為研判工程科技前沿發(fā)展趨勢，敏銳抓住科技革命新方向，中國工程院等聯(lián)合發(fā)布了《全球工程前沿2023》報告，凝練187項全球工程，研判重點工程前沿未來5～10年的發(fā)展方向和趨勢。其中，工程前沿分為側重理論探索的工程研究前沿和側重實踐應用的工程開發(fā)前沿。土建工程領域有多個研究前沿和開發(fā)前沿上榜，涉及建筑學、市政工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃與風景園林、土木建筑材料等學科方向，聚焦工程科技中具有前瞻性、先導性和探索性的主要研究和技術方向。
人工智能引領，提供新動能。一方面，人工智能持續(xù)演進，成為前沿性首要技術。例如，工程研究前沿“基于人工智能的結構損傷識別及性能預測”，旨在利用人工智能方法，從大量多源多模態(tài)數(shù)據(jù)中提取復雜的損傷特征模式，實現(xiàn)準確識別及性能預測。另一方面，“人工智能+”行動開啟，廣泛提升應用價值。人工智能與工程技術加速融合，有力地推動了基礎理論創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應用。
交叉融合創(chuàng)新，發(fā)展新模式。當前，全球科技創(chuàng)新進入密集活躍時期，跨界融合、交叉擴散、群體突破的特征日益明顯。一是學科交叉融合持續(xù)推進。人工智能、機器人、可再生能源等新技術加速向各領域滲透融合，邁向智能化、無人化、精準化、低碳化，催生全球科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。一方面，學科從單項創(chuàng)新到系統(tǒng)集成。通過技術集成、資源優(yōu)化配置達成整體目標，呈現(xiàn)出顯著的創(chuàng)新特色；另一方面，學科從并行發(fā)展到交叉融合。科研領域出現(xiàn)多技術融合、齊頭并進的變革，前沿技術創(chuàng)新釋放聚合效應。二是研究前沿與開發(fā)前沿加速融合，研究前沿中有開發(fā)任務，開發(fā)前沿中有科學問題與理論研究。
現(xiàn)實應用驅動，拓展新格局。應用前沿深入發(fā)展，以應用場景為驅動，以解決復雜問題為導向。一是從技術研發(fā)到場景應用。如“城市歷史文化資源保護與利用的數(shù)字化技術體系”，將最新的智能化數(shù)字技術導入傳統(tǒng)的歷史文化資源保護與利用領域，提高資源保護工作的體系化、拓展歷史文化資源利用的廣度和深度。未來重點發(fā)展方向為多源數(shù)據(jù)融合、風險監(jiān)測感知、評估推演預警、價值傳播利用和規(guī)劃技術集成。二是多目標協(xié)同、多維度解決復雜問題。如“巨型地質災害鏈時空分布與智能化評估”融合多源數(shù)據(jù)和智能算法預測地質災害鏈的發(fā)展趨勢，開發(fā)基于智能技術的地質災害鏈實時監(jiān)測與早期預警系統(tǒng)，構建智能化風險評估和防控決策體系。
以需求為導向，提升新品質。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足高質量發(fā)展的新需求。首先，工程前沿主要面向構建智能安全結構設施和拓展人類發(fā)展空間需求。例如，“基于人工智能的結構損傷識別及性能預測”等前沿面向智能安全結構設施，“安全韌性導向的高密度城市人居環(huán)境空間優(yōu)化”等前沿面向高質量城市和空間環(huán)境。其次，持續(xù)在工業(yè)化、數(shù)字化、綠色化轉型方面下功夫。例如“裝配式構件與模塊化結構”等前沿體現(xiàn)工業(yè)化轉型，“城市更新中的減碳方法與技術”等前沿展現(xiàn)綠色低碳發(fā)展理念。
科技賦能發(fā)展，創(chuàng)新決勝未來。土建工程領域的每一個方向都蘊含著無盡可能。工程前沿趨勢的研判，對把握科技發(fā)展大勢、降低科技革命的不確定性、推動工程科技的創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。新的起點上，要緊緊抓住有利時機、用好有利條件，因地制宜發(fā)展新質生產(chǎn)力，加快推動建筑業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展。