建筑与土木工程学科发展战略研究报告(2026~2035)| 国家自然科学基金委员会

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摘要:建筑与土木工程是一门研究和创造能够满足人类生活与生产需求的各类空间形态工程系统的学科,它随着人类文明的进步而不断演进。建筑学的内涵在于从人与资源环境和谐共生的角度出发,深入探讨建筑、城市与乡村、区域空间的历史演变及其多维度发展特征,致力于研究基于可持续发展理论

建筑与土木工程是一门研究和创造能够满足人类生活与生产需求的各类空间形态工程系统的学科,它随着人类文明的进步而不断演进。建筑学的内涵在于从人与资源环境和谐共生的角度出发,深入探讨建筑、城市与乡村、区域空间的历史演变及其多维度发展特征,致力于研究基于可持续发展理论的建筑、规划、景观以及建成环境的基础理论、方法和技术。土木工程聚焦于作为人类构筑物理空间载体的基石,针对高质量和可持续发展的需求,研究材料、结构与自然介质特性演变及其跨尺度非线性响应规律,致力于发展各类工程结构和系统的设计、建造、运维、防灾防护与消纳全生命周期的前沿基础理论、方法和技术。

原创性基础研究是国际竞争的前沿和制高点,如何在国际学术前沿和制高点上寻找学科位置并明确战略发展的主攻方向,是我们面临的重要课题。我国社会经济正处于高质量飞速发展时期,对建筑与土木工程的需求在未来几十年内仍将保持稳定高质量增长,建筑与土木工程领域的理论引领、技术创新和可持续发展已成为我国城市更新和基础设施建设与安全服役的关键,需要在建筑与土木工程的基础研究上正确把握关键科学发展方向,建立一批结构合理、精干和稳定的高水平基础性研究的科研队伍,建设一批具有创新能力的建筑与土木工程研究基地,推动我国建筑与土木工程基础研究有更多的学科分支和领域达到国际领先水平。

国家自然科学基金委员会自成立后曾多次在建筑与土木工程学科组织过不同层次的发展战略研究,在2006年和2011年分别组织撰写出版了《建筑、环境与土木工程学科发展战略研究报告(2006~2010)》和《建筑、环境与土木工程学科发展战略研究报告(2011~2020)》,并于2019年进一步出版了《中国工程科技2035发展战略——土木、水利与建筑领域报告》。这些战略研究报告为国家自然科学基金委员会在本学科的优先发展领域遴选和基金资助发挥了重要作用,更为青年科研工作者提供了积极申请基金的指南。为了强化基础研究前瞻性、战略性、系统性布局,贯彻落实坚持目标导向和自由探索“两条腿走路”的要求,建筑与土木工程学科的研究一直致力于大力支持和促进本学科各分支领域的基础探索,强调研究工作瞄准和引领国际学术前沿,面向国家经济建设和社会发展的未来重大需求,着力解决我国工程与材料领域的重要科学和技术基础问题,在提高建筑与土木工程领域的学术水平、增强技术创新、提升国际竞争能力等方面发挥更重要的作用。

十几年前,国家自然科学基金委员会建筑与土木工程学科发布了《建筑、环境与土木工程学科发展战略研究报告(2011~2020)》。经过这些年的发展,建筑与土木工程学科已发生了显著变化:作为资源和能源消耗型行业,在当前全球气候变暖的背景下,建筑与土木工程领域迫切需要发展低消耗、长寿命、高韧性的工程系统,以支撑我国“双碳”目标和可持续发展战略的实施。同时,智能技术的蓬勃发展为建筑与土木工程学科的理论及技术、工程系统形态和功能带来了革命性变革,孕育了智能结构、智能设计、智能建造、智能防灾减灾、智慧运维等新兴方向。此外,随着全球局势的变化,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,科学研究范式正在发生深刻变革,学科交叉融合不断发展,科学技术与经济社会发展加速渗透融合。面对这些变化,只有不断强化科技创新体系能力,对建筑与土木工程领域“卡脖子”关键技术的突破做出战略性安排,加快构筑支撑高端引领的先发优势,才能将核心技术牢牢掌握在自己手里,继续成为行业领跑者,并在新兴前沿交叉领域成为开拓者。因此,国家自然科学基金委员会建筑与土木工程学科需要根据学科发展的新变化,制定下一个十年的学科发展战略研究报告——《 》。这个报告需要突出时代特点,既紧扣学科前沿,又重点突出国家战略需求,同时对未来发展方向进行引领。通过科学规划和系统布局,为建筑与土木工程学科的持续发展和创新能力提升提供战略指导。

