学技术的发展趋势和新时代对人才的迫切需求，特别是在新工科建设的背景下，工程科学如何适应需求新形势的发展需要进一步深入思考。

“工程科学人才的培养目标不是普通工程师和专业人才，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，“经过培养中国工程科学，这些高素质的工程科学人才不仅要懂得工程设计与实施的原理、工程问题的科学基础、工程分析的数学方法，还要有工程项目的实践经验。”

李家春这样介绍国科大工学院：以“工科”思想为指导，瞄准“上天入地”国家重大战略需求中的关键科学问题，出海”新时代，培养原创性研究和工程科学人才。有机结合，建立“以需求建基地、以基地办学、以教学育人才、以人才促发展”的科教融合新机制。

“我们结合国内外一流大学的经验，在制定学院人才培养计划时，提出了‘基础扎实、通识教育、鼓励创新、重实践’四个重点。工程。在培养模式上，我们坚持科教结合的战略，充分发挥综合实力，加强国际学术交流。”李家春说。

其中，所谓扎实基础，通识教育，就是巩固与工程相关的基础知识包括数学、物理等，拓宽教育的知识领域，包括自然、工程、人文等；在鼓励创新、重实践的同时，意味着工学院发挥高校融合的独特优势，集高水平师资、先进实验设备和国家重大项目条件为一体，让学生跟随企业导师参与工程实践和开展研究。同时，通过学术报告、访问学习等形式，加强国际学术交流。

“我们将弘扬工科科学思维，实施科教融合战略，创新复合型人才培养模式，建设世界一流工科院校。”李家纯信心满满的说道。

尹瑞玉

工程学不是基础科学的简单应用和堆叠

“工程是一种有目的、有组织和有计划的活动，人类在其中使用各种知识和相关元素来构建人工现实。”本次论坛上，钢铁研究总院名誉院长、科技大学交叉学科工程研究中心院士尹瑞宇院士、学术委员会主任介绍了他对工程科学的理解。

他认为，基础科学知识就是探索、揭示、总结自然物理世界客观存在的本质认知中国工程科学，追求其客观真理。

工程科学知识是关于人工世界建设性存在的整合、建构和运作的知识，是追求整合与建构的真理和价值的理性体现。

工程科学不仅注重揭示工程过程的规律性，而且注重转化的情境性和价值的合理性和适应性。虽然可以想象现代工程是基础科学的某种形式的应用，但工程远不止是基础科学的简单应用和叠加。

“现代工程除了了解基础科学的基本原理和技术科学的理论与方法外，还必须善于处理新知识的综合，如多学科交叉条件下的多学科交叉。水平、多尺度、多因素的命题。集成，这是一个工程科学问题。”

工程科学强调理论形式、实践模型和实践结果的紧密联系和相互反馈。强调真理与真理相吸，不仅在实践中重视真理，更重视工程思维，工程逻辑符合客观真理。

工程科学——工程知识的来源多种多样。工程科学是在工程的过程中发展起来的。工程过程的合理性、规律性和目的性是其核心关注点。

工程科学“思维”与“可行性”并重，“理念（理论）”与“目标”相通，“愿景与想象”与“现实生产力”息息相关，“价值观”相一致具有“实用性”。

他总结说：工程活动涉及许多相关的异质要素（技术要素、经济要素、社会和人文要素）和异质结构要素（设备、机器、流程等），形成一个高效的结构化工程实体。

项目的开放性、动态性和复杂性不仅面临自然因素的动态性和复杂性，还面临社会和人为因素的复杂性。因此，“工程科​​学是研究和处理人工复杂事物和复杂系统的综合性综合科学，是指导和支撑工程技术的理论。”

尹瑞宇指出，工程科学要研究技术要素、技术群、过程群的集成与构建，揭示技术集成、构建与集成到工程系统中的内在规律；可以概括为工程实体的整合、建设和运营。也是价值的体现，是集成构建、功能优化、结构演进、综合效率的知识与方法体系；它是整合和构建人造物体的活动中必不可少的、构成性的、动态的和有效的活动。常规知识。他还结合冶金进行了一些具体而深入的分析。

王安

工程创新有规律可循

创新是偶然产生的还是规律性产生的？决定创新发展的关键因素是什么？

中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究中心主任王安院士分享了他对工程创新关键因素的理解。

王安认为，创新是发现问题、提出目标、解决问题的过程，有其内在规律。

从个人创新的角度看，创新的主体是以使命和责任为驱动中国工程科学，以知识、经验、所见所闻、理解为基础，在具体体制机制等外部工作条件下发现问题、市场需求和市场竞争。视野越广，发现的问题就越多；通过集成创新解决问题，可以组织的资源越多，创新效果就越好。

