水利大坝、风电塔筒、城市高层建筑、桥梁桥塔......如今，它们的高空外立面安全正由中国团队自主研发的爬壁机器人守护。随着工程建筑大量进入“中年”使用期，如何快速准确地评估工程建筑状态，成为后基建时代的刚性需求。同济大学土木工程学院孔庆钊教授团队研发的面向建筑外立面安全巡检的“双光双声”爬壁机器人，实现了建筑外立面裂缝亚毫米级准确识别和外立面空鼓高准确率检出。不只是爬壁机器人，在同济大学土木工程学院，一系列“AI+”的科研场景，都在为培育发展新质生产力蓄势赋能。用桥梁“胃镜”机器人扫描箱梁内部空间，获取结构性能与状态参数；推出地震工程防灾人工智能大模型，为城市建筑穿上“抗震铠甲”，让城市防灾从“以天计算”跨入“以秒响应”……步入智能时代，当国家需求由单纯的城镇化走向城市功能提升、国土空间扩容和疆域纵深拓展，土木工程学科作为传统工科的典型代表之一，正在经历前所未有的蝶变。
爬壁机器人开展建筑外立面安全巡检。
服务城市更新，搭建学科新场景
你能想象吗，在一个超大城市中，所有的重大基础设施均为可控的智能体，城市群之间也能“一网联通”，进一步提升城市功能……这并非科幻小说中的场景，而是正在演进的现实。在同济大学土木工程学院，科研团队就牵头建设了跨校合作的“重大基础设施的工程互联网”项目。所谓工程互联网，就是将工业互联网思维运作工程项目，通过智能的“生-感-传-算-控”实现对城市重大基础设施全寿命的观测与运维。比如，在设计阶段，工作人员运用多模态生成式技术设计基础设施结构；施工中使用多智能体决策、动态仿真，工地上将出现越来越多的自主无人施工机械装备；运行中用智能机器人和无人机进行重大基础设施安全检测。众多生成式基础设施结构，施工中使用多智能体决策、动态仿真，工地上拥有大型自主无人施工机械装备，用智能机器人进行重大基础设施安全检测。
简言之，通过工程互联网，可以将京津冀城市群、长三角都市圈，粤港澳大湾区中的重大基础设施信息网络化，更好服务城市更新。不仅如此，土木工程学院还聚焦城市能源转型，成立了同济大学新型能源系统基础设施研究院。该院院长周颖说，城市更新离不开数智化、绿色化，也离不开新材料、新能源的支撑。通过关联新能源、新材料，许多教师的研究项目被再次激活，找到全新匹配场景。“虽然老师们研究的还是土木领域的科学问题，但是AI时代的先进技术手段大大拓展了研究应用落地的可能性。”
知识大模型上线，培养超学科人才
科研上推动“AIforScience”（人工智能驱动科学研究），教学上推动“AIforEducation”（人工智能驱动教育），在同济大学，人工智能赋能土木学科创新发展行动计划（AI4SEE）正加速培养AI时代的超学科人才。在土木工程学院，全新推出的全国教育系统首个完成生成式人工智能服务备案的CivilGPT知识大模型，正赋能教学全过程。CivilGPT拥有近90亿token高质量数据集，采用了600余本土木工程教材、2600余个行业规范、700余个国际标准和7万余道相关试题。同时，CivilGPT创新性地构建了土木工程领域的大规模知识图谱，实现了专业教材内容的智能化转型。
知识大模型--CivilGPT发布。
“CivilGPT作为核心技术支撑之一，通过师-生-机协同互动模式，推动土木工程教育的数字化转型，为培养新时代卓越工程人才提供强有力的支撑。”周颖介绍，依托CivilGPT已孵化“同小济”自主学习智能体，学院期中考试无纸化，由大模型出题、学生线上选题、再根据大模型批改结果下载错题集并校对；大模型孵化出“工程医生”智能体，助力城市更新中的房屋质量检测报告等文书写作，大大提升工作效率。不仅如此，学院正试图打通学科壁垒，通过研究军团制推动场景驱动的科技攻关，培养具有全球胜任力的超学科系统工程师；成立AI创新实验室（TAIERLAB），广纳来自海内外“AI+”跨学科人才；打造STEM创智空间等训练学生的工程能力。正如不少一线教师所言，AI时代，只有通过有组织协同突破机制才能真正推动超学科人才的培养。
未来已来，学科发展向“三地”延伸
近年来，对于AI时代高校学科发展的讨论不休。去年，在同济大学土木系科发展论坛暨系科成立110周年系列活动期间，多位学者专家谈到，传统工科的转型时不我待，要重新梳理国家需求、找到新的驱动场景，对学科发展进行“从高峰到未来”的整体升级。
专家们认为，人才培养的最终旨归是服务于国家建设和实际应用所需。如果说科学研究应该坚持场景驱动，那么人才培养也需要瞄准国之所需。“中国被外国网友誉为基建狂魔，但事实上，人类对物理空间的挑战已接近极限。信息技术的迅猛发展将极大地拓展土木学科深耕的时空场景，将向宇宙深处播撒人类文明的种子。”周颖说。
就在今年5月，同济大学宣布成立极端环境建造研究院，提出以高/深地、极地、地外等“三地”建造为牵引，整合土木、环境、测绘、力学、材料、机械、交通、建筑等多学科力量，助力川藏铁路、南极科考站、月球基地等国家重大工程，引领国际极端环境建造科学研究，为支撑国家战略和推进产业升级提供坚实支撑。
在月面建造方面，目前同济已完成了模拟月壤的制备与韧化，掌握了原位建造可展太空舱技术，打造了同济号全地形月面建造机器人。明年，极端环境建造研究院计划代表中国建造首次参加由掘进公司（TheBoringCompany）主办的全球“隧道掘进竞速大赛”。
玉米地大伯哥和媳妇的心情说说，田间故事，生活感悟