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2025工程行业科技基础设施建设研究
1.引言工程行业科技基础设施建设的时代意义与研究背景工程行业是国民经济的“骨架”,其发展水平直接关系到国家现代化进程从港珠澳大桥的跨洋通途到“复兴号”的风驰电掣,从北斗导航的全球组网到特高压电网的“空中丝绸之路”,中国工程行业的每一次突破,都离不开科技基础设施的支撑随着新一轮科技革命和产业变革加速演进,工程行业正从“规模扩张”向“质量效益”转型,对科技基础设施的需求已从“有没有”转向“好不好”“够不够”2025年,是我国实现“第二个百年奋斗目标”的关键节点,也是《“十四五”国家科技创新基地发展规划》收官、谋划“十五五”发展的承启之年工程行业科技基础设施作为创新链与产业链深度融合的“超级引擎”,其建设质量直接决定了新质生产力能否在工程领域加速培育当前,我国工程行业科技基础设施仍存在“区域分布不均、技术支撑不足、资源共享不畅、创新生态薄弱”等问题,亟需系统性规划与突破性建设本报告以“2025工程行业科技基础设施建设”为核心,立足行业实际,从现状分析、核心问题、建设路径、保障体系四个维度展开研究,旨在为工程行业高质量发展提供理论参考与实践指引
2.工程行业科技基础设施建设的现状与挑战
2.1发展现状在突破中夯实基础,但仍处转型关键期近年来,我国工程行业科技基础设施建设取得显著进展,呈现“政策驱动、平台升级、技术融合”三大特征
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1.1政策体系逐步完善,顶层设计持续强化第1页共13页国家层面已将工程科技基础设施纳入科技创新体系重点布局2021年《国家综合立体交通网规划纲要》明确提出“建设一批国家级工程技术创新平台”;2023年《关于完善科技激励机制的若干意见》强调“支持行业龙头企业牵头建设工程科技中心”截至2024年,全国已建成国家级工程技术研究中心187家、国家工程研究中心156家、企业技术中心1636家,覆盖交通、能源、建筑、机械等重点工程领域以“大国重器”研发为例,“神威·太湖之光”超算中心支撑完成了三峡电站、港珠澳大桥等超级工程的数值模拟,其算力规模全球领先
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1.2企业平台加速升级,技术支撑能力显著提升头部企业依托自身研发优势,建成一批高水平科技基础设施例如,中国建筑集团构建“建筑行业大数据与智能建造国家重点实验室”,研发的BIM(建筑信息模型)平台实现了工程全生命周期数字化管理,在雄安新区建设中应用使项目效率提升40%;国家电网建成“特高压工程技术(武汉)国家工程研究中心”,突破特高压输电关键技术100余项,支撑我国“西电东送”战略实施这些平台不仅服务于企业自身发展,更成为行业共性技术的“孵化器”
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1.3产学研协同初见成效,创新生态逐步构建部分地区已探索“产学研用金”深度融合模式如长三角地区依托“G60科创走廊”,联合上海交大、同济大学等高校与地方企业,共建“智能网联汽车工程创新平台”,整合了120余家单位的技术资源,研发的自动驾驶测试场景库覆盖全国主要路况此外,政府引导基金与社会资本参与度提升,2023年工程行业科技基础设施相关投融资规模达2800亿元,较2020年增长65%,为基础设施建设提供了资金保障第2页共13页
2.2突出问题在转型中面临多重瓶颈,需系统性破解尽管取得一定进展,但工程行业科技基础设施建设仍存在“量质失衡、技术滞后、资源割裂、生态薄弱”等突出问题,具体表现为
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2.1区域分布不均,“东强西弱”格局尚未根本改变从空间布局看,东部地区凭借经济优势和政策倾斜,聚集了全国68%的国家级工程技术平台,如北京中关村、上海张江、深圳南山等区域,其工程科技基础设施的研发能力、设备水平、人才密度均显著高于中西部例如,西藏、青海等省份至今尚无国家级工程研究中心,部分偏远地区工程企业甚至面临“基础数据缺失、高端设备不足”的困境这种失衡直接制约了区域工程行业协同发展,与“区域协调发展战略”要求存在差距
