【光明日報】首都高校前沿科技助力北京奧運會
發(fā)布日期：2008-08-10 閱讀次數(shù)：
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來源：光明日報2008年08月06日
編者按：奧運會正在向我們走來。首都高?？萍贾W運、興建奧運場館、培訓(xùn)奧運志愿者……為奧運會的舉辦做出了積極貢獻。
據(jù)不完全統(tǒng)計，高校師生申請奧運會志愿者人數(shù)占北京市報名總數(shù)的70％以上。首都高校承擔(dān)了奧運會志愿服務(wù)主體任務(wù)的90％以上。
同時，高校站在科技創(chuàng)新的前沿，它們利用自己的科研和智力優(yōu)勢，把“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”集中體現(xiàn)在高校6座奧運場館和23座訓(xùn)練場館的建設(shè)中，并集成了數(shù)十項自主創(chuàng)新的科技成果。
從環(huán)境監(jiān)測到建筑節(jié)能，從場館、景觀設(shè)計到場館風(fēng)險評估，從項目信息化管理到智能交通系統(tǒng)……清華大學(xué)承擔(dān)百余項課題為北京奧運會服務(wù)；北京大學(xué)承擔(dān)的馬拉松賽道所有的路縫不超過5毫米，井蓋高出路面的高度也不超過5毫米，道路拐彎處弧度大于等于11米，達到了一級賽道標準；北京工業(yè)大學(xué)“羽毛球”體育館房頂長約150米、寬約120米的鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了世界建筑史上的新紀錄——世界上跨度最大的預(yù)應(yīng)力弦支穹頂，最大跨度達93米……
清華：創(chuàng)造奧運史上“第一”
本報記者 豐捷 通訊員 顧淑霞
“分單雙號出行，我們能為北京的‘藍天’做多少貢獻？”這是眼下許多北京私家車主關(guān)心的話題。而這，正是清華大學(xué)大氣污染控制專家郝吉明院士率領(lǐng)的科研團隊全力進行監(jiān)測、模擬、逐步量化的科學(xué)問題。7月底，一份對奧運期間北京市空氣質(zhì)量情況的預(yù)評估報告提交北京市政府，它將為奧運期間減排和限行的舉措提供更為具體的建議。
從環(huán)境監(jiān)測到建筑節(jié)能，從場館、景觀設(shè)計到場館風(fēng)險評估，從項目信息化管理到智能交通系統(tǒng)……自2001年北京奧運申辦成功以來的七年間，清華大學(xué)積極發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，承擔(dān)百余項課題為北京奧運會服務(wù)，以實際行動闡釋“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”理念。這些課題涉及清華20多個院系，百余位專家和幾百位師生傾情參與。
奧運史上的首創(chuàng)，科技史上的前沿，是清華承擔(dān)的奧運項目的共同特色之一。面對國際奧委會在歷史上首次明確要求主辦城市奧組委對場館建設(shè)項目進行定期的風(fēng)險評估，北京奧組委設(shè)立“對場館建設(shè)項目進行定期的風(fēng)險評估”課題，清華建設(shè)管理系方東平教授、王守清教授，建筑設(shè)計研究院莊惟敏院長等近20位教授和研究生傾情參與，從2003年年底到2005年9月，圓滿完成了這一課題，打造了奧運歷史上的一個“第一”。
在奧運村，“奧運公園節(jié)能與可再生能源利用示范項目——奧運村三大理念展示中心”，將各種節(jié)能技術(shù)巧妙合理地結(jié)合利用，實現(xiàn)各種技術(shù)之間“用、蓄、補”三原則，以及在世界上首次實現(xiàn)跨季節(jié)與夜間蓄冷技術(shù)將冬天的冷能轉(zhuǎn)為夏季冷源，這些都為當前解決能源緊缺問題開了一劑良方。
