科技公园文/胡月
制造业是国家经济命脉所系，是立国之本、强国之基。当今世界已经进入大科学时代和数字时代，它对各传统行业发出了挑战，我国制造业也是危机重重，急需基础研究对其科学注能，通过凝聚全社会力量，快速完成科技革命和产业变革，大力推进新型工业化，加快建设适应新时代的制造强国。
在这关键时刻，高等结构产业的提出，犹如一盏航标灯，给陷入危机中的传统建造业与传统制造业指引了一个方向。哈尔滨工业大学周广春教授研究团队在2022年宣布发现了结构失效定律与强度定律，可以为各种建造业与制造业升级换代，注入新的科学血液，同时也开辟了一个新的发展方向，并因此衍生出了一个新兴产业，一个能覆盖各种建造业与制造业的极具潜力的新兴产业——高等结构产业。
周广春教授
哈尔滨工业大学土木工程学院力学学科成员
引领者的破局思维
“高等结构产业”的开创者是哈尔滨工业大学土木工程学院博士生导师周广春教授。周教授一直致力于基础科学研究，他创立的高等结构受力状态理论是基于自然量变质变规律来研究结构一般工作规律的科学。他发现了结构失效定律、材料强度定律、实质材料强度，在国际学术杂志发表了数十篇SCI论文，出版了代表性专着《结构受力状态分析理论与应用》，奠定了高等结构产业的理论基础。
欧博设计董事长刘红亮女士是最早与周广春教授合作的，二人共同提出了“高等结构产业”的开发设想，从研发、设计、建造与制造、服务、培训等层面，对涉及的各个制造领域、建造领域进行了探索，展示出高等结构产业的诸多具体场景，勾画出了高等结构产业辉煌的前景。
周教授在年轻的时候就善于发现问题：众所周知，结构的破坏是一个过程，是过程就有起点和终点，结构的破坏起点在哪里？结构的破坏终点是非固定值，那破坏起点是固定值吗？为什么材料密度与物体形状尺寸无关，而这种材料的强度却与试件形状与尺寸有关？为什么材料强度是个概率值，是因为导致测算材料强度的那个结构彻底破坏的承载力是个非固定值吗？目前破坏终点是确定结构承载能力与材料强度的参考点，那破坏起点能不能也用来确定结构承载力与材料强度呢？周教授的多年工作和业余时间，都是带着这些问题渡过的，通过对海量的各种各样的结构、构件、试件的试验数据和模拟数据的研究，在结合人们耳熟能详的量变质变规律后，逐渐形成了现在的高等结构受力状态理论体系，终于发现了结构失效定律、弹塑性分支原理和材料强度定律，解决了年轻时就困扰他的问题。
刘红亮董事长
刘红亮董事长说，高等结构受力状态理论的诞生源自于两个定义，两个初中知识点：密度和强度，那时我们接受这两个定义，就像我们小的时候接受1+1=2一样理所当然。芸芸众生中，周教授对比思考了材料强度的问题，然后他自己去找答案了，理论诞生了，再然后发现了定律，一切的发生和结果与牛顿定律诞生于大家司空见惯的苹果落地现象是一样的。
当今世界已经进入大科学时代，人类正从信息化时代迈入智能化时代，新技术革命席卷全球，正在使各国综合实力格局发生变化，谁在科技革命中占领先机谁就能占领经济发展的制高点，在世界发展格局中占据主导地位。周广春教授认为：前沿技术不是凭空产生的，支撑其发展的是探索性的基础研究。先发者制人，后发者制于人。在高等结构领域的开拓中，我们已是领先者。在百年未有之大变局的当下，世界发展的不确定性因素较多，但有一点是确定的：科技立则民族立，科技强则国家强。做为中国的科技工作者，我们还必须有“功成不必在我”的精神境界和“功成必定有我”的历史担当，保持战略定力，以只争朝夕的状态持续创新，为实现中华民族伟大复兴提供有力的科技支撑。
刘红亮董事长预言：高等结构产业在原创定律的支撑下，必将成为满足诸多传统产业巨大潜在需求的支柱产业。
以科技创新引领高等结构产业
经典物理定律揭示了结构、构件、试件的瞬态工作规律，是凭经验、靠统计、利用概率的容错率来确定各类材料的强度指标及设计强度，并指导结构设计工作的。经典物理定律的广泛应用虽然促进了社会的进步，但它的凭经验、靠统计和容错率的诞生特性也导致了巨大材料能源的浪费和一些负面影响。直到目前为止，世界各国还没有诞生出关于结构在结构工作过程中的物理规律，那就更谈不上利用规律指导建筑设计或工业设计工作了。
刘红亮董事长指出：自立自强是我们的骨气，创新创造是我们的底气！由周广春教授主导创立的高等结构受力状态理论，还有他主导发现的结构失效定律与材料强度定律填补了传统建造业与传统制造业在结构分析、结构设计、监测预警方向精确计算方面的空白，可应用于土木、机械、航天、航空、船舶、高铁、地铁、军工、武器、汽车、机器人、海洋工程、等等领域，促使产业升级换代，形成“高等结构产业”，可望在未来很长一段时间以高性价比、产业发展先机、掌控产业规则、减少碳排放等优势，占据传统产业发展新的制高点。