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《建筑与土木工程学科发展战略研究报告(2026~2035)》

国家自然科学基金委员会工程与材料科学部编著

北京 : 科学出版社,2025. 8

ISBN 978-7-03-082936-8

围绕上述目标,结合“十四五”时期优先发展领域和重点支持方向的遴选工作,国家自然科学基金委员会建筑与土木工程学科启动了学科发展战略研究工作,于2018年8月在南京组织召开了国家自然科学基金委建筑学科中长期及“十四五”发展规划战略研讨会。会议以“建筑类学科发展战略”为主题,邀请了国内跨学科的多位知名专家,就学科发展展开深入交流与讨论。为进一步推动建筑学科的战略研究工作,学科分别于2021年10月、2023年11月和2024年10月在河北崇礼、江苏南京和陕西西安召开了三届建筑领域发展规划战略研讨会。会议紧扣新时代主题,聚焦学科战略目标、发展规划、实施路径和方案,旨在促进建筑行业的高质量内涵式发展。在研讨会上,参会专家深入探讨了如何加强我国建筑领域基础研究的前瞻性、战略性、系统性布局,重点分析了国家社会发展需求与学科变革趋势,深入研究了建筑学在未来大科学时代的学科发展方向、面临的新科学问题,以及与自然科学的交叉融合等关键议题。这些研讨活动为建筑学科的发展战略规划提供了重要的理论支撑和实践指导。

2023年5月,学科在上海组织召开了以“低碳·智能·韧性”为主题的土木工程学科发展规划战略研讨会。会议期间,各位专家积极发言、集思广益,为学科发展建言献策,高质量完成了战略调研报告的框架性文件和调研目标。参会专家围绕结构工程、工程材料、工程建造与服役、岩土与基础工程、地下与隧道工程、道路与轨道工程、工程防灾7个研究方向进行了深入讨论,并就土木工程学科发展战略达成了共识,明晰了相关核心科学问题,提炼了优先发展领域。参会专家依据国家自然科学基金委员会关于撰写学科发展战略研究报告的精神,对各领域学科发展战略进行了系统总结,形成了《 》等框架性文件。2024年9月,学科在哈尔滨进一步召开了以“交叉与融合”为主题的土木工程学科发展规划战略研讨会。参会专家围绕工程结构与材料、工程建造与服役、岩土与道路工程、工程与城市工程系统防灾4个专题展开广泛研讨,相关成果为学科未来的资助布局提供了重要参考。会议明确指出,要进一步采取措施鼓励与计算科学、信息科学、数学物理等学科的深度交叉融合,推动我国土木工程高水平前沿研究的发展。

建筑与土木工程学科资助导向

建筑与土木工程学科发展战略研究报告(2026~2035)

建筑领域研究项目申请应注重研究我国城乡建设中面临的新科学问题和研究新范式,注重研究建筑设计、城市与乡村规划设计的科学方法,注重研究建筑物理、建筑环境控制与低碳节能基础理论;鼓励“建筑学与城乡人居环境设计原理与技术体系”优先领域相关科学问题的创新研究。