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2.2技术支撑滞后,前沿技术与工程需求“两张皮”当前,工程行业科技基础设施在“硬实力”上虽有提升,但在“软实力”上仍显不足一方面,部分平台仍聚焦传统工程技术(如混凝土材料、机械制造等),对人工智能、量子计算、生物工程等前沿技术的融合应用不足,导致“技术研发与工程实际脱节”;另一方面,关键核心技术依赖进口,如高端工程传感器国产化率不足30%,智能装备控制系统80%由国外企业垄断,基础设施的自主可控能力亟待加强
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2.3资源共享不足,“信息孤岛”与“重复建设”并存工程行业科技基础设施长期存在“条块分割”问题政府主导的平台与企业自建的平台缺乏联动,高校实验室与科研院所设备重复率达45%;数据共享机制不健全,全国工程领域科研数据开放率不足20%,导致“小而全”的重复建设,如某省交通厅与某央企分别建设的第3页共13页桥梁检测平台,设备功能重叠度超60%,年运营成本浪费超2亿元资源碎片化不仅降低了设施利用效率,更制约了技术协同创新
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2.4创新生态薄弱,人才与机制“双短缺”工程行业科技基础设施建设面临“人才结构失衡”与“体制机制僵化”双重制约一方面,复合型人才缺口大,既懂工程技术又掌握数字技术、管理科学的“跨界人才”占比不足15%,导致前沿技术难以快速转化为工程应用;另一方面,部分平台管理机制落后,存在“重建设、轻运营”现象,如某工程研究中心年均运营经费中,“基建维护”占比超70%,用于技术研发与人才激励的经费不足20%,难以持续产出创新成果
3.新时代工程行业科技基础设施建设的核心方向立足行业转型需求与技术发展趋势,2025年工程行业科技基础设施建设需聚焦“技术融合驱动、场景需求牵引、生态协同构建”三大核心方向,实现从“单点突破”到“系统升级”的跨越
3.1以技术融合驱动构建“多技术交叉”的创新平台工程行业的技术融合是“数字技术+智能技术+绿色技术”与传统工程技术的深度渗透需重点建设三类融合平台
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1.1数字孪生驱动平台基于物联网、大数据、人工智能技术,构建覆盖工程全生命周期的数字孪生平台例如,在交通领域,建设“全国路网数字孪生中心”,整合300万公里公路、铁路、航道的实时数据,通过AI算法模拟交通流量变化、桥梁结构健康状态,为智能调度、风险预警提供支撑;在建筑领域,开发“城市建筑数字孪生系统”,融合建筑信息模型(BIM)与城市信息模型(CIM),实现建筑从设计、施工到运维的全流程数字化管理这类平台需具备“实时感知、动态模拟、智能决第4页共13页策”能力,当前国内仅在少数试点城市应用,未来需扩大覆盖范围,提升数据精度与算法效率
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1.2智能装备研发平台聚焦工程装备智能化、无人化需求,建设集“研发-测试-验证”于一体的智能装备平台例如,在工程机械领域,构建“智能施工装备测试基地”,配备5G通信、边缘计算、数字孪生等技术,可模拟复杂工况下的装备运行状态,测试自主导航、远程控制、故障诊断等功能;在特种工程装备领域,依托“国家重大技术装备试验基地”,开展大型客机、核电设备、深海装备的性能测试与可靠性验证这类平台需突破“装备自主化、控制智能化、测试标准化”技术瓶颈,为我国工程装备“换道超车”提供支撑