与个人创新不同，团队创新有更重要的目标、更复杂的系统（如高铁、深空探索），需要调动的资源更多（不在个人能力范围内）。

因此，王安认为，团队的人员结构、组织能力、制度建设、文化氛围、资源利用以及行业政策、市场需求、市场竞争等外部环境都是决定创新活动的关键因素。 各要素在创新思维方式的引导下汇聚融合，实现一体化创新。

具体到工程创新，王安指出，其规律可以概括为“系统思考、整体推进、主客观最佳结合”的工程哲学。

只有系统思考、整体推进，才能全面提升创新水平；只有将主观和客观的最佳结合起来，才能找到最佳的创新方式和创新方案。

王安表示，只有用好这一工程理念，才能实现多目标协调统一，取得创新成果。 “在对目标有透彻理解的基础上，主观能掌握的资源越多，转化目标的能力就越强，创新的效果就越好。”

周琦

基础科学与工程科学相得益彰

“基础科学与工程科学相辅相成，相辅相成。”中国科学院院士、中国科学院副秘书长、中国科学院动物研究所所长周琦强调，基础科学与工程科学不应相互对立。撕裂。

周琦在报告中解释说，基础科学以自然现象和物质运动形式为研究对象，是一门探索自然发展规律的科学，包括数学、物理、化学、生物、天文学、地球科学、逻辑等七个基础学科及其分支学科、边缘学科。基础科学的研究成果是整个科学技术的理论基础。

工程科学是现代科学、历史经验、文化艺术和祖传生存技能的结晶。在人类的日常生活、探索和实践中，它从根本上改变了人们的生活方式和生活水平。

周琦以自己的研究领域为例进行分析。

近年来，生命科学的研究进程加快，人们对生命本质的认识不断加深，生物技术、人工智能、材料科学等前沿领域不断融合，导致不断颠覆性工程生物技术的出现。

工程生物技术的发展可能给人们的生活、生理、认知、生殖带来各种变化，甚至影响人类的生活方式和社会发展进程。

周琦对工程科学的理解更多的是“一种思维、一种理念、一种组织、一种框架”。

他认为科学界不应该走极端，不应该将科学、工程和技术划分为明确的界限。 “谁说论文不重要？论文是我们作为科学家能够总结和浓缩工作的最客观的东西中国工程科学，但‘只看论文’的理论是错误的。谁说工程技术不重要？技术手段没有突破，而且没有工程概念的跟进。进步了，我们的科学体现在哪里？如何才能有所突破？”

“基础科学和工程科学对应两种精神。基础科学对应科学精神，工程科学对应工匠精神。”周琦说：“弘扬科学精神，就是推动科学家研究解决问题。未知科学问题的精神；弘扬工匠精神，就是要强化工程科学领域每一个人的精神，融会贯通，完成共同使命。”

李伯聪

“卡脖子痛”与“钱学森问题”的工程科学反思

国科大跨学科工程研究中心学术委员会副主任李伯聪教授从工程哲学的角度反思工程科学的理论和政策意义。

他说，从“直接对象”和“直接意义”来看，“卡脖子技术之痛”直接涉及“技术问题”，“钱学森的问题”直接涉及“人才问题”。但深层次的问题是如何认识和处理我国“科技-工程体系”的动态关系和升级演化规律。

“工程是直接的、现实的生产力。工程不是纯科学的纯粹应用，也不是纯科学的附庸、衍生或衍生。工程自我意识、自力更生的基本观点和理解必须建立自我完善。”他说。

工程科学是钱学森于1947年首先提出的一个重要概念。钱学森明确指出它是基础科学与工程技术之间的桥梁，后来称之为技术科学。李伯聪从工程哲学理论出发，阐述了工程科学的对象、内容和意义。

他认为，在理解“科学-技术-工程”的关系时，需要从“以基础科学为基本驱动力的线性模型”转变为“工程科学/工程技术/三维工程实践的网络模型”；有必要更加明确地认识到工程科学的独特地位、意义和作用，它是工程技术发展的直接理论基础，是连接工程技术与基础科学的桥梁。

刘鹤副总理去年谈到了巴斯德象限。李伯聪认为，所谓玻尔象限和巴斯德象限的区别，本质上就是“基础科学象限”和“工程科学象限”的区别，而玻尔和巴斯德是“基础科学家”。和工程科学家”。代表”。

