工程科学及其作用

一、何为工程科学

既有科学的特点，又有工程的特点。工程科学起源及早，达芬奇、巴斯德等人均有利用科学解决实际问题的思想见解。在20世纪，量子力学和相对论的发展，人们以为科学发展已经触碰天花板，逐渐出现更多利用科学服务实际问题的导向。国内的工程科学最早由钱学森先生提出，在其引导下，工程科学逐渐得到发展。

二、工程科学的研究与作用

任务→特点→作用

实际问题的解决是一项系统工程，需要各个专业的人才互相配合。例如，临近空间飞行器：使用什么动力，新的推动技术，氧含量不够，如此高速度下，动能等转化为材料的内能，表面温度急剧升高，那么如何解决材料力学性能等，热胀的环境，为了降低温度，如何放热，不仅需要力学还需要材料和热科学方面的工作者参与，才能完成整个系统的工作。

三、为什么要重视工程科学

培养科学家、工程家和工程科学家。

强国需求：时代背景发生改变，上一代人，我国科技落后，专注于解决已有的问题；目前，我国科技获得发展，甚至在某些领域领先。载人航天的飞速发展，长征火箭效率高，航天得到令人瞩目的成就。我国提出到2035年左右进入创新型国家前列，到2050年要成为世界科技强国。年轻人不能仍然保持跟跑的姿态，要并排跑甚至是领跑。

科学需求：科学发展速度不断加快，18世纪，知识更新周期七八十周年，19世纪为二三十年，20世纪为五到十年。新的理论基础不断提出，增加和丰富了科学的内涵。

人才需求：一流大学、一流学科、一流人才。仍然在原创和人才培养上存在差距。科学和工程意识，哈工大是工程师的摇篮，将来成为工程科学的摇篮，满足国家的工程发展，培养有科学潜质的工程师。

四、提问

如何培养工程科学的思维和能力：第一，要判断工程师提出的问题是否科学，如何解决；第二是主动思考还有哪些问题没有被工程师提出，提前解决；第三设想如果没有解决，会出现哪些问题。

航天材料需要满足哪些特点——结构好、轻质化，高比性能的材料，航天器进入大气层的热转化，解决热胀材料，既能放热又能承力，航天器越来越大，那么其结构和材料该如何选择，

未来30年，我国航天方面的战略方向会不会变化，学科侧重会往哪些方面偏移？不会有大的改变，重型火箭、运载器的重复使用、通信系统（北斗、小卫星）、载人航天。构思新型的飞行器。

五、感想

曾经困惑过研究课题偏向实际问题，担心自己发不了好的文章。现在想来，本科和研究生的专业更多侧重于解决实际问题，这也是发挥科学作用的一项工作，也很有意义。劳动成果，不完全是以SCI为衡量，要对所研究的领域有自信。继续努力，为科技强国的建设添砖加瓦。

（内容为2020.03.09杜善义院士所做“工程科学及其作用”的HIT大师云端课）