鐘山院士：對信息時代工程科技的思考

本期話題：現代工程科技的發(fā)展趨勢 
 
現代的科學技術已進入“多學科、多專業(yè)、多領域”相互交叉、匯聚、融合的階段，形成“跨部門、跨地區(qū)、跨行業(yè)”的強強聯合，優(yōu)勢互補。從上世紀60年代到今天，部分先進工業(yè)化國家正逐步進入信息化時代，科學、技術、工程、產業(yè)四者的關系及認識上相應地發(fā)生了一些變化。 
 
                              


鐘山 制導系統工程專家，航天科工集團公司二院研究員，1957年畢業(yè)于中國人民解放軍軍事工程學院。1992年當選國際宇航科學院通訊院士。作為第一位和第五位完成人，分別獲1992年和1999年國家科技進步獎特等獎。1999年當選為中國工程院院士。
 
工程科技的認識要與時俱進
 
從上世紀60年代到今天，部分先進工業(yè)化國家正逐步進入信息化時代，科學、技術、工程、產業(yè)四者的關系及認識上相應地發(fā)生了一些變化。我個人認識見下表。

 
 
在信息化時代，信息科學與技術是諸多學科和專業(yè)的交集與匯聚點；信息技術成為諸多學科和專業(yè)應用、發(fā)展與相互交流、結合的工具和手段。信息化催生、助推大科學的發(fā)展，大科學研究規(guī)模巨大，需要有大科學工程的支撐；大科學工程又將牽引一大批科學與技術方面值得研究的項目和問題。信息化促進并帶動了產業(yè)化形成和發(fā)展，由此引起科、技、工、產發(fā)生一系列變化?，F代的工程科技代表了信息化時代凸顯的工程特征，表現為以重大工程為突出代表的龍頭項目可帶動社會全面的大發(fā)展。重大工程是社會的中堅，代表了時代前進的步伐和歷史的足跡。研究科、技、工、產的內涵及相互關系是十分必要和可行的。工程科技的主體人員包含了科學家、專家、工程師以及相關團隊，研究其特征，促進工程科技人才的成長和發(fā)展，是十分重要的戰(zhàn)略舉措。
 
現代工程科技的發(fā)展趨勢
 
科技工程化：現代的科學技術已進入“多學科、多專業(yè)、多領域”的相互交叉、匯聚、融合的階段，形成“跨部門、跨地區(qū)、跨行業(yè)”的強強聯合，優(yōu)勢互補。適應“三多”、“三跨”的科技項目一般多是重大工程，包含了若干專業(yè)的專利和訣竅，實現工程目標是工程科技團隊的共同愿望和追求。
 
另一方面，科技工程化反過來又提出新課題，牽引科學研究，工程化的成果還助推科技快速和深入發(fā)展。工程化促使科學、技術、工程三者之間互為影響和推動，表現出“科學引導技術，技術發(fā)展科學”，“技術支撐工程，工程牽引科學與技術”的三者互為關聯的三角關系。
 
工程信息化：信息時代，由于信息化對各行各業(yè)均起帶動作用，特別是通過效率、水平、項目（產業(yè)）3個方面的創(chuàng)新使各行業(yè)的科學、技術、工程和產業(yè)均在加速發(fā)展。與過去相比，周期更短，變化更快更大，特別是一些工程項目更加依賴信息化基礎；信息化促使系統工程以全系統、全過程、全壽命期（“三全”）的方式管理和研究，將助推科學技術與工程的快速發(fā)展。
 
系統集成化：解決“三多”、“三跨”特征的科技手段是綜合集成；當今利用計算機集成技術實現龐大的系統工程，一般均在并行工程基礎上對人、技術、管理以及物流、信息流、價值流統一協調下實現“三全”方式的集成協同管理，以求高效率、高質量地完成系統工程。
 
