观察 | 第一所!如此“第一”!何以“一流”?

B站影视 日本电影 2025-10-02 13:27 1

摘要:这些“第一”和“首个”,均来自一所高校,这就是中国第一所现代大学——天津大学。走过130年的春秋冬夏,这所知名学府依然在续写“兴学强国”的初心与使命。

2025年我国某海域,“海燕”水下滑翔机创造下潜10619米的世界纪录;

在天津环湖医院病房里,“神工”脑机接口设备正帮助瘫痪患者重建运动功能;

天开高教科创园内,119家师生校友企业正将实验室成果转化为生产力。

除此之外,还有——

原子抽提实现丙烷脱氢反应中贵金属全利用;

全球首个大尺度人类DNA精准合成组装与跨物种递送成果;

我国地震工程领域首个国家重大科技基础设施;

内燃机高效清洁燃烧新技术市场份额全国第一;

全国首个脑机交互与人机共融海河实验室……

这些“第一”和“首个”,均来自一所高校,这就是中国第一所现代大学——天津大学。走过130年的春秋冬夏,这所知名学府依然在续写“兴学强国”的初心与使命。

130年校庆来临之际,天津广播记者深入天津大学,采访了多位年轻一代天大人。在新时代的发展浪潮里,青年学者扎根科研一线,以突破性创新破解产业难题、以成果转化激活产业活力,也正是这所百卅学府持续涌现“第一”的核心密码。

蒋浩然:

以多维度创新,打造液流电池储能的“天津经验”

“这个储液罐里装的是钒离子溶液,它不仅不可燃、不助燃,还能通过循环反应实现电能的储存与释放。”在天津大学国家储能技术产教融合创新平台和先进内燃动力全国重点实验室,蒋浩然教授展示着全钒液流电池充放电系统的核心技术。

他身后的测试平台上,一排排精密的管路与传感器正在运行,实时监测着电池的电压、电流与电解液流量。

目前,这项技术成果与中石化销研院合作,已经转化为天津首套125kW/500kWh液流电池储能系统,正在南开区密云一支路加油站运行,成为光储充一体化能源系统的心脏。

▲125kW/500kWh全钒液流电池储能系统

蒋浩然与液流电池的缘分始于2010年。当时,他师从香港科技大学赵天寿院士开始液流电池研究。他的导师赵天寿院士,本科和硕士均毕业于天津大学。

2010年,国家“双碳”战略还没有提出,储能也远没有像今天这样受到广泛关注,但是赵院士已经敏锐地意识到,长时储能技术将是未来发展方向之一,液流电池的独特优势恰好可以满足长时储能的需求。

液流电池最大的优势是“本征安全”。由于采用的是不可燃、不助燃的水系电解液,因此不会存在锂电池那样的热失控风险,可应用于安全要求较为严苛的场所,比如CBD、数据中心、加油站、充电站等。

当时,国内液流电池研究处于起步阶段,基础理论严重缺乏,关键部件性能低下,电池运行电流密度只能维持在50毫安/平方厘米以下。

这是什么概念?意味着要实现相同功率,电堆体积要比锂电池大出数倍,成本根本降不下来。

正因如此,外界一直质疑液流电池是否真的能够走向工程应用。但蒋浩然硬是横下一条心,把液流电池作为自己研究的方向。

2021年,蒋浩然离开香港科技大学加入天津大学,受聘为教授、博士生导师,在讲授课程的同时,在赵天寿院士的带领下一起组建了天津大学先进储能技术课题组。

那时,经过11年艰苦的科研创新,液流电池技术已经取得长足发展。但是,离真正产业化落地应用,还有一段距离。

“在实验室小试条件下,液流电池性能表现优异,但当我们进行放大尝试时,电解液分布不均、局部浓差极化加剧等问题接踵而至,导致能效和稳定性下降。”蒋浩然说。

▲蒋浩然

科研瓶颈是天津大学每个研发团队几乎每天都会遇到的问题。从侯德榜发明“侯氏制碱法”、余国琮提出“两塔法”非稳态连续精馏理论、王静康攻克青霉素结晶技术……背后永远是停滞不前的无奈与不甘、沉下心来的坚守和求索到最终实现突破和创新的螺旋上升。

蒋浩然的团队同样如此,他们从理论、材料、电堆、系统等各个维度审视和优化研究思路,不断找到攻关突破口。同时,我国科学技术整体水平的提升,为他们提供更多解决问题的思路和方式。

