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创新筑牢安全屏障 实践赋能应急未来

来源:周口网作者:方敏时间:2026-08-13

——记清华大学安全科学学院实验基地建设和实践成果

安全是发展之基、民生之本,是治国理政的头等大事,更是社会稳定的前提保障。当前,全球极端灾害频发、城市运行风险叠加、新型安全隐患层出不穷,公共安全治理已然迈入事前预防、精准防控、智能应急的全新阶段。作为支撑平安中国建设、筑牢国家公共安全体系的核心学科,安全科学与工程是衔接基础研究、工程应用与应急实战的新兴交叉学科,更是构建大安全格局、提升国家灾害防控能力的关键支撑。

在我国公共安全科技领域,清华大学安全科学学院始终勇立潮头、深耕不辍。在我国知名安全工程技术专家、能源储运安全专家、清华大学安全科学学院院长袁宏永的带领下,学院历经20年久久为功、持续积累,聚焦国家能源储运、公共安全应急领域,搭建起灾种全覆盖、规模体量庞大、体系架构完备的大型科研实验基地,走出了一条“科研筑基、实验赋能、实践落地”的特色发展之路。学院立足公共安全、能源储运、综合应急的共性科学难题与技术创新核心方向,聚焦风险评估、监测预警、综合应急三大方向,持续升级大型科研装置、突破关键核心技术、落地工程技术成果,为我国公共安全治理体系和治理能力现代化注入强劲科技动能。

廿载深耕筑根基全域布局建硬核底座

学科兴盛,平台为先;科研精进,载体为基。清华大学安全科学学院作为清华大学“双一流”建设重点学科平台,承载着我国安全科学领域高层次人才培养、前沿技术攻关、重大风险防控的核心使命。学院学科体系完备、布局精准,现已建成安全科学与工程、国家安全学两大一级学科博士点、硕士点,配套安全工程领域专业学位点及博士后流动站,形成了覆盖本、硕、博、博士后的完整人才培养体系,精准聚焦公共安全共性科学问题与综合应急技术创新,锚定三大核心研究方向,构建起特色鲜明、优势突出的学科发展格局。

人才是科研创新的第一驱动力,学院组建了一支结构合理、实力雄厚、深耕一线的科研队伍,现有教学研究骨干242人,汇聚了院士、长江学者、国家杰青等一批国家级高层次人才,百余名博士、副高级以上职称科研人员扎根科研与教学一线,形成了梯队完善、潜心钻研、勇于攻坚的科研力量,为大型科研设施建设、前沿技术探索、成果转化应用提供了坚实人才支撑。

历经20年砥砺积淀、迭代建设,学院打破传统科研平台局限,构建起“主校区+两基地”的全域发展布局,实现科研资源精准匹配、灾种研究全面覆盖、实验能力全域提升。校本部聚焦学科建设、人才培养与多学科交叉创新,而核心大型实验设施则集中布局于昌平、合肥两大专业化基地,分工精准、互补协同,形成覆盖能源储运安全、城市安全、巨灾防控的完整科研矩阵。其中,昌平基地作为国家城市安全重大事故防控技术支撑基地,重点聚焦地震巨灾等重大灾害防控研究;合肥基地依托综合性国家科学中心巨灾科学中心平台,专攻气象巨灾等极端灾害机理探索与技术研发,两大基地错位发展、联动发力,筑牢学院科研创新的核心底盘。

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现如今,学院科研硬件实力已经实现跨越式提升,建成国内领先、国际一流的大型科研实验体系。拥有各类大型实验台26个、科研设备3300台套,基地总占地265亩、建筑面积达39万平方米,形成了灾种全、规模大、体系完备的核心优势,全面支撑风险评估、监测预警、综合应急三大核心学科方向的基础研究与工程实践。从极端气象耦合模拟、结构坍塌振动试验,到能源储运核心设施运行安全监测、地下管线韧性检测、火灾智能预警测试,学院搭建的系列专业化实验平台,可精准复刻各类自然巨灾、能源储运等重大工程事故、极端工况场景,破解了传统安全研究“场景单一、模拟失真、数据不足、实战脱节”的行业痛点,成为我国公共安全领域科技创新、装备检测、技术攻关的核心高地。

创新探索破难题开启安全治理新天地

立足完备的科研设施体系,依托各类实验平台深耕三大核心研究方向,学院已攻克多项行业“卡脖子”关键核心技术,产出一批国家级重大科研成果与产业化应用成果,同时前瞻布局人工智能赋能公共安全与应急管理前沿领域,以科技创新引领公共安全治理转型升级,实现了从基础研究、技术攻关到实战应用的全链条突破。

