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中國工程院院士陳清泉:要把物理世界、信息世界、人文世界深度融合

2023-04-01 11:30:03 作者:喻欽濤

3月31日至4月2日,中國電動汽車百人會論壇(2023)在京召開。在4月1日上午的國際論壇上,香港大學榮譽教授、中國工程院院士陳清泉做了主題演講。

以下為演講實錄:

尊敬的陳清泰理事長、尊敬的李毅中部長、各位領導、各位專家、各位朋友,我今天很高興來到百人會,我從第一次百人會成立到現在我每次都參加,親眼看到百人會的不斷壯大,它的國內外影響力越來越大。今天和大家交流的是,我是搞工程的,我們工程科技創新怎么發揮更大的作用。然后講一下汽車革命和我提倡的四網四流的融合。這里的“四網”指農業網、信息網、交通網、人文網,既有經濟技術也有上層建筑;這里的“四流”指能源流、信息流、價值流、物質流能夠產生更大的經濟效益和環保效益。

    我今天開始講工程科技和科學精神,然后能源革命、出行革命、四網四流融合。

    工程科技在人類文明的進步中伊之起著發動機的作用,科學技術是第一生產力,而我們工程科技是生產力中的最重要的一種。科學發現在推動人們認識世界過程中形成科學的引領,而工程科技的使命只是把科學引領變成改造世界的能動力量,這也體現在我們電動汽車發展。

    那么什么是科學?科學是發現,科學是真理,科學家的使命要把自然界規律找出來造福全人類。科學要回答的問題是為什么,why。工程是將科學、技術、管理集成,搞工程要懂得管理,科學、技術+管理要解決實際問題科學要回答問題how,怎么做。一個是為什么,為何,一個是如何。技術是技巧,工匠精神。

    大家講了科學是真理,什么是科學精神?一個是質疑的精神,freedom of inquiry;還有一個獨立思考,independent thinking。科學的方法有三個,邏輯推理、演繹計算、實驗驗證。科學無國界,我們有很多世界上的科學家朋友,科學無國界,但是科學家有祖國,科學無止境,所以我也沒有退休年齡。

    我們是搞工程,我提倡工程哲學,工程哲學就是系統集成優化,一定要有整體的思想,《易經》里面一半黑一半白,但是黑可以變成白,白可以變成黑,黑中有白,白中有白。我們搞工程還要產學研結合,通過產學研的發揮協同的作用。工程一定要也目標,這個和搞科學不一樣,科學往往是出于好奇心,但是我們搞工程一定要有目標,有目標、有方法、有思想。所以我歸納出六條。要有目標,有整體的思想、閉環的思想、循環的思想,要了解因果關系和相關關系。創造性的思想、遵守學科程序,包括分而治之,合而攻之。一是目標,二三四是思想,五六要執行,要調動大家的積極性,所以要考慮人的因素,要發揮團隊的精神,雙碳目標大家知道巴黎協定,已經給我們指明了低碳的大方向。許多發達國家,歐洲、美國、日本他們已經達到了碳達峰,他們的目標是2050年碳中和,中國還在發展中,所以中國的碳達峰要到2030,碳中和要到2060。

    中國工程院已經提出了雙碳的八大戰略,包括節約優先戰略、能源安全戰略、非化石能源替代戰略、再電氣化戰略、資源循環利用戰略、骨炭戰略、數字化戰略、國際合作戰略。

    能源革命的內涵是可持續、可負擔、可靠性。那么我們的解決方案是低碳化、智能化還有終端能源的電氣化和氫能化。這個是典型的,我們要構建能源為主體的電力系統,要做到安全、高效、清潔、低碳,其中最核心是多源互補,源、網、荷儲協同,協同作用起到非常重要的作用,通過協同作用我們可以靈活智能,可以解決隨機波動造成的供需平衡。在傳統發電里面加上新能源就有問題了,它是隨機波動,所以要儲能。同樣在輸變電側我們有了分布式能源、有了電動車,所以在輸配電也是有一個協同作用。通過這個協同作用我們能把多能互補,源、網、荷、儲協同,靈活智能,達到開放互動、清潔低碳、安全可靠、融合協同、智能友好,能夠達到我們的目的,就是以新能源為主體的新型電力系統的構成。

    出行革命的內涵是電動化、智能化、網聯化、共享化。

    我們要看到我們今天做的工作將會對人類發生深遠的意義。因為從智能汽車到車聯網,從車聯網到智能交通,從智能交通到智慧城市,從智慧城市到智慧社會。它的核心就是以人為本,人和自然的和諧共生、可持續發展。它的基礎就是我提出來四網四流融合。它的理論基礎是三個世界的融合,我們的注意力放在物理世界的進步。本世紀我們的注意力放在信息世界的進步,但是我認為物理世界、信息世界要加人文世界,這三個世界的融合。人文世界、信息世界、物理世界的深度融合。通過融合產業鏈越來越大。原來是兩個永恒,能源和信息,后來有人提出來三網融合,交通、信息、能源。我加上一個人文,人文上層建筑,我提出來從兩網融合到三網融合到四網融合,產業鏈越來越大,產生的價值越來越大,能夠產生更大的經濟效益和環保效益。