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1.3绿色低碳创新平台针对“双碳”目标,建设服务于工程行业绿色转型的技术创新平台例如,在能源工程领域,构建“新能源工程技术创新中心”,研发风光储一体化、氢能输送、CCUS(碳捕集利用与封存)等技术,测试示范大型新能源项目的系统集成方案;在建筑领域,开发“绿色建材研发与检测平台”,通过3D打印、再生材料利用等技术,研发低碳混凝土、光伏建筑一体化构件,并建立全生命周期碳排放核算体系这类平台需聚焦“减碳、降碳、固碳”技术,推动工程行业向“绿色化、低碳化”转型
3.2以场景需求牵引聚焦“国家重大工程”的技术攻关工程行业科技基础设施建设必须紧扣国家战略需求,围绕重大工程场景开展技术创新重点聚焦三大领域
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2.1“一带一路”工程场景第5页共13页针对“一带一路”沿线国家复杂的地质条件、气候环境和工程需求,建设“跨境工程技术创新平台”例如,在东南亚地区,依托中老铁路、雅万高铁等项目经验,构建“热带气候下工程结构安全监测平台”,研发适应高温高湿环境的材料与装备;在中亚地区,建设“干旱区水利工程技术中心”,解决跨境河流生态保护与水资源调配难题这类平台需具备“跨文化协作、多技术集成、风险预警”能力,为我国工程企业“走出去”提供技术支撑
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2.2城市更新工程场景围绕城市老旧小区改造、地下管廊建设、海绵城市等“城市更新”需求,建设“城市工程技术创新平台”例如,在地下空间开发领域,构建“城市地下工程安全与效率提升平台”,研发盾构机智能化控制、地下结构健康监测等技术,解决城市“逢雨必涝、交通拥堵”等问题;在既有建筑改造领域,开发“既有建筑性能提升技术平台”,通过BIM+物联网技术实现建筑节能改造、结构加固的精准化设计与施工这类平台需贴近城市实际需求,推动工程技术从“新建”向“存量优化”延伸
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2.3重大灾害应对场景针对地震、洪水、滑坡等自然灾害,建设“工程安全与应急响应平台”例如,在地震工程领域,依托“国家地震工程研究中心”,构建“地震模拟振动台阵列”,可模拟不同强度地震对高层建筑、桥梁、核电设备的影响,研发减震隔震技术;在水利工程领域,开发“洪水预警与应急调度平台”,整合气象、水文、地质数据,通过AI算法预测洪水风险,优化水库调度方案这类平台需具备“风险预判、快速响应、灾后重建”能力,提升国家重大工程的抗风险水平
3.3以生态协同构建打造“产学研用金”深度融合的创新网络第6页共13页工程行业科技基础设施建设不是“单打独斗”,而是“多方协同”的系统工程需构建“政府引导、企业主导、高校支撑、金融赋能”的创新生态
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3.1政府引导强化顶层设计与政策支持政府需出台专项规划,明确工程科技基础设施的建设目标、布局重点与实施路径;设立“工程科技基础设施建设基金”,支持中西部地区平台建设;建立“跨部门协调机制”,打破交通、能源、建筑等领域的政策壁垒,推动资源共享例如,可借鉴“长三角科技创新共同体”经验,建立全国统一的工程科技资源共享平台,实现设备共享、数据互通、人才流动
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3.2企业主导发挥市场主体作用鼓励龙头企业牵头组建“创新联合体”,整合产业链上下游资源,建设行业共性技术平台例如,中国交建联合12家企业共建“交通基础设施智能建造产业创新联盟”,研发智能压实设备、无人摊铺系统等技术,推动行业整体升级;地方国企可依托区域特色,建设“地方工程技术中心”,服务本地重大项目,如贵州依托大数据产业优势,建设“智慧交通工程技术中心”,支撑“中国天眼”FAST射电望远镜等重大工程
