中国工程院院士陈清泉: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:喻钦涛

3月31日至4月2日,中国电动汽车百人会论坛(2023)在京召开。在4月1日上午的国际论坛上,香港大学荣誉教授、中国工程院院士陈清泉做了主题演讲。

以下为演讲实录:

尊敬的陈清泰理事长、尊敬的李毅中部长、各位领导、各位专家、各位朋友,我今天很高兴来到百人会,我从第一次百人会成立到现在我每次都参加,亲眼看到百人会的不断壮大,它的国内外影响力越来越大。今天和大家交流的是,我是搞工程的,我们工程科技创新怎么发挥更大的作用。然后讲一下汽车革命和我提倡的四网四流的融合。这里的“四网”指农业网、信息网、交通网、人文网,既有经济技术也有上层建筑;这里的“四流”指能源流、信息流、价值流、物质流能够产生更大的经济效益和环保效益。

    我今天开始讲工程科技和科学精神,然后能源革命、出行革命、四网四流融合。

    工程科技在人类文明的进步中伊之起着发动机的作用,科学技术是第一生产力,而我们工程科技是生产力中的最重要的一种。科学发现在推动人们认识世界过程中形成科学的引领,而工程科技的使命只是把科学引领变成改造世界的能动力量,这也体现在我们电动汽车发展。

    那么什么是科学?科学是发现,科学是真理,科学家的使命要把自然界规律找出来造福全人类。科学要回答的问题是为什么,why。工程是将科学、技术、管理集成,搞工程要懂得管理,科学、技术+管理要解决实际问题科学要回答问题how,怎么做。一个是为什么,为何,一个是如何。技术是技巧,工匠精神。

    大家讲了科学是真理,什么是科学精神?一个是质疑的精神,freedom of inquiry;还有一个独立思考,independent thinking。科学的方法有三个,逻辑推理、演绎计算、实验验证。科学无国界,我们有很多世界上的科学家朋友,科学无国界,但是科学家有祖国,科学无止境,所以我也没有退休年龄。

    我们是搞工程,我提倡工程哲学,工程哲学就是系统集成优化,一定要有整体的思想,《易经》里面一半黑一半白,但是黑可以变成白,白可以变成黑,黑中有白,白中有白。我们搞工程还要产学研结合,通过产学研的发挥协同的作用。工程一定要也目标,这个和搞科学不一样,科学往往是出于好奇心,但是我们搞工程一定要有目标,有目标、有方法、有思想。所以我归纳出六条。要有目标,有整体的思想、闭环的思想、循环的思想,要了解因果关系和相关关系。创造性的思想、遵守学科程序,包括分而治之,合而攻之。一是目标,二三四是思想,五六要执行,要调动大家的积极性,所以要考虑人的因素,要发挥团队的精神,双碳目标大家知道巴黎协定,已经给我们指明了低碳的大方向。许多发达国家,欧洲、美国、日本他们已经达到了碳达峰,他们的目标是2050年碳中和,中国还在发展中,所以中国的碳达峰要到2030,碳中和要到2060。

    中国工程院已经提出了双碳的八大战略,包括节约优先战略、能源安全战略、非化石能源替代战略、再电气化战略、资源循环利用战略、骨炭战略、数字化战略、国际合作战略。

    能源革命的内涵是可持续、可负担、可靠性。那么我们的解决方案是低碳化、智能化还有终端能源的电气化和氢能化。这个是典型的,我们要构建能源为主体的电力系统,要做到安全、高效、清洁、低碳,其中最核心是多源互补,源、网、荷储协同,协同作用起到非常重要的作用,通过协同作用我们可以灵活智能,可以解决随机波动造成的供需平衡。在传统发电里面加上新能源就有问题了,它是随机波动,所以要储能。同样在输变电侧我们有了分布式能源、有了电动车,所以在输配电也是有一个协同作用。通过这个协同作用我们能把多能互补,源、网、荷、储协同,灵活智能,达到开放互动、清洁低碳、安全可靠、融合协同、智能友好,能够达到我们的目的,就是以新能源为主体的新型电力系统的构成。

    出行革命的内涵是电动化、智能化、网联化、共享化。

    我们要看到我们今天做的工作将会对人类发生深远的意义。因为从智能汽车到车联网,从车联网到智能交通,从智能交通到智慧城市,从智慧城市到智慧社会。它的核心就是以人为本,人和自然的和谐共生、可持续发展。它的基础就是我提出来四网四流融合。它的理论基础是三个世界的融合,我们的注意力放在物理世界的进步。本世纪我们的注意力放在信息世界的进步,但是我认为物理世界、信息世界要加人文世界,这三个世界的融合。人文世界、信息世界、物理世界的深度融合。通过融合产业链越来越大。原来是两个永恒,能源和信息,后来有人提出来三网融合,交通、信息、能源。我加上一个人文,人文上层建筑,我提出来从两网融合到三网融合到四网融合,产业链越来越大,产生的价值越来越大,能够产生更大的经济效益和环保效益。

