(问题)新一轮科技革命和产业变革加速叠加,工程科技创新进入高频活跃期。一方面,材料、能源、制造等关键领域对效率、质量和可靠性的要求持续提高;另一方面,工程系统复杂度不断上升,传统以经验为主、分段优化的研发与工程组织方式,越来越难成本、周期与性能之间取得更优平衡。因此,如何借助新技术推动工程范式升级,成为论坛讨论的焦点。 (原因)与会人士普遍认为,数据要素的积累、算力基础设施的完善,以及工程场景的海量需求,共同推动人工智能在工程领域加速落地。中国工程院院长李晓红在论坛上表示,以人工智能、机器人等为代表的前沿技术正在重塑工程实践链条,推动工程活动向自动化、系统化、智能化演进,从而在效率提升、质量管控和复杂问题求解上带来实质性增强。论坛期间发布的《2025全球工程前沿》也呈现同一趋势:入选的189个工程前沿中,有74个与人工智能紧密涉及的,显示其正从工具应用走向方法与体系层面的变革力量。 (影响)材料领域,数据驱动与智能设计叠加高通量自动化试验,正在重塑材料发现、优化与开发路径,推动“试错式研发”向“计算—实验—迭代”的闭环体系转型。增材制造是材料应用的重要方向之一,正推动产品向轻量化、个性化拓展。中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒指出,个性化需求在一定程度上制约了增材制造的规模化生产,而通过智能建模与工艺参数优化,有望在满足差异化的同时提升制造一致性,为产业化扩围提供支撑。 在能源领域,绿色转型对系统调度能力、供应链安全和技术商业化提出更高要求。专家指出,我国光伏、风电、动力电池等产业总体处于全球第一梯队,但仍面临能源系统灵活性不足、关键矿物供应不确定,以及部分技术“从实验室到市场”周期较长等挑战。李晓红认为,人工智能与能源的深度融合正在催生新方向,包括新材料设计、综合能源系统韧性调控、高功率密度动力系统等,有助于推动能源体系向清洁化、智能化、高效化升级。中国工程院外籍院士、芬兰与瑞典工程院院士彼得·大卫·路德也表示,能源是创新高度密集的领域,面向智慧能源系统等场景的技术进展已显现成效,未来作用还将继续增强。 在制造业领域,智能化升级带来的效益已可量化。数据显示,我国部分智能工厂引入人工智能相关技术后,生产效率平均提升29%,产品不良率降低47%。,我国已建设33家国家级制造业创新中心,在智能网联汽车、具身智能机器人等方向形成一批成果,为工程科技创新提供平台支撑。与会专家认为,制造业下一步竞争将从单点设备自动化,转向全流程数据贯通、工艺与质量在线闭环,以及供应链协同优化。 (对策)多位专家提出,应坚持需求牵引与底层能力建设并重,推动人工智能更高质量、更可控地服务工程科技创新:一是加强高质量行业数据与标准体系建设,提升数据的可用性、可共享性与安全性,促进模型训练与工程验证有效衔接;二是加快“算法—软件—硬件—装备—场景”协同创新,围绕材料实验平台、能源调控系统、智能工厂等关键场景形成可复制的解决方案;三是完善多学科交叉人才培养与工程师队伍建设,打通从科学发现到工程实现再到产业应用的链条;四是坚持开放合作与跨界融合,推动产学研用协同攻关,在关键核心技术、工程可靠性与产业化应用上形成更强合力。 (前景)与会人士认为,未来工程科技创新将呈现三上趋势:其一,工程研发范式将从“以经验为主”加速转向“以数据与模型驱动为主”,迭代速度与成功率有望明显提升;其二,工程系统治理将从局部优化走向全局协同,更强调韧性、安全与绿色目标的统筹;其三,国际科技合作与规则对接的重要性上升,如何在开放共享与安全可控之间取得平衡,将成为长期议题。
工程科技的智能化转型不仅是技术变革,也将深刻改变人类开展工程实践的方式。在这场变革中,既要保持关键技术的自主创新能力,也要坚持开放合作的国际视野。正如论坛形成的共识所言,只有打破学科边界、促进跨界融合,才能共同应对全球性挑战,让工程科技创新更好造福社会。(完)