    我們進入智慧的社會。智慧社會就是數字化的、人工智能、數據推動的,共享經濟。我們智能汽車將起著引領的作用,我們汽車革命已經上半場是電動化,它的核心技術就是輕量化的車體、高性能的動力總程一體化,高性能的電池安全包。我們國家八年來已經是產量第一,但是我們汽車革命還有挑戰,就是智能化、網聯化、共享化,核心就是汽車芯片和操作系統。

    我總結出來新能源汽車高速發展有四條:1、創新驅動;2、政策驅動和市場驅動;3、好的產品、好的基礎設施和好的業模式;4、交通網、能源網、信息網、人文網的融合。

    中國電動汽車已經有非常大的增長,各種各樣的電動汽車包括乘用車,各種類型的電動汽車。我今天就要講了,我們智能網聯汽車要重新定義汽車,因為它不是一個傳統的機械產品,它是機械產品、電子產品,從一個代步的工具到走向智能移動的出行空間。你看一看傳統的車是以產品為驅動、銷售為目的。到了智能網聯,產品+服務雙驅動,它的經銷方式是經銷商4S店。一個是數字化新零售的營銷模式,這個是以生產制造為中心,這個是以用戶服務為中心。

    再看看它的定位、核心能力、關鍵技術代表企業。你看看在傳統里面,它背后的供應商BOSCH、DENSO等等,到了我們這里就是芯片+操作系統。剛才華為也來了,就是這些芯片和操作系統都來了。所以整個產業鏈也發生了很大的變化,這是中國智能汽車最新的發展。電動車背后就是電機驅動和動力電池。早期的電動車用的鉛酸電池,二十世紀用鎳氫,本世紀用鋰離子電池,一開始是錳酸鋰電,現在是兩個,要不磷酸鐵鋰,價錢便宜一點,安全一點,但是能量密度低一點。另外一個是三能量密度高一點,但是安全性不入太好,成本貴。但是現在進入新的時代,各種材料都有。現在又進入第三代,無鈷、省鋰、低鎳、高錳。

    然后人工智能給我們很大的賦能,我舉個例子,我們可以用人工智能的是電動車的智能規劃和控制可以發揮作用,它有很多功能,但是時間關系我就舉一個例子。

    最后我講一下四網四流,這是前面我和國電投還有通信學會華為一起發布的白皮書(PPT)。它的核心就是利用現在的數字技術,利用我剛才講的三個世界的融合。人文世界、信息世界和物理世界融合,把汽車革命、能源革命和信息革命聯動起來。那么它的核心是人、機、物,就是人文世界、信息世界、物理世界的核心。通過這個融合我們可以把數據變成信息,通過數字孿生。但是還要通過人文的辦法進一步通過融合孿生,把信息變成知識,知識也要不斷更新。還要通過人文世界的方法,通過認識孿生變成智能。變成智能就厲害了,變成智能以后把智能用在能源就變成智慧能源,所謂智慧能源就是把要沒用的要廢棄的能源變成有用的能源,并促進碳中和。把這個智能放在交通就變成智慧交通,放在城市就變成智慧城市。把原來廢棄的能源轉化成有效的能源。智慧交通就是能夠做到低碳、安全、高效、舒適的交通性能車聯網建設。智慧城市就是這個城市里面宜居宜業,老百姓生活的舒適、幸福,另外產業得到發展,并且推動工業革命。第一次工業革命是蒸汽機的發明;第二次工業革命是電力的產生;第三次工業革命是計算機的發現;第四次工業革命是人工智能,人工智能很厲害,但是如果沒有人文的幫助人工智能也很危險;所以我們正在從第四次工業演化第五次工業革命,第五次工業革命除了人工智能要加上人文、環境。所以歐盟也提出來歐盟工業5.0,正是在德國工業4.0的基礎上,德國工業4.0以人工智能為基礎,但是歐盟工業5.0提出來以人為本,日本也提出來日本社會5.0,日本社會5.0就是要能夠精準區分個體需求,總體是以人為本。

    所以我做個總結,我們一定要把物理世界、信息世界、人文世界深度融合。在上個世紀,我們專注于物理世界的進步,本世紀初,我們專注于網絡信息世界的發展和數字化了復興。網絡信息世界創造了新的價值,提高了我們的生產力并改變了我們的人際關系。但是,我們應該進一步顛覆性思維,將物理世界、信息世界、人文世界深度融合,有效地將數據轉化為信息、信息轉化為知識、知識轉化為智能,解決復雜問題。在現實世界中,緊緊依靠技術并不能解決復雜問題和迎接新的挑戰,必須將人文世界、物理世界和信息世界深度融合。

    最后,我愿意和大家共勉。我們要有六個眼睛,我有四個眼睛都不夠。第一,我們把眼睛放在前面,有前瞻性的思維;第二,我們把眼睛放在后面,要吸取歷史教訓;第三,最重要的,我們放在上面,整體的思想;第四,我們要把眼睛放在下面,因為我們是搞工程的,要能夠落地;第五,把眼睛放在右邊,看看西方國家和美國;第六,看看東方國家,日本和韓國。全方位都看到,無處不曉,無所不知。眼睛叫eye,第一是innspiration,第二是imagination,第三是innovation,但是今天最重要的一定要integration,要跨界融合,一加一大于二,才能夠implementation,才能夠實現。但是我們也要投資,也要融資,做大做強。

    謝謝大家。

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