以“通往自然的軸線”為設(shè)計主題，用磅礴大氣的自然山水園消融北京城市的中軸線，和諧地銜接了現(xiàn)代都市和美麗的大自然；中華五千年的燦爛文明為公園中的一山一水增添了氣勢；發(fā)達的科技以及時代感的融入更使公園熠熠生輝。這個獨具特色的奧運設(shè)計作品——奧林匹克森林公園，出自于清華大學(xué)建筑學(xué)院胡潔老師帶領(lǐng)的團隊。遵循“綠色奧運”的理念，公園采用了疊山理水的設(shè)計方法，這是中國傳統(tǒng)園林典型的設(shè)計手法。胡潔巧妙地把森林公園設(shè)計成北京的“綠肺”和生態(tài)屏障，極好地體現(xiàn)了“中國特色”。
“中國特色”，是清華奧運課題的又一突出特色。不僅僅是奧林匹克森林公園，在清華承擔(dān)的眾多奧運課題尤其是美術(shù)學(xué)院參與的奧運課題中，幾乎每一個都是以奧運特色和中國特色相結(jié)合為靈魂。從北京奧運會申奧標志、北京奧運會會徽、奧運會吉祥物，到奧運核心圖形、體育圖標、官方海報，從北京奧運會城市景觀規(guī)劃、北京奧林匹克公園城市雕塑、奧運比賽場館環(huán)境導(dǎo)識，到城市交通工具色彩規(guī)劃、“好運北京”系列測試賽等相關(guān)設(shè)計項目，“中國特色”都顯得尤為突出。
此外，自動化系承擔(dān)的智能交通，立足北京交通特色，為北京奧運會順利召開保駕護航。體育部完成的專業(yè)訓(xùn)練體系，為運動員更好地訓(xùn)練和參賽提供了良好支撐……
清華承擔(dān)的每一項課題至少有一位專家學(xué)者領(lǐng)銜，而更多的是幾個人、十幾個人、二十幾個人，甚至是更多人的團隊力量。當奧運的腳步越來越近，回首過去七年的參與過程，美術(shù)學(xué)院副院長何潔教授不無感慨地回憶說，多少名師生，無數(shù)個日夜，大家不辭辛苦、不計報酬，付出了許多的心血，流下了許多的汗水。討論時忘記了吃飯，時間晚了，就睡在設(shè)計室……正是這種無私奉獻的精神，一個個極富挑戰(zhàn)的項目以最優(yōu)秀的形式展現(xiàn)出來……
據(jù)統(tǒng)計，清華大學(xué)憑借學(xué)科綜合優(yōu)勢，至少有百余位專家和幾百位師生，通過加強重點科研攻關(guān)，推動高新技術(shù)成果在奧運會各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，踐行“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”理念。
北工大：服務(wù)奧運與發(fā)展科研互惠互利
本報記者 王慶環(huán)
奧運臨近，作為唯一一座坐落于北京東南地區(qū)的奧運比賽館——北京工業(yè)大學(xué)奧林匹克體育館格外引人注目，它屋面形似扁平的羽毛球，建筑形體輕盈優(yōu)美，恰與在這里舉行的羽毛球和藝術(shù)體操比賽意蘊吻合，弦支穹頂?shù)?道環(huán)向鋼索和每環(huán)56根徑向鋼拉桿象征著我國56個民族手牽奧運五環(huán)，給北京南城增加了濃重的奧運色彩。
可是，你知道嗎？這座體育館從建筑、結(jié)構(gòu)，到空調(diào)、照明，所有專業(yè)的設(shè)計和施工均由我國自主完成，尤其是體育館的穹頂，它是北京工業(yè)大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科發(fā)揮自己的優(yōu)勢，在國家自然科學(xué)基金和北京市科委奧運專項的資助下，獨立完成了體育館結(jié)構(gòu)靜力、抗震動力模型試驗，并應(yīng)用自己的專利成果，與設(shè)計、施工單位共同創(chuàng)新建設(shè)了目前世界上跨度最大的預(yù)應(yīng)力弦支穹頂結(jié)構(gòu)。負責(zé)該場館建設(shè)的該校副校長張愛林教授說：“我們通過優(yōu)化設(shè)計，一方面大大減少了鋼材用量，保證場館擁有輕盈的外觀，同時，整個結(jié)構(gòu)也絲毫不失堅韌和剛強。”
用自己所長助力“科技奧運”，北京工業(yè)大學(xué)的教授們活躍在奧運的大舞臺上。
國家體育場“鳥巢”是目前世界上鋼結(jié)構(gòu)跨度最大的體育建筑之一，實現(xiàn)重達40000噸大跨鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是24根巨大的柱子，因此研制“大型