这其中最重要的,就是人工智能的普及和应用。

在虚拟空间里,人工智能对一万多种设计方法进行筛选,最终选出了8个最优解,再通过实验验证,终于找到了最合适的设计方案,大幅缩短研发周期。

蒋浩然算了笔账:“如果没有AI全靠手工实验,大概需要2万多天,最少也要55年。”

团队潜心研发的同时,天津大学也通过平台搭建,帮助团队对接更多的资源。2021年,天津大学获批国家储能技术产教融合创新平台,设立电化学储能、燃料储能与应用、储能安全等多个研究中心,形成“产学研用”全链条协同创新体系。

借助这个平台,蒋浩然团队的液流电池储能系统研发不断提速,电流密度提高到800毫安/平方厘米,是最初的16倍,达到世界最高水平。同时,通过平台资源对接,团队与中石化销研院达成合作协议,从产业落地应用场景方面实现了高效衔接,让技术从实验室走向工业化应用,让技术支撑生产经营优化,让技术服务生活品质提升,让技术为双碳目标实现真正赋能。

“未来3-5年,我们团队计划实施若干兆瓦至百兆瓦级示范工程,为全国储能产业发展贡献‘天津经验’。”

周晓波:

以“实事求是”为钥,打开制造业升级之门

国庆假期前夕,天津大学智能与计算机学部教授周晓波又一次来到位于静海区的天津龙创恒盛实业有限公司。这是一家专注于工业母机核心零部件研发生产的国家级专精特新小巨人企业。

作为天津大学智慧物联实验室的核心成员,周晓波和团队以智能物联网技术为支撑,不仅为这家本土企业实现产业赋能,也希望探索出一条服务天津制造业升级的可行路径。

▲周晓波团队深入龙创恒盛调研

2015年,周晓波入职天津大学,正赶上学校120周年校庆。而那时物联网技术刚在国内兴起,从事多年云计算、物联网、移动边缘计算研究的他敏锐地意识到:“天津是全国产业链最齐全的城市之一,物联网技术或许能为产业服务。”

具体能提供怎样的服务和赋能?周晓波觉得,只有真正深入企业,了解到真实的生产情况,才能挖掘出最实际的需求。

之后几年,他带领团队走访天津及周边地区上百家企业,从滨海新区的化工企业到邢台的自行车厂,从汽车零配件制造商到制药厂,都留下了他的足迹。

“整体智能化水平比较低。有家汽车零部件企业,接单、排产、报工全靠人工。整个生产流程至少要2天,还常因信息滞后导致工期延误。”

于是,他和团队聚焦这些现实需求,开始了工业物联网技术的研发创新,在时间敏感传输、组网鲁棒性、数据智能分析等多个领域取得重大进展和突破。

以“时间敏感传输”这项技术为例,周晓波解释,随着我国制造业转型升级步伐加快,产业日趋高端化也使得生产数据更复杂、体量更大。既稳定又快速的数据传输,是很多企业在推动智能制造进程中的关注点。

“我们研发了‘机械制造智能产线管控平台’,其中一个关键技术就是‘时间敏感传输’,这里的敏感就体现在对工业数据的快速采集、调度和传输。经过我们多年来对软件算法的积累、优化、迭代,现在这套系统的数据传输速度能够降到100毫秒以内,达到行业领先水平,产线上的每一个数据几乎能在瞬间传输到管控平台,用于实时生产决策。”周晓波说。

▲周晓波

2023年,团队与龙创恒盛启动合作。当时公司正在规划建设新厂房,新厂房没有老产线的改造包袱,是实现“从头智能化”的最佳契机。

从那时起,周晓波平均每周都要去一次企业,有时遇到关键问题,甚至连续驻场一周,为产线搭建数据采集和传输网络,实现数据流、信息流在整个生产环节的通畅高效流通。

智能化改造涉及原料、生产、检测、入库、物流等全产业链,涵盖工艺的各个环节。其中最大的特点,就是改变原有的生产方式,特别是人的工作习惯。

也正因如此,在为传统机械制造企业推动智能化升级时,观念上的碰撞是躲不开的,就像做一台手术,要解决那些藏在传统模式里的“隐疾”,过程注定不会轻松。

“生产线的工人和组长们,习惯了围绕纸质单据转的日子。当我们提出用系统替代单据,把所有信息都搬到线上时,他们的抗拒来得很直接。”