    我们进入智慧的社会。智慧社会就是数字化的、人工智能、数据推动的,共享经济。我们智能汽车将起着引领的作用,我们汽车革命已经上半场是电动化,它的核心技术就是轻量化的车体、高性能的动力总程一体化,高性能的电池安全包。我们国家八年来已经是产量第一,但是我们汽车革命还有挑战,就是智能化、网联化、共享化,核心就是汽车芯片和操作系统。

    我总结出来新能源汽车高速发展有四条:1、创新驱动;2、政策驱动和市场驱动;3、好的产品、好的基础设施和好的业模式;4、交通网、能源网、信息网、人文网的融合。

    中国电动汽车已经有非常大的增长,各种各样的电动汽车包括乘用车,各种类型的电动汽车。我今天就要讲了,我们智能网联汽车要重新定义汽车,因为它不是一个传统的机械产品,它是机械产品、电子产品,从一个代步的工具到走向智能移动的出行空间。你看一看传统的车是以产品为驱动、销售为目的。到了智能网联,产品+服务双驱动,它的经销方式是经销商4S店。一个是数字化新零售的营销模式,这个是以生产制造为中心,这个是以用户服务为中心。

    再看看它的定位、核心能力、关键技术代表企业。你看看在传统里面,它背后的供应商BOSCH、DENSO等等,到了我们这里就是芯片+操作系统。刚才华为也来了,就是这些芯片和操作系统都来了。所以整个产业链也发生了很大的变化,这是中国智能汽车最新的发展。电动车背后就是电机驱动和动力电池。早期的电动车用的铅酸电池,二十世纪用镍氢,本世纪用锂离子电池,一开始是锰酸锂电,现在是两个,要不磷酸铁锂,价钱便宜一点,安全一点,但是能量密度低一点。另外一个是三能量密度高一点,但是安全性不入太好,成本贵。但是现在进入新的时代,各种材料都有。现在又进入第三代,无钴、省锂、低镍、高锰。

    然后人工智能给我们很大的赋能,我举个例子,我们可以用人工智能的是电动车的智能规划和控制可以发挥作用,它有很多功能,但是时间关系我就举一个例子。

    最后我讲一下四网四流,这是前面我和国电投还有通信学会华为一起发布的白皮书(PPT)。它的核心就是利用现在的数字技术,利用我刚才讲的三个世界的融合。人文世界、信息世界和物理世界融合,把汽车革命、能源革命和信息革命联动起来。那么它的核心是人、机、物,就是人文世界、信息世界、物理世界的核心。通过这个融合我们可以把数据变成信息,通过数字孪生。但是还要通过人文的办法进一步通过融合孪生,把信息变成知识,知识也要不断更新。还要通过人文世界的方法,通过认识孪生变成智能。变成智能就厉害了,变成智能以后把智能用在能源就变成智慧能源,所谓智慧能源就是把要没用的要废弃的能源变成有用的能源,并促进碳中和。把这个智能放在交通就变成智慧交通,放在城市就变成智慧城市。把原来废弃的能源转化成有效的能源。智慧交通就是能够做到低碳、安全、高效、舒适的交通性能车联网建设。智慧城市就是这个城市里面宜居宜业,老百姓生活的舒适、幸福,另外产业得到发展,并且推动工业革命。第一次工业革命是蒸汽机的发明;第二次工业革命是电力的产生;第三次工业革命是计算机的发现;第四次工业革命是人工智能,人工智能很厉害,但是如果没有人文的帮助人工智能也很危险;所以我们正在从第四次工业演化第五次工业革命,第五次工业革命除了人工智能要加上人文、环境。所以欧盟也提出来欧盟工业5.0,正是在德国工业4.0的基础上,德国工业4.0以人工智能为基础,但是欧盟工业5.0提出来以人为本,日本也提出来日本社会5.0,日本社会5.0就是要能够精准区分个体需求,总体是以人为本。

    所以我做个总结,我们一定要把物理世界、信息世界、人文世界深度融合。在上个世纪,我们专注于物理世界的进步,本世纪初,我们专注于网络信息世界的发展和数字化了复兴。网络信息世界创造了新的价值,提高了我们的生产力并改变了我们的人际关系。但是,我们应该进一步颠覆性思维,将物理世界、信息世界、人文世界深度融合,有效地将数据转化为信息、信息转化为知识、知识转化为智能,解决复杂问题。在现实世界中,紧紧依靠技术并不能解决复杂问题和迎接新的挑战,必须将人文世界、物理世界和信息世界深度融合。

    最后,我愿意和大家共勉。我们要有六个眼睛,我有四个眼睛都不够。第一,我们把眼睛放在前面,有前瞻性的思维;第二,我们把眼睛放在后面,要吸取历史教训;第三,最重要的,我们放在上面,整体的思想;第四,我们要把眼睛放在下面,因为我们是搞工程的,要能够落地;第五,把眼睛放在右边,看看西方国家和美国;第六,看看东方国家,日本和韩国。全方位都看到,无处不晓,无所不知。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,才能够implementation,才能够实现。但是我们也要投资,也要融资,做大做强。

    谢谢大家。

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