高等结构产业的构成几乎覆盖了所有传统工业领域。高等结构产业对传统产业的渗透和替换，分为三种产业形式：“隐式高等结构产业”和“显式高等结构产业”，最终到达“智慧高等结构产业”。“隐式高等结构产业”是将结构失效定律与材料强度定律渗透于传统产业进行增效，性价比粗略估计将使传统产业增效3-7%，使产品科学成分得以质的提升。“显式高等结构产业”是直接采用高等结构设计进行产业更新换代，性价比粗略估计将使传统产业增效5-10%，产业科学基础不断增强，科学层面产生巨大效益。“智慧高等结构产业”将占据产业制高点，分享巨大的产业效益。
例如，对于钢与混凝土弯梁桥梁、装配式钢节点、钢框架结构、钢网壳结构、CFST钢管拱结构、混凝土机场道面、配筋砌体剪力墙、底框混凝土结构、砌体墙板、铸钢埋地管道、碳纤维夹芯板、钢柱与螺旋箍筋混凝土短柱、混凝土与天然大理石强度试件等等试验数据，进行高等结构设计推算，并与目前设计规范相比较，高等结构设计性价比效益至少提高3-5%，且节省材料带来的可观的减排效益。
由于结构失效定律、材料强度定律对目前的共识具有“颠覆性”，周广春和他的研究团队，进行了大量的实证性研究，展示了工程应用的效益。研究证明，应用这些定律的研究成果已经体现了很好的产业价值前景，具有更高性价比、设计更为简单可靠、可产生巨大的碳中和效益、可促使传统产业更新换代、可谓是新质生产力的一个范例。
抢占高端产业平台，快速形成新质生产力
大科学时代的来临，已使传统建造业、传统制造业危机重重。高等结构理论为传统产业创造了走进新时代的契机，赋予传统产业新的、巨大的价值空间，为传统产业创造了新的投资发展空间，市场前景极其深远和广阔，几乎涵盖各种传统建造和制造产业的方方面面。
刘红亮董事长指出：高等结构产业是独一无二的没有列入任何国家和地方产业发展支持规划的新兴新型产业，高等结构产业的任何一项投资都具有鲜明的先机性、开创性、高科技、零风险特色，投资的回报既有即时性、又有长期可持续性。开创高等结构产业将在世界占据多个第一，比如，全球第一个“高等结构产业平台”，第一支进行高等结构产业研究的团队等。
开创高等结构产业将打开机构与个人投资发展空间，市场前景极其深远和广阔，几乎涵盖各种传统建造业和传统制造业的方方面面，吸引有识之士竞相进行高等结构产业的创业性、开发性投资与合作，实现创业的理想。已有部分企事业单位和民营企业在面对大科学时代，其传统业务的生存发展空间受到挑战，高等结构产业可以为其转型升级、摆脱困境创造条件，开创极其深远和广阔的转型空间。高等结构理论的引入，为企事业单位和民营企业催生内在潜能和发展动力创造了条件，必然激发其内生动力投资，使这些实体单位能够继续占据应有的市场地位，甚至能够再创辉煌。
高等结构产业是占据科技制高点的高端科技产业平台，如果率先形成高等结构产业，必然会为打破我国高科技受制于人的局面做出巨大贡献。实际上，高等结构产业也是传统产业发展的结果，是传统产业的升级换代，它将使传统产业产生巨大内生驱动力，形成新质生产力。目前，高等结构理论与高等结构产业还在认知和开创阶段，为传统产业发展和创业者提供了先机和机遇。
当前，高等结构产业可以做的事业主要有以下几方面：
1）对已有与拟开发新材料产品进行构造优化设计，使其性能得到加持，使之具有更高性价比，进而拓展其应用范围。
2）对已有材料与拟开发新材料进行实质材料强度测定，与目前测定标准比较，为工程应用提供新的参考；拟进行材料实质强度测定标准仪器与相关设备的开发，为材料的更合理、更安全的应用提供更为科学的保障。
3）为已有建筑、构筑物的主要安全构件定制结构风险监测预警系统或健康监测评估系统，为规避风险提供预警，为及时、合理地进行构件维护加固，以及确定安全服役期限提供决策依据。
4）与有意向的公司、研究院、大学等，共同开创新类型产业平台、研发新型产品，共同研发高等结构设计自动化软件（ASDA 设计软件），共同打造高等结构产品市场和数据库，共享共赢产业成果和效益。
5）共同建立培训机构，向公司、研究院、大学推广高等结构产业知识和技术，积极推动科教融合、产教融合，促进教育科技人才融合发展，培育出能担当、有能力的科技创新人才，奠定高等结构产业基础。
6）发挥标准引领，赋能产业高质量发展。联合各方制定高等结构设计规程与规范，或者更新目前设计规范，使规范建立在更坚实的科学基础上，更安全，性价比更高，更节省材料。
7）联合成立高等结构产业引领、管理机构——行业协会，资质认证。
8）联合成立建造业、制造业领域的高等结构质检机构、实验室。
总之，高等结构产业已经破晓，一缕缕曙光已经呈现在地平线上，并展示出高等结构产业场景与巨量的产业效益。
科技报国、为民造福，是高等结构人的理想。不拒众流，方为江海。高等结构产业创业团队诚邀有志之士以国家需求和时代责任为导向，本着为国分忧、为国解难、为国尽责的宗旨，团结一心，乘风破浪，共创大业，强国兴邦，为中华民族的伟大复兴做出贡献！
