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三地構建基礎研究協同創新機制

京津冀架起基礎研究到產業應用“橋”

2026年05月24日08:36 | 來源:北京日報
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  高速公路施工現場,無人壓路機群駛過瞬間,現場工程師就能通過手機查看到建設路徑、進程、質量等數據。這套融合物聯網傳感、衛星定位、AI(人工智能)算法等技術的高速公路全生命期智能建造理論與技術方案,是由清華大學、天津大學和河北工業大學團隊共同研發的成果,也是京津冀三地構建基礎研究協同創新機制的生動實踐。

  以北京“三城一區”為主平台,以中關村為主陣地,以京津、京雄新質生產力走廊為骨干,以天津濱海新區、河北雄安新區、石家庄為重要支點,北京(京津冀)國際科技創新中心正在構筑起高效協同創新網絡,架起基礎研究直通產業應用“橋”。越來越多的基礎研究成果,從實驗室絲滑走上生產線。

  真金白銀聚合三地優勢科研

  清華教授王睿自豪地說,高速公路全生命期智能建造理論與技術方案已在京津冀地區20余條道路的智能建養工程中應用。“是京津冀自然科學基金合作專項的支持,給3所學校的默契合作創造了理想的平台。”

  如他所言,該專項的資助模式被總結為“五統一”,即統一組織、申請、評審、立項、管理,旨在引導三地優勢科研團隊聯合開展研究,形成聯合開展科學研究、人才培養、申報其他科研項目、發表科研論文、建設科研平台,共享科研數據、科研儀器、科研成果的區域協同合作機制。

  在這些真金白銀的支持下,王睿聯合天大教授周海祚、河北工大教授王雪菲,發揮各自在岩土工程、智能建造等領域的優勢,帶領團隊向著公路智能建造和養護領域發起攻關,攜手打通了從基礎研究到產業應用的“最后一公裡”。

  如今,京津塘高速、塘承高速、津滄高速等道路都實現了智能建養。團隊還打造了貫穿三地的路網大數據管控平台,顯著提升施工效率與質量。

  包括王睿團隊的成果,該專項圍繞京津冀“六鏈五群”產業布局及合成生物制造等重點領域,資助了277項三地合作項目,促進700余個科研團隊形成緊密合作。已驗收的114項項目中,累計有23項項目實現不同形式轉化應用,有效賦能京津冀三地經濟實現高質量發展。

  京雄合力打造世界首創

  河北雄安新區有一座規模宏偉的“地下城”:綜合管廊約380公裡、停車場超2200萬平方米。地面上精度達米級的北斗導航系統一度到了這裡也失靈。

  北京郵電大學教授路兆銘帶領團隊,利用其世界首創的“北斗+5G室內分布”多源融合定位技術精准破題:先把北斗信號接收下來,再借助長相類似“小蘑菇頭”的室內分布系統轉發出去。

  簡單的一句話,他們穩扎穩打地干了5年多。

  “在北郵完成了核心技術研發后,雄安新區提供了非常好的測試環境。”路兆銘舉例,“開放了超過200萬平方米的地下空間作為測試場景,覆蓋地下停車場、地下管廊等。還協調了智慧停車運營企業,將定位數據接入‘雄安行’App。”

  “一路走來,雄安新區為我們技術的測試與迭代升級提供了最好的試驗場。”路兆銘由衷地說。

  這個由首都高校作為技術源頭,提供從理論研究到核心算法的全鏈條支持﹔雄安新區發揮產業基礎和應用場景優勢,搭建轉化“快車道”的模式,讓論文裡的成果更快走進現實。

  路兆銘說,該技術的應用場景還在不斷拓展。比如,在大型商業綜合體,系統可實現人員定位與應急疏散導航﹔在地下綜合管廊,能為巡檢機器人提供精准路徑指引。基於該技術研發的“郵芯1號”北斗室內外連續定位模組,可實現車輛在隧道、山區等信號盲區的全程監控,大幅提升運輸安全。“我希望這個京雄合力培育的‘種子’可以遍地開花,團隊也在向著這個目標不斷努力。”

  三地協同落地“紙上夢想”

  在天津濱海—中關村科技園的實驗樓裡,一種3D打印的大型多層點陣夾芯板,正源源不斷地被制造出來。其結構內部均勻“生長”著三叉形狀的“筋骨”。

  通過它,整個海洋工程的格局會發生“魔術”般的改變。作為“魔術師”,北京理工大學機械與車輛學院教授劉長猛說:“點陣結構具有輕量化、高度強、多功能等優點。一旦外力較大,能屈能伸的‘筋骨’可以順勢卸力,恰好有效解決了海洋裝備中應力集中等問題。”

  但受制於傳統制造方法,以及成本高昂等因素,這種結構一度成了力學家的“紙上夢想”。

  3D打印技術,讓夢想變為現實。劉長猛領銜的跨尺度智能增材制造團隊從根本上打破了傳統限制,依托在增材制造、點陣結構力學與多弧協同控制等領域的長期基礎研究積累,建立了大型金屬點陣結構3D打印新方法,將“紙上夢想”落地。他說:“這個技術的核心就是利用3D打印,讓‘筋骨’在空間任意位置上‘生長’,形成點陣結構。”

  面對大規模批量化制造的需求,團隊還研發了中國最大的金屬3D打印制造裝備。

  值得一提的是,這是一次京津冀三地間的默契合作。劉長猛說:“核心技術在北京研發﹔打印材料來自河北,因為該省有強大的鋼材制造業基礎﹔天津濱海的中試基地能讓技術快速對接產業需求。”

  其實,不僅海洋,特種車輛、飛機等都是點陣結構大展拳腳的領域。劉長猛說:“我們的目標,是用3D打印技術建造千米級的海洋浮式平台,推動未來材料、未來能源、未來空間等未來產業發展。”(記者 何蕊)

(責編:董兆瑞、高星)

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