作者:殷倩
摄影:杨浦东
工程,这支曾经主要描绘效率与规模的画笔,今天正在为人类描绘一个更具韧性、更可持续的绿色未来。它最终书写的,将不仅是技术进步的篇章,更是一个关于共生与希望的可栖息故事。在这个故事中,工程不仅是破解发展难题的“钥匙”,更是守护人类共同家园的“方舟”,以其独特的方式,回答着这个时代最为紧迫的发展之问。
在全球性发展挑战日益复杂的今天,工程科技被赋予了超越技术本身的使命——它不仅是驱动进步的引擎,更是引领人类走向可持续未来的“罗盘”。在“2025年世界工程组织联合会全体大会主论坛一:工程科技前沿”上,来自全球的多位工程领域领军人物汇聚一堂,共同描绘了一幅以“工程塑造绿色未来”为核心的宏大蓝图。众多与会专家表示,工程的前沿正从“单体创新”迈向“系统融合”,通过智能、绿色与协同,重塑人类文明的根基。
工程系统正在经历一场从“自动化”到“智能化”的深刻革命。这场变革的核心,是让机器系统具备自主感知、决策的能力,并为物理世界创造出实时交互的“数字镜像”,形成一个能够自我优化、持续进化的智能整体。
中国工程院院士、中国人工智能学会副理事长兼智能融合专业委员会主任委员何友在主旨报告中,系统地勾勒出了无人系统的发展路径:从基于规则的控制,到具备感知决策能力,最终达到高度自主的智能阶段。他表示,无人系统发展的终极目标是“在处理众多任务时达到甚至超越人类的能力”。这一判断揭示了工程范式的根本转变——系统不再仅仅是执行预定程序的工具,而是能够应对复杂环境、自主决策的“智能伙伴”。
关于这份机器的“思考”能力,中国工程院外籍院士、同济大学建筑与城市规划学院教授奥泰因·赫尔佐格则将这一愿景推向了更深层次。他着重阐述的“数字孪生”技术,堪称这场智能交响的“指挥家”。“这些智能体可以互相交流,整个过程中几乎不再有人员干预和参与。”赫尔佐格教授描绘的“黑暗工厂”图景,不仅意味着生产效率的飞跃,更代表着工程系统运作模式的根本变革。
尤为深刻的是,赫尔佐格提出了将数字孪生与大语言模型结合的前瞻构想。“我们将数字孪生与语言模型结合,以观察未来规划执行的结果。我们也可以模拟规划,这样可以预测计划的落实执行情况。”这一创新思路,为工程系统赋予了更强的预测能力和适应性。
工程科技的重心正在从制造更快的机器,转向构建能够全局思考、持续进化的“工业有机体”。这种转变不仅带来效率提升,更重要的是为实现绿色制造、减少资源浪费提供了技术可能。
在宏观系统走向智能化的同时,构成物质世界基础的工程材料,也在经历一场静默而深刻的“觉醒”。这场革命的本质是让材料从被动的功能载体,转变为能够感知环境、响应需求,并主动改善人类健康与生态环境的“智能”介质。
中国工程院外籍院士、新加坡国立大学机械工程系教授西拉姆·拉马克瑞斯纳将人们的视线引向了看似传统的纺织领域,却在主旨报告中赋予了它全新的想象维度。在他看来,纺织行业的未来方向在于“可持续材料”和“智能材料”两大路径。这一判断背后,是对工程材料使命的重新定义:从满足基本使用需求,到积极参与构建绿色未来。“纺织行业是大多数发展中国家的主要行业,如果这种材料能够变得更加可持续、绿色,将给世界带来怎样的变化?”这个问题本身,就体现了工程思维的人文关怀。
拉马克瑞斯纳描绘的智能材料进化路径令人振奋——从第一代的模拟反应,到第二代的调节反应,最终实现全自动材料——“这些材料能够感受、决定并做出回应”。他展示的具体应用更加动人:比头发还细的纳米纤维可用于液体过滤、血管支架、神经元再生;融合药物分子的智能材料能够进行疼痛管理;特殊的纺织技术甚至可以帮助聋哑人在佩戴口罩时仍能“看到”说话者的口型。“智能纤维为改善医疗保健和健康福祉提供了机会,同时为产品和服务脱碳提供了机会。”这一判断,精准概括了材料革命的双重使命。
这种材料科学的突破与何友所展望的智能无人系统形成了完美的价值闭环。拉马克瑞斯纳在微观尺度上构建健康基石,何友在系统层面部署守护力量。二者在共同证明着工程科技的关怀正从宏大的外部设施,细致入微地走向人类生命本身,实现从“制造产品”到“创造福祉”的升华。
任何单一技术的突破,若不能融入协同的网络,其价值将是有限的。工程的未来,关键在于构建一个碳基生命与硅基智能深度融合、虚实世界边界消弭的共生生态系统。这个系统如同一个巨大的“神经网络”,连接万物,智能调度,实现资源的最优配置。
国际电联无线电规则委员会委、中国移动集团公司副总经理程建军提出的“三大融合趋势”,精准把握了这一时代脉搏。他表示,信息通信行业正经历着信息与能量的融合、碳基生命与硅基生命的融合、数字空间与现实世界的融合。这一判断揭示了工程生态发展从单一技术突破走向系统融合创新的深层逻辑。“我们正在从万物互联发展到万物智联,正在快速转变为服务对象。”程建军的这一观察,预示着工程服务对象的根本性扩展。
据介绍,中国移动服务的总连接数已经超过38亿,其中物体和智能体的数量已经远超碳基人类。“预计到2030年各类智能体的数量将达到百亿规模,远大于碳基人类群体。”这些数字背后,是一个正在形成的“硅基社会”。面对这一趋势,程建军也强调,传统的信息通信系统应该向“资源加服务一体化模式”转型,构建能够实现“通讯、感知、算力、智能、数据安全等多个要素深度融合”的新型基础设施。
赫尔佐格教授表示:“如果只有一个案场不够,我们需要很多案场,而且每个案场都需要与全球供应链连接在一起。”而这一需求,正是程建军所阐述的复杂系统协同优化的具体体现。
当代工程的使命,是运用其强大的集成与创造能力,将科技、人文与生态编织成一个和谐的整体。一个以深度融合的基础设施为骨架,支持人类与机器、现实与数字世界高效协同的“智慧共生体”。
当然,在迈向智能生态的道路上,我们仍旧面临着理论极限、系统复杂度、能耗与安全等多重挑战。摩尔定律的边界、香农理论的极限、人工智能的黑盒特性,这些都是工程科技必须正视的“成长烦恼”。然而,也正是这些挑战,凸显了工程创新的价值。就像赫尔佐格所提到的那样:“知识和知识的边界就是我们解决问题的边界。”在知识爆炸的时代,工程科技的核心竞争力在于如何更好地获取、组织和运用知识,解决现实世界的复杂问题。