土木工程领域研究项目申请应注重研究高性能工程材料与高性能结构的协同设计、既有结构的维护与性能提升、复杂环境下土工构筑物和基础工程的稳定机制及控制、土木工程全生命周期设计理论和方法等;鼓励开展材料-结构一体化基础理论、极端荷载及恶劣环境下工程结构失效机理与性态控制、土木工程及城市大系统多灾害效应与抗灾韧性提升、能源基础设施、地外建造基础理论和关键技术、现代土木工程试验与数值模拟、土木工程信息化和智能化等相关方向关键科学问题研究。

面向国家“双碳”目标发展需求,我国正处在向绿色低碳转型的关键时期,在资源和生态安全的双重压力下,迫切要求建筑与土木工程学科为建筑与土木工程领域的可持续发展提供新的科学理论基础和技术先导。建筑与土木工程学科既要增强学科基础、拓展内涵、扩大服务领域,又要注重发展先进实用的前瞻性高新技术。以创新思维解决和应对各种新的问题和挑战,实现传统建筑材料与施工方式的高效利用及低碳排放控制,更加广泛深入地探究新型建筑材料与绿色建造技术、高度智能化的设计与建造、智慧运维和智能防灾等技术,形成了我国建筑与土木工程领域可持续发展的基本策略。

本学科发展战略研究报告是在前述分别召开的共有数百位专家参加的分支领域战略研讨会的基础上撰写的,并通过向国内众多同行专家征求意见,经过多次修改而定稿。专家们一致认为:由于建筑与土木工程领域的不断发展,本学科之间及本学科与其他学科之间的相互交叉和渗透,根据各分支学科的特点和侧重点不同分成建筑领域和土木工程领域撰写是合适的;本报告汇集了我国建筑与土木工程学科众多专家的聪明智慧,有相当高的学术水平;本报告对本学科2026~2035年及今后的发展特点与趋势的分析和学术观点是正确的;本报告以尽可能翔实的数据,分析国内外学科发展趋势和存在的差距与问题,这将对学科发展起到重要的作用。

本报告是本学科众多专家共同努力的成果和智慧的结晶,可作为建筑与土木工程学科的高等学校教师、科研人员、研究生,以及科技界有关工作者、企业界工程技术人员、科研管理工作者等相关人员的参考资料。本报告的出版对国家自然科学基金委员会和我国建筑与土木工程领域未来的基础研究具有重要的参考价值和战略指导作用。

本文摘编自《建筑与土木工程学科发展战略研究报告(2026~2035)》(国家自然科学基金委员会工程与材料科学部编著.北京: 科学出版社,2025. 8)一书“前言”“第1章 总论”,有删减修改,标题为编者所加。

ISBN978-7-03-082936-8

责任编辑:刘宝莉 乔丽维

本书是国家自然科学基金委员会工程与材料科学部的学科发展战略研究报告之一。这一系列研究报告是国家自然科学基金委员会工程与材料科学部为不断促进本领域的基础研究工作而精心组织出版的系列学科发展战略研究报告,旨在瞄准国际学科发展前沿,面向未来国家经济建设和社会发展的重大需求,着力解决我国工程与材料领域中的重要科学和技术基础问题,增强国家原始创新和技术创新能力。

本书站在国家利益和学科总体高度,综合考虑本领域国际科学与技术发展趋势和我国实际需求,论述建筑与土木工程学科的内涵、战略地位以及各分支领域的界定,深入系统地分析各分支领域,包括建筑学、城乡规划学与风景园林学、建筑物理、结构工程、工程材料、工程建造与服役、岩土与基础工程、地下与隧道工程、道路与轨道工程、工程防灾等国内外研究现状、发展趋势及科学问题,提出我国建筑与土木工程研究近、中期发展方向和目标,拟定了2026~2035年优先发展方向、资助领域和发展思路。

本书作为学科发展战略研究报告,内容既具有前瞻性和战略性,又具有针对性和可操作性,可为国家自然科学基金委员会工程与材料科学部建筑与土木工程学科遴选2026~2035 年优先发展领域提供依据,同时也可供从事建筑与土木工程学科研究的科研人员、管理人员和技术人员参考,亦可作为高等院校教师和研究生参考资料。

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来源:科学出版社一点号

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