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3.3高校支撑强化基础研究与人才培养高校需与工程企业共建“联合实验室”“实习基地”,将基础研究成果转化为工程技术例如,清华大学与中建集团共建“绿色建筑与智能建造联合实验室”,研发的3D打印建筑技术已在雄安新区应用;同济大学与中铁大桥局联合成立“桥梁工程研究院”,攻克了港珠澳大桥沉管隧道的关键技术同时,高校需优化工程类专业设置,增设“智能建造”“绿色工程”等交叉学科,培养复合型人才第7页共13页
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3.4金融赋能创新投融资模式推广“政府+银行+保险+基金”的多元化投融资模式,支持工程科技基础设施建设例如,开发“科技基础设施融资租赁产品”,解决中小企业设备采购资金不足问题;设立“工程科技成果转化基金”,对平台研发的新技术、新产品给予股权投资支持;利用REITs(不动产投资信托基金)盘活存量基础设施资产,吸引社会资本参与运营
4.重点领域与实施路径分阶段推进建设任务结合2025年发展目标,工程行业科技基础设施建设需分“试点突破-全面推广-提质增效”三个阶段推进,重点建设四大领域平台
4.1前沿技术研发平台聚焦“硬科技”突破,夯实创新根基建设目标到2025年,建成10个国家级前沿技术研发平台,在工程材料、智能装备、数字技术等领域突破50项关键核心技术重点任务工程材料平台依托中科院、高校等单位,建设“极端环境工程材料国家实验室”,研发超高温合金、纳米复合材料、生物基材料等,满足航空航天、深海工程等极端场景需求;智能装备平台在长三角、珠三角建设“智能施工装备测试与认证中心”,制定智能挖掘机、无人起重机等10项行业标准,推动装备智能化率提升至60%;数字技术平台依托华为、阿里等企业,建设“工程数字孪生国家工程研究中心”,开发自主可控的数字孪生引擎,打破国外技术垄断实施路径2024-2025年,在交通、能源领域启动首批5个试点平台建设,2025年底完成验收;2026-2027年,向建筑、机械等领域推广,形成全国布局第8页共13页
4.2数字化转型支撑平台推动“全流程”升级,提升工程效率建设目标到2025年,覆盖80%以上大型工程企业,实现工程设计、施工、运维全流程数字化率提升50%重点任务设计阶段建设“工程设计云平台”,整合10万+工程案例、1000万+设计参数,实现“方案自动生成、成本快速核算”;施工阶段开发“智能建造管理系统”,集成BIM、GIS、物联网技术,实现施工进度、质量、安全的实时监控;运维阶段构建“工程健康监测网络”,通过传感器、无人机、卫星遥感等技术,对桥梁、隧道、电站等设施进行“全天候、全生命周期”监测实施路径2024年完成平台试点(如雄安新区、粤港澳大湾区),2025年在全国大型工程企业推广,2026年实现中小企业覆盖率超50%
4.3绿色低碳创新平台服务“双碳”目标,推动产业转型建设目标到2025年,建成5个国家级绿色低碳创新平台,工程行业单位产值碳排放强度降低15%重点任务新能源工程平台在西北、华北建设“风光储一体化工程技术中心”,研发大规模储能、智能电网技术,支撑“新能源并网消纳”;绿色建材平台开发“低碳混凝土、再生钢材”等绿色建材,建立“全生命周期碳排放数据库”,为工程选型提供数据支撑;CCUS工程平台在东部沿海建设“工业固碳工程示范基地”,研发烟二氧化碳捕集、输送、利用技术,推动火电、水泥等行业碳减排第9页共13页实施路径2024年启动新能源工程、绿色建材平台试点,2025年完成CCUS工程平台建设,2026年形成“技术研发-示范应用-标准制定”闭环
4.4成果转化服务平台打通“最后一公里”,加速创新落地建设目标到2025年,建成30个国家级工程技术成果转化中心,技术合同成交额突破5000亿元重点任务中试基地建设在长三角、珠三角、成渝等创新集群区域,建设“工程技术中试基地”,提供从实验室到产业化的“小批量、多批次”试验服务;技术交易市场依托“全国技术合同网络系统”,建设“工程科技交易平台”,提供技术评估、产权交易、法律咨询等服务;产业孵化服务联合创投机构,设立“工程科技成果转化基金”,孵化“硬科技”初创企业,重点支持智能建造、绿色工程等领域实施路径2024年完成首批10个中试基地建设,2025年建成全国技术交易平台,2026年形成“技术研发-成果转化-产业升级”良性循环
