星光|东南大学教授吴智深受聘为新华日报·科技周刊科学顾问

交汇点讯 上周末，在软件谷云密城采访的当天，日本工程院外籍院士、东南大学教授吴智深依旧忙碌地“泡”在会议中。一个多国专家参与的国际标准委员会网络会议在这里召开，讨论有关智慧基础设施的“国际标准”的制定，毫无疑问，吴智深在这个会议中发挥绝对主导作用，这与他另一个头衔有关——国际智慧基础设施结构健康监测学会会长。

受聘为新华日报·科技周刊科学顾问之后，吴智深向记者侃侃而谈由他牵头，并于近期落成的新型研发机构——南京智慧基础设施技术研究院的发展方向，还激动地分享了自己的“主业”——高性能玄武岩纤维研发的最新进展。

牵头新型创新载体建设——在标准制定中积极发出“中国声音”

“一定要在国际竞争标准制定中，发出中国的声音。”这场网络国际研讨会，是吴智深近期工作的一个缩影。去年，下半年，响应南京市“两落地、一融合”战略，作为新型研发机构的南京智慧基础设施技术研究院在软件谷云密城落地，吴智深担任院长，牵头整个研究院的技术研发。研究院集聚了来自欧美日的顶级专家团队、包括美国工程院院士及国家级特聘专家人才5人。

作为南京市重点的新型创新载体之一，这种新型研发机构的创新体制机制要求技术人员不仅“投本领”，也要“投资金”，以增加与研究院的粘性，调动技术专家的积极性，提升创新成果转化的效率以及服务市场的精准度，这种模式让一直看重产学研用结合的吴智深感到大有可为。

从“建设期”转变到“维护期”是吴智深对于当下城市基础设施发展方向的判断。南京长江大桥修缮项目安装了对结构关键部位进行全面扫描、精准探测的区域分布光纤传感系统，特别是在主体钢筋、桥墩与桥体的连接处等关键部位，这样就可以对大桥相关部位进行24小时全天候监测。“相当于给大桥装‘心电图机和胃镜’，通过光纤从微观到宏观信息的传感，得出各种监测数据，再进行大数据分析。大桥病变和灾变的早期‘症状’与否将被及时发现，安全性及使用寿命高度提升。”吴智深说，这背后应用的就是土木工程结构区域分布光纤传感与健康监测关键技术，该技术项目曾获国家科学技术奖技术发明二等奖。

“一大批的桥梁隧道、高铁地铁设施、楼宇高塔等大型城市基础设施以及其他电力、海洋及航空基础设施需要监测以及管养，如何利用信息化及智能化手段开展精准监测和预警，是当下重大工程维护的迫切需求，也是国际上技术竞争的课题，以及未来发展方向。” 吴智深打了个比喻，工程结构体内部有各类疑难杂症，如心脏病、胃病，甚至癌症。困难的是，这些重大工程结构物不能像人一样集中到医院去接受精密检查，再者，各类疑难杂症的早期病状所反映的信息及其不明显。为此，吴智深的团队正着力把合适的精准传感器件合理地装备在结构体的关键部位，精确“感应”出关键部位的分布信息，并结合人工智能等新技术对结构进行全面解析或剖析及诊断，实现治病于末端。据悉，团队开发成功的光纤或碳纤维区域分布传感技术一专多能，可全面代替加速度、位移计、裂缝仪、腐蚀仪进行常规监测，“一专”体现在对结构体的各类微小损伤、宏观损伤、内部损伤及外部损伤进行精准监测。团队已开始尝试将传感技术、高性能解调、人工智能分析及智能材料等新技术、新手段“嫁接”在土建交通、能源电力、智能制造等多行业领域中，以实现基础设施的智能化和智慧化。

不忘“主业”——探索高性能玄武岩纤维产业化

将工程结构智能化监测预警技术研发看作自己的几个“副业”之一，而在采访中，吴智深更加念念不忘的是自己的“主业”——高性能玄武岩纤维。“目前玄武岩纤维技术研发及产业化，在全球都还处在初级阶段，一旦我们抓住战略发展制高点，就可抢得先机，以高性能玄武岩纤维为突破口，使我国在高技术纤维领域不再受制于人。”他说。

玄武岩纤维的综合性能处于在工业上具有广泛应用意义的碳纤维和玻璃纤维之中，具有承上启下的地位。以碳纤维为代表的复合材料（CFRP）虽然在土建交通、汽车船舶、航天航空关键结构的加固和增强中得到较好应用，但在价格及材料韧性等方面的问题将是广泛应用的瓶颈，而玻璃纤维虽然价格低，但蠕变疲劳、耐腐蚀性能较差，限制了其在重要结构中的应用。吴智深说，在此背景下，玄武岩纤维相对具有最高性价比优势，并且我们在掌握核心制备技术等方面已在国际上处于并跑水平，还是一种无污染的“绿色工业原材料”，因而玄武岩纤维复合材料（BFRP）在交通基础设施及汽车船舶等产业中将具有更广阔的应用前景。

“为满足土建交通重大基础设施结构对性能和材料的需求，BFRP还需通过纤维和复合材料两个层次进行不断提升。” 吴智深说，纤维层次方面，目前已突破了稳定性、量产化、特色化和高端化等问题。复合材料层次方面，通过复合设计、基体增韧、微损伤控制等技术，形成了综合基本力学性能高的BFRP制品，制定了相关的国家行业应用标准，可满足各类重大基础设施对性能和经济性的综合需求。

需要“学霸”也需要“专才”——复合型人才培养不可忽视

参与国际竞争，关键在于人才，高校又是培养人才的摇篮，吴智深认为，一流大学要培养具有全球视野、造福人类的领军人才，要产生催化人类发展和生活变化的成果，产生能够推进社会进步的思想。

采访中，他多次强调：“一流大学必须注重各学科教师的创新能力和整体水平的提高，在双一流评估方面要重视和鼓励研究人员从事多学科研究，要重视学科之间的交流和创新。”

吴智深认为，选拔学生的机制非常重要，而这恰恰是当前比较缺乏的。“一流大学可能既需要选拔高考成绩优异的学霸，也需要很大比例地选拔那些具有较好高考成绩、但创新思考能力强的专才。”吴智深提到，当下我们的培养体系及课程体系需要更新和创新。“比如，当下热门的人工智能、智能制造，大脑科学等，这些领域创新发展不是哪个单一学科可以支撑的，今天的科技创新、产业创新越来越强调交叉融合，但现有的人才培养却滞后于这一趋势。”吴智深说，现在高校在专业设置上有两种倾向，一是专业狭窄、领域单一，专业在课程体系上长期不变。还有一种倾向是，什么热门培养什么，过于注重眼前、实用，培养出的人才缺乏长期持续创新的基础能力。

吴智深建议，国家应当完善高校专业设置顶层设计，围绕科技创新前沿领域，推动不同专业渗透融合，纵向上拓展“深度”，横向上拉大“宽度”。要在对各类传统专业学科的智慧化改造和复合人才培养专业学科的智慧化融合上下功夫。比如，传统的土木工程专业，不能需要与信息智能、生态环境及经济管理等学科进行整合，真正形成具备智慧城市、智能建造与运维管理及城市综合防灾减灾所需相关领域知识的创新思维人才。在人才评价体系上，也要进行复合型评价，不能只看在某一领域多精多专，而是要重点考察是否具备运用多学科知识进行系统创新的能力。

交汇点记者 王拓 王梦然

编辑: 王梦然