鋼桁架柱柱腳——混凝土承臺組合結(jié)構(gòu)”的設(shè)計理論與技術(shù)成為“鳥巢”建設(shè)中的核心問題。北京工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院曹萬林教授與中國建筑設(shè)計研究院范重教授合作，研制了“柱腳-承臺-樁-土”復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)型及其設(shè)計技術(shù)，被北京市科委組織的專家鑒定委員會評價為“研究成果總體達到了國際領(lǐng)先水平”，在“鳥巢”應(yīng)用后效果良好。2007年“鳥巢”被美國時代周刊評為世界十大建筑。
另外，該校北京市大氣污染控制研究中心承擔(dān)了兩項北京市科委綠色奧運重點研究項目：“北京市空氣質(zhì)量達標戰(zhàn)略研究”、“北京與周邊地區(qū)大氣污染物輸送、轉(zhuǎn)化及北京市空氣質(zhì)量目標”，在深入研究后他們證實了北京及周邊地區(qū)大氣的區(qū)域性污染確實存在，從而豐富了北京地區(qū)大氣污染防治的思路，促進了局部污染控制向區(qū)域污染控制的轉(zhuǎn)變，為北京大氣污染控制戰(zhàn)略方案制定和管理工作提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
同時，該校交通研究中心在詳細分析北京市智能交通基礎(chǔ)和奧運智能交通需求的基礎(chǔ)上，利用仿真工具從宏觀、中觀、微觀對奧運交通組織、管理、運營進行多層次、多方位的仿真測試，為制定完善、周密的奧運交通組織計劃提供了科學(xué)的決策依據(jù)。
“任何人在任何時間、任何場所都能夠安全、方便、快捷、高效地獲取可支付得起的、豐富的、無語言障礙的、個性化的信息服務(wù)”是北京奧運會和殘奧會對無障礙信息服務(wù)提出的要求。作為國家自然科學(xué)基金重點項目“普適計算研究-手語無障礙信息服務(wù)的普適計算”負責(zé)單位，北京工業(yè)大學(xué)承擔(dān)起多模式手語信息的同步表達理念研究及系統(tǒng)實現(xiàn)，該校計算機學(xué)院尹寶才教授和他的團隊重點研究了在網(wǎng)頁上增加手語信息使聾人更方便、快捷地獲取網(wǎng)上信息的“基于WEB的手語播報系統(tǒng)”，該成果獲得了2007年高?？萍歼M步一等獎，也已被北京奧組委官方網(wǎng)站無障礙信息服務(wù)計劃采用，而這樣的服務(wù)在歷屆奧運會上是沒有的，不僅體現(xiàn)了“科技奧運”理念，更體現(xiàn)了“人文奧運”理念。
為實現(xiàn)“科技奧運”的理念，社會各屆包括眾多企業(yè)、科研院所和高等院校參加了眾多研究和開發(fā)工作，取得了一大批科技創(chuàng)新成果。那么，在服務(wù)奧運之后，這些成果如何轉(zhuǎn)化為科技產(chǎn)業(yè)，從而推動我國科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呢？北京工業(yè)大學(xué)經(jīng)管學(xué)院教授黃魯成及其團隊在承擔(dān)起“奧運科技產(chǎn)業(yè)化及基于奧運市場規(guī)則的國際化發(fā)展研究”項目后開展了大量的研究工作，兩年來發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，其中被檢索30余篇，出版專著《奧運科技-我國科技產(chǎn)業(yè)新源泉》，國外學(xué)者評價這些研究“對管理新興技術(shù)做出了重要貢獻”。
服務(wù)奧運也反哺了學(xué)校?！耙钥萍挤?wù)奧運，也促進了我校的科研工作，使我?？萍俭w制改革不斷深化，科研意識進一步加強，學(xué)術(shù)活動和學(xué)術(shù)交流空前活躍，從而構(gòu)筑了良好的學(xué)術(shù)氛圍?！睆垚哿指毙ｉL這樣說。
北理工：追求創(chuàng)新彰顯科技魅力
本報記者 朱振國
說起純電動客車，人們并不陌生。
奧運會期間，奧林匹克公園核心區(qū)內(nèi)投入使用的50輛純電動大客車，成為一大亮點。