5.保障体系构建多维度支撑建设落地工程行业科技基础设施建设是一项长期工程,需构建“政策、资源、人才、评价”四位一体的保障体系,确保建设任务落地见效
5.1政策引导机制强化顶层设计与制度保障完善法律法规修订《科学技术进步法》,明确工程科技基础设施的法律地位;出台《工程科技基础设施管理条例》,规范平台建设、运营与评估流程第10页共13页优化空间布局制定《工程科技基础设施空间布局规划(2025-2030年)》,重点支持中西部地区、革命老区建设平台,缩小区域差距;在“一带一路”沿线国家布局“跨境工程技术创新中心”加强标准建设建立“工程科技基础设施分类分级标准”,明确国家级、行业级、企业级平台的建设标准与指标体系;制定数据共享、设备开放、安全管理等专项标准
5.2资源投入机制构建“多元协同”的资金保障加大财政支持中央财政设立“工程科技基础设施建设专项资金”,每年投入不低于500亿元,重点支持国家级平台建设;地方政府配套资金比例不低于中央资金的30%吸引社会资本推广“基础设施REITs”,盘活存量平台资产;鼓励保险资金、社保基金参与平台建设,给予税收优惠(如增值税减免、企业所得税返还)创新金融工具开发“知识产权质押融资”“科技保险”等产品,为平台研发提供资金支持;设立“工程科技信贷风险补偿基金”,降低银行放贷风险
5.3人才培养机制打造“复合型、高端化”的人才队伍引进高端人才实施“工程科技领军人才计划”,给予顶尖人才科研经费、安家补贴等支持;建立“国际人才联合实验室”,吸引海外工程科技人才来华工作培养青年人才与高校共建“工程科技卓越工程师班”,定向培养具备AI、大数据、绿色技术的复合型人才;设立“青年科研基金”,支持35岁以下青年科研人员主持平台研发项目第11页共13页激励人才创新完善“以创新价值、能力、贡献为导向”的评价机制,将平台建设成果纳入人才职称评审指标;允许科研人员以技术入股、成果转化收益等方式获得奖励
5.4评价反馈机制建立“动态评估、持续优化”的管理体系动态评估指标制定“工程科技基础设施评价指标体系”,涵盖技术创新能力(如专利数量、成果转化率)、资源共享水平(如设备利用率、数据开放率)、社会效益(如行业带动、减排效益)等维度第三方评估委托专业机构对平台进行年度评估,评估结果与资金分配、资格认定挂钩;对连续两年评估不合格的平台,取消国家级资格并收回支持资金反馈优化机制建立“平台建设反馈平台”,收集用户对设施功能、服务质量的意见建议;根据反馈结果动态调整平台建设方向与运营模式,确保设施与行业需求“同频共振”
6.结论与展望2025年,工程行业科技基础设施建设正站在新的历史起点面对区域不平衡、技术滞后、资源割裂、生态薄弱等挑战,需以“技术融合驱动、场景需求牵引、生态协同构建”为核心,聚焦前沿技术研发、数字化转型支撑、绿色低碳创新、成果转化服务四大领域,分阶段推进平台建设通过政策引导、资源投入、人才培养、评价反馈的“四维保障”,工程行业科技基础设施将从“规模扩张”转向“质量提升”,成为培育新质生产力的“关键引擎”展望未来,随着技术融合加速、场景需求升级、生态协同深化,工程行业科技基础设施将实现“从跟跑到并跑再到领跑”的跨越在技术上,突破一批“卡脖子”技术,实现自主可控;在应用上,推动第12页共13页工程全生命周期数字化、智能化、绿色化转型;在全球治理中,为“一带一路”工程建设提供中国方案这不仅是工程行业自身发展的必然要求,更是国家实现高质量发展、建设科技强国的战略支撑工程行业科技基础设施建设,功在当代,利在千秋让我们以“功成不必在我”的境界和“功成必定有我”的担当,共同推动这一系统工程落地见效,为中国工程行业的未来书写更加辉煌的篇章!第13页共13页。
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