在我国从工程强国向工程强国转变的历史进程中，从某种意义上说，工程科学的发展是关键；实施创新驱动战略，要把工程科学创新、工程技术创新、工程系统创新紧密结合起来。

在李伯聪看来，解决“卡脖子”问题，关键环节和核心内容往往是解决相关的工程和科学问题。

我国工程科技体系面临转型升级的历史使命和任务。要把大力发展工程科学作为我国的国家战略，实现工程科技体系的转型升级。一方面要“攀登工程科学的高峰”，另一方面要在“上市过程”中处理好“达尔文之海”的“市场风暴”问题。

谭润华

工程创新方法的本土化

国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心主任、河北工业大学教授谭润华在本次论坛上分享了其团队多年来的研究成果。

谭润华指出，工程创新的目标是为用户创造独特的价值，而实现这种价值的过程通常需要解决工程冲突，即一种“卡脖子”问题。

因此，工程冲突的识别和解决成为工程创新成功的最大要求。

“卡脖子”问题的根本原因是工程冲突的存在。只要发现并解决了这样的矛盾，“卡脖子”的问题也就迎刃而解了。 “卡脖子”问题属于结构或发明不良的问题，发现和解决此类问题已成为独特价值创造的关键。

苏联科学家根里希·阿奇舒勒通过对250万项发明专利的分析研究，总结出一套独特的发明问题解决理论（TRIZ）中国工程科学，在苏联的军事、工业、航空航天等领域得到广泛应用和发挥在其他领域发挥巨大作用。

谭润华团队对TRIZ进行了改进和本地化，并针对中国企业的需求创建了工程创新方法（C-TRIZ）。

这种方法的目标是为各个行业的工程师开发新的创新流程，与传统的企业工程方法相结合，特别强调“创新工程师”和“创新适应性专家”在健康互动中的作用科学和工程的关键作用。

戴兰红

工程和科学人才要“专精专一”

新时代优秀工程科学人才应具备哪些素质？

中国科学院力学研究所研究员、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报告中指出，首先一切，要有家国情怀，要有爱国心，要有责任心；具有扎实的数学、物理、化学、工程等学科基础；具有出色的实验和计算能力；具有广阔的视野，适应跨学科的要求和其他要求；最后，具备一定的人文、哲学知识和管理素养。

In 2017, the School of Engineering of UCAS began to recruit undergraduates majoring in theoretical and applied mechanics.

Dai Lanhong recalled that Academician Xi Nanhua, the vice president of UCAS in charge of undergraduate education at the time, proposed that he "do not want to build another major that is similar to that of Peking University or Tsinghua University." Under this idea, they have put forward a new curriculum system based on the actual situation after extensive research on the courses of first-class universities in Europe and America such as Caltech.

Students in the School of Engineering of UCAS have 10 compulsory courses: Introduction to Engineering Science, Continuum Mechanics (fluid and solid), Thermodynamics and Statistical Physics, Design and Manufacturing, Thermal Engineering Fundamentals, Applied Mathematical Methods in Engineering Science, Systems Engineering With Introduction to Engineering Management, Introduction to Modern Computational Mechanics, Comprehensive Experiments (Parts of Force, Heat, Electricity) and Principles of Chemistry.

“These 10 courses (the setting) were consulted by some experts from the Teaching Steering Committee of the Mechanics Major of the Ministry of Education. They thought that it was different from the Mechanics major of Peking University and Tsinghua University. There were many questions. After listening to the explanation, I felt that Very good." Dai Lanhong said that these 10 courses emphasize the foundation of mathematics, physics and chemistry and engineering, experimental and computing skills, system management and the inheritance of engineering science ideas.

In May of this year, the Beijing Municipal Education Commission announced the list of high-precision and advanced disciplines in Beijing universities. A total of 99 high-precision and advanced disciplines were selected, and UCAS Engineering Science was among them.

He said that the engineering science discipline of UCAS will innovate and develop from the following two aspects. First, extend from the traditional engineering science dominated by applied mechanics to the frontiers of disciplines such as force, heat, electricity, mathematics, physics and chemistry, biology, materials, information, and advanced manufacturing, and integrate with aerospace, energy, deep sea, environment, transportation and other major disciplines. The engineering needs are closely integrated; second, the deep cross-integration of engineering science, engineering philosophy, and engineering management, to build a new structure of engineering majors, and to innovate engineering education methods and means.

“Teach all skills and be specialized.” Dai Lanhong, citing British naturalist and educator Huxley, summed up the training goal of UCAS engineering and science talents, “We must have broad knowledge and Excellent skills."

This version of the manuscript was written by our reporter Hu Xuanzi and trainee reporter Fu Rong, with photos provided by Yang Tianpeng and Wang Tenglong. "Science China Journal" (2019-12-19 4th edition special topic original title "Prosperity of engineering science, the main battlefield of engineering innovation - the first China Engineering Science Summit Forum was held in Beijing")

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