社會協調化：科學、技術與工程的發(fā)展經歷了由個體化、社會化、規(guī)?；焦こ袒倪^程。在深入學習貫徹科學發(fā)展觀的今天，科技界、工程界、經濟界以及各行各業(yè)、各地方，都在從理論、實踐以及經驗教訓上認識各行各業(yè)內部及外部行業(yè)之間相互協調發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的重要性，注意節(jié)約型、環(huán)保型發(fā)展，構建以人為本的和諧社會。
 
產業(yè)集群化：科學技術與工程向工程化、信息化、集成化、協調化發(fā)展，必然影響我國企業(yè)、產業(yè)的發(fā)展方向與途徑。產業(yè)集群化是建立在綜合集成優(yōu)化技術上的產業(yè)發(fā)展模式，也是走自主創(chuàng)新道路的必然選擇。
 
培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才是戰(zhàn)略任務
 
工程師短缺已成為全球性問題，而要適應現代工程科技發(fā)展特征的創(chuàng)新型科技骨干人才就更加稀少而珍貴了。關鍵在于，骨干人才必須經過系統工程實踐才能培養(yǎng)鍛煉出管用的才干，而參加大型復雜系統工程項目的機遇又不是很多，因此，如何通過中小型工程實踐自覺地、有意識地培養(yǎng)提升自己的工程科技能力，使之能適應更大工程項目及今后發(fā)展需求，是十分必要而急需的。創(chuàng)新型工程科技人才應從下述5方面重視和努力。
 
研究開發(fā)能力：適應新環(huán)境、面臨新課題，能從零開始，從調查研究入手，迅速打開局面的技術能力。
 
工程設計能力：針對要解決的問題或實現的工程，依據已有研究開發(fā)的準備，提出完成工程的全部設想，包含方案設計、技術設計、軟件設計、生產加工及裝配調試、設計生產出來的人工物，并對之進行試驗和驗證，達到預期指標，完成設計工程。
 
工程實踐能力：在完成工程任務過程中，有許多環(huán)節(jié)必須由工程科技人員親自實踐，這就要求他們具備相應的動手技能。一個優(yōu)秀的工程科技人員要善于從自己親身經歷中總結或從別人的教訓中理解、掌握高精技能。對不同的工程科技人員，由于工程實踐不同而有不同要求是工程特殊性所決定的。
 
創(chuàng)新攻關能力：工程的生命力在于創(chuàng)新，由于“新”意味著沒有經驗，面臨更多的摸索和失敗。在“新”的技術當中必然存在技術的關鍵和難點，只有攻克關鍵才能創(chuàng)造新的水平和攀登新高峰。創(chuàng)新和攻關緊密聯系，培養(yǎng)這種能力十分可貴。
 
綜合集成能力：認識到工程需要發(fā)揮個體和群體的作用，解決好挖掘潛力、形成合力是關鍵；同時，看到工程需要集成化、協調化、集群化的發(fā)展方向，對于承擔工程設計的主管人員和總體設計人員，必須特別注意培養(yǎng)自己能適應發(fā)展的綜合集成能力?？梢赃M一步細化為：集成優(yōu)化能力，將許多不同的分系統經過綜合集成并優(yōu)化以后形成具有新功能的系統；民主決策能力，做到多謀善斷，民主決策；綜合協調能力，能在不同專業(yè)、不同功能的分系統之間，在時域、空域、頻域等多維坐標上，實現參數匹配、指標協調、電磁兼容、環(huán)境適應等要求；親和凝聚能力，以寬厚大度的胸懷，身體力行的實踐，團結周圍的科技人員，共同為實現工程目標而努力。
 
上述能力的基本功，可以在學校得到一定鍛煉，但工程科技人才的培養(yǎng)和造就必須高度重視實踐和創(chuàng)新兩個關鍵引擎。我國工程教育的模式應是：“理論+工程實踐+創(chuàng)新=工程科技人才”，這是終身制自我教育過程。工程科技人才按其作用可分帥才、將才、干才、專才；按專業(yè)可分系統、技術、技能、管理等類型。對不同作用、不同類型的能力培養(yǎng)應有所區(qū)別和側重，但是“實踐+創(chuàng)新+時間=成功”是必然之路。