可周晓波没有放弃,需求对接成了他们的日常,一次次往车间跑,和一线工人坐在一起聊天。他认真倾听他们使用系统时的感受,问他们觉得哪里不方便。

▲龙创恒盛生产车间

前前后后一共收集了近两百条意见,大到系统功能缺失,小到操作界面不顺手。回来后,团队根据这些意见对系统进行升级优化,力求更贴合他们的工作习惯。

慢慢地,工人们逐渐适应了新系统,不用再抱着一堆单子到处跑,很多操作在手机或平板上就能完成。以前统计数据要专人对着Excel表算半天,排单也得靠有经验的人一点点分解核对,现在这些工作系统都能搞定。

眼下,这条产线的智能化已经完成1.0版本布局,正在向2.0版本升级迭代。项目还入选天津市智能制造重大专项,在明年年底结项后,将成为全市智能制造标杆项目。

截至目前,周晓波的团队已经为京津冀地区近20家企业提供了智能制造技术服务,帮助客户实现生产效率提升20-30%。

“我们希望形成一套可复制的技术,在天津市更多企业中推广。”周晓波展望说,“能经得起实际问题检验的,才是有价值的技术,这也是我们在践行天津大学‘实事求是’的校训。”

以百卅历史积淀

绘就世界一流大学建设的新图景

在天津大学卫津路校区,新立的“实事求是”校训石与130年前的北洋大学堂校门遥相呼应。这四个字,早已成为学校130年来始终坚守的精神底色。

站在130年的历史节点回望,中国第一所现代大学——天津大学以“兴学强国”的初心铸就无数个“第一”。

站在130年的历史节点前行,天津大学正在向世界一流大学前列的目标努力奔跑。

如此“第一”!何以“一流”?

在这个征途上,更需在传承中创新、在开放中突破。当“海燕”深潜万米、“神工”助力瘫痪患者重建功能,这些突破已为未来铺就基石,接下来更要以“实事求是”的校训为锚,在科研、人才、开放合作与校友协同的维度持续深耕。

科研创新更需聚焦“从0到1”的原始突破。既要延续在化工、脑机接口等优势领域的领跑态势,更要依托国家大型地震工程模拟研究设施、合成生物学前沿科技中心等国家级平台,瞄准前沿赛道提前布局。

正如学校梳理的100项重点技术清单,可针对20多项高价值转化潜力技术“一技术一策”定制路径,让实验室里的“奇思妙想”更快转化为破解“卡脖子”难题的“国之重器”。就像蒋浩然团队借AI加速液流电池研发那样,以技术革新缩短科研周期,让更多“天大经验”升级为“世界方案”。

人才培养要打破学科壁垒,兼具家国情怀与全球视野。深化“一流本科教育2030”与“一流研究生教育”行动计划,整合校友企业产业资源构建更灵活的跨学科培养体系。

鼓励学生像周晓波团队深入企业一线那样,走进校友企业项目实践,在解决产业痛点中成长为“懂技术、接地气”的卓越人才,培养兼具家国情怀与全球视野的创新者,让人才自主培养质量与国际影响力同步提升。

开放合作需拓宽“产学研用”深度与广度,构建天大创新创业生态。依托天开园平台推动119家师生企业与京津冀乃至全球产业需求对接,借助北洋海棠基金等资本与市场的力量,让科研成果加速落地。

尤为关键的是激活校友资源动能,以校友企业联合会成立为契机,在人才培养上联动校友企业打造实践基地,在科技创新中联合开展全链条攻关,在成果转化中共建“懂技术、懂市场、懂政策”的技转服务体系,让校友企业成为学校高质量发展的参与者、推动者与受益者。就像学校服务空客A320等大型项目、助力3000多家本土企业的过往实践,未来可进一步整合校友力量,形成校地协同、校企联动的创新创业生态。

2015年10月的北洋园,海棠树叶随风摇曳,

“兴学强国”的校歌旋律在校园中回荡。

130年风雨兼程,130年携手共进,

天津大学始终与国家命运同频、与城市发展共振。

在一代又一代天大人的努力下,

这所百卅学府必将在新时代创造更多“第一”,

聚焦国家战略需求,提高人才培养质量,更好服务经济社会发展,

为建设教育强国科技强国、推进中国式现代化作出新的贡献。

来源:新浪财经

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