“目前，汽車有害排放已經(jīng)成為世界性大氣污染、噪音污染的重要來源，加上全球石化能源面臨供應(yīng)短缺，節(jié)能減排已經(jīng)成為刻不容緩的頭等大事。”項目負責(zé)人北京理工大學(xué)副校長孫逢春教授說，“北京市向世界莊嚴承諾，將在2008北京奧運會上實現(xiàn)電動汽車的規(guī)?；瘧?yīng)用，使用零排放電動汽車輛?！?/P>
2005年由他帶領(lǐng)的項目組，完成了車輛設(shè)計、制造、公告、空載陸試、綜合路況測試等各種準備工作，之后由北京公共交通控股集團有限公司為主承擔(dān)了121路市內(nèi)電動公交專線試驗示范運行。
目前，示范運行的車輛累計行駛總里程超過50萬公里，運行的實測數(shù)據(jù)以及反饋意見表明：電動車輛主要技術(shù)性能完全可以滿足北京城市工況需要；由于消除了發(fā)動機噪聲、尾氣零排放以及平穩(wěn)的起步停車等，使得電動汽車在乘坐舒適度方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車。
新型奧運用電動客車采用了多項先進技術(shù)，具有國際先進國內(nèi)領(lǐng)先的水平。
比如，提出了動力電池成組應(yīng)用的理念，首次提出了電池箱內(nèi)外箱分離、外箱密封的概念，首次應(yīng)用大容量鋰離子電池進行了規(guī)模裝車試驗示范運行工作，解決了電池箱防塵、防水、防火、通風(fēng)、散熱、對車體絕緣等六方面關(guān)鍵技術(shù)。
研發(fā)項目組首次提出了“電動汽車一體化動力驅(qū)動技術(shù)”，將先進的全數(shù)字矢量控制交流電機和專門設(shè)計的三擋機械變速器進行了一體化設(shè)計，同時輔之以一體化自動控制裝置，取消了傳統(tǒng)的離合器，研制成功了一體化自動變速動力驅(qū)動系統(tǒng)，大大提升了電動客車動力傳動系統(tǒng)的技術(shù)水平，使電動汽車技術(shù)的關(guān)鍵總成獲得突破，已獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
在國際上首次使用的“一體化冷暖電動空調(diào)”，簡化了安裝，可以方便地進行制冷、制熱模式切換，實現(xiàn)車用空調(diào)的冷暖一體化，實現(xiàn)了空調(diào)效果與節(jié)能的有機結(jié)合。與傳統(tǒng)空調(diào)相比節(jié)能15%左右，與傳統(tǒng)電熱方式相比制熱能效比提高40%。
2008年8月8日晚8點，第29屆奧林匹克運動會將在北京拉開序幕，屆時一系列中國元素在人們的歡呼聲中接連亮相。
由北理工軟件學(xué)院“數(shù)字表演仿真技術(shù)”團隊成員研發(fā)的“大型廣場文藝表演計算機三維智能仿真編排系統(tǒng)”在奧運文藝表演的創(chuàng)意、排練、實施到最后的演出，都將發(fā)揮巨大的作用。
“從導(dǎo)演創(chuàng)新手段和表演內(nèi)容上是一次革命性的創(chuàng)新，也運用大量的數(shù)字化的背景。這種現(xiàn)代化手段不僅是彌補了過去手段的一些不足，更重要的是中國人數(shù)眾多、改革開放形式、古老文明、和諧發(fā)展等特點都得以完美體現(xiàn)?！表椖控撠?zé)人、北京理工大學(xué)軟件學(xué)院副院長丁剛毅介紹說。
從2007年9月至2008年7月的十個月中間，北京理工大學(xué)軟件學(xué)院“數(shù)字表演仿真技術(shù)”的研發(fā)團隊的“計算機三維智能仿真編排系統(tǒng)”。
“首先，我們要完成奧運會任務(wù)。”研發(fā)團隊李紅松老師談到研發(fā)這套系統(tǒng)的起因時表示，能夠為北京奧運會做出應(yīng)盡的力量和貢獻，心里感到很欣慰。
“起初，我們的定位是用計算機展示導(dǎo)演們的創(chuàng)意，后來發(fā)展到用計算機來驗證他們的想法，最后我們都慢慢地知道他們的哪些想法可行，哪些想法不可行。我們用計算機給他提供數(shù)據(jù)，然后他再改進方案?！?/P>
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