在风险评估领域,学院立足系统性、综合性公共安全风险防控需求,依托标杆级实验平台构建全维度风险评估技术体系。合肥基地建成的我国公共安全领域首套大型灾害耦合模拟实验装置,是全球致灾因素耦合研究种类最多、指标最优的国际领先平台之一,可真实模拟台风、暴雨、暴雪、酷热、严寒等十余种极端灾害及耦合场景,堪称“天气模拟器、四季制造机”。该平台最大风速可达80m/s,超越超强台风“威马逊”极值,暴雨、暴雪、高低温等模拟指标均位于国内外同类设备前列。依托该平台,学院完成能源储运设施、新能源装备、应急机器人、特种装备等多类设备的极灾环境适应性测试,研建49种典型灾害事故、160种模型链的工程模型库,广泛应用于石油石化等重点行业,为重大工程风险评估提供精准数据支撑与科学模型支撑。

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学院多点布局特色实验平台,筑牢风险防控技术根基。昌平基地建有具有独特的“一拖三”三向六自由度振动台阵系统,可精准模拟地震、高频振动、大跨度高负荷等复杂工况,成功服务国家电网电力设施、石化储运装置等重大项目;超重力实验台、热力耦合事故模拟实验平台、全尺寸管线韧性实验系统各司其职,分别支撑深部能源开发、建筑结构安全、城市地下生命线安全工程等领域研究。

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在监测预警领域,学院聚焦城市生命线安全、建筑火灾防控两大民生重点,打造全链条智能监测预警技术体系。依托全尺寸地下管网、实体桥梁结构、建筑火灾模拟等系列平台,开展燃气泄漏扩散爆炸、火灾蔓延等风险机理研究,探明各类灾害扩散规律与失效特征,构建多场景预警模型。

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核心器件攻关实现颠覆性突破,学院自主研发的非制冷激光器技术,通过复合热沉优化设计,将波长锁定器件成本降低99%,以1%的成本实现进口高端设备同等精度,建成年产能200万只的中试线,广泛应用于各类安全监测设备。依托系列技术成果打造的城市生命线安全工程,已写入国务院政府工作报告与“十五五”规划纲要,在全国142个城市落地应用,监测燃气管线超10万公里,成功预警各类险情4000余起,使监测区域事故发生率下降60%,真正实现科技护城、精准防灾。

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在综合应急领域,学院构建全流程、立体化应急技术与装备体系,助力应急治理提质增效。学院搭建国家应急平台体系技术原型系统,主持研建应急部应急指挥系统、国家安全生产应急救援指挥平台,核心技术覆盖全国各级应急部门与89支国家级矿山救援队,支撑340余次重大应急行动,依托多灾种耦合实验平台,完成应急方舱、通信无人机、灭火机器人等装备的极端环境测试,圆满完成“应急使命·2025”专项测试任务,助力破解“三断”场景救援难题。

此外,平台还为高铁装备、新能源汽车研发提供技术验证,其中包括,为中车青岛四方提供新一代高铁空调高速环境风洞试验验证、为江淮汽车提供冬季工况空调舒适性测试、为蔚来汽车提供整车光照开发测试和车自动雨刷标定测试;平台还支撑了科技冬奥项目,2021年国庆期间,国家速滑运动员就开展业内首例风洞内真实滑冰训练测试,获得了运动员队形排列的优化气动减阻方案,为奥运健儿在北京冬奥会上取得优异成绩提供科技助力。这些重大项目技术验证,兼顾产业创新与民生保障,同时,团队还常态化开展科普宣教,助力安全知识普及落地。

团队还积极主动向世界输出中国方案,科研成果在海外10余个国家成功应用,支撑新加坡、印度尼西亚、厄瓜多尔、特立尼达和多巴哥等国家建设安全应急平台。将中国技术、中国方案融入全球应急实践,为全球重大灾害提供智能研判和辅助响应能力。

值得一提的是,2025年12月17日,由清华大学合肥公共安全研究院、乌干达麦克雷雷大学等单位联合共建的科研机构——中国-乌干达自然灾害监测预警“一带一路”联合实验室正式启动建设,该实验室总部位于非洲,聚焦洪水、滑坡等自然灾害,开展多源数据融合、灾害物联网监测、人工智能预警模型及风险评估与应急响应等关键技术研究,致力于构建适应非洲区域特点的灾害治理技术体系。

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目前,立足科技发展前沿与巨灾防控新需求,学院正全力推进人工智能赋能应急管理创新研究,依托大模型搭建数字风险地球基座、生成式AI引擎与协同响应中枢,融合多源海量数据,实现风险态势可视化、灾害过程智能推演、应急决策精准生成,重构“风险模拟—应急响应”全新范式。同时,聚焦地震、城域能源储运等耦合巨灾风险,布局多尺度耦合灾害实验平台建设,深耕复杂灾害机理研究与高端装备研发,致力攻克未知巨灾防控难题,以前沿科研筑牢未来安全防线。

安全无界,创新不止;初心如磐,笃行致远。二十多年来,清华大学安全科学学院以完备的科研设施为根基,以科技创新为引擎,在公共安全科研探索与工程实践中交出了亮眼答卷。未来,学院将持续深化多学科交叉创新,并推进人工智能与安全科学深度融合,不断突破重大灾害防控、智能应急治理核心技术,守护城市安全、保障行业发展、护航民生安稳,为我国构建大安全格局、推进公共安全治理现代化,全心全力助力平安中国的伟大建设。

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