2024年9月6日晚，“前沿工程课堂”第36讲在新奥工学大楼3004报告厅举行。中国科学院院士、北京大学工学院院长段慧玲讲授“极端条件下典型材料-结构-装备研制的挑战和关键技术”专题课程。卓越工程师学院2024级前沿工程博士新生及工程硕博士培养改革专项新生共同听课。

段慧玲院士主讲“前沿工程讲堂”

课程伊始，段慧玲院士从人类感知海洋、认知海洋、探索海洋的历史引入，介绍了水上装备、水下装备和水空跨域装备设计中的力学原理，提出人类文明的演进伴随着海洋装备性能的提升，而力学的发展是海洋装备技术升级的核心。她对海洋装备的未来发展趋势进行了展望，未来，人类将进一步往海洋深处进军，海洋装备将追求深度更深，速度更快，载人更多。

接着，段慧玲院士介绍了大飞机设计和制造中的力学和材料。她指出，飞机是现代科学和技术高度综合的体现，从航空到航天，离不开流体力学和复合材料的研究。大飞机的设计是国家未来需要面对的关键科学问题之一。她以彗星号客机为例，讲解了断裂力学在飞机设计中的应用。未来民用飞机的发展趋势，一方面将聚焦虚实交互、数据驱动、数字孪生的新理念，一方面需要面对新环境和新材料带来的新研究问题。

课程现场

随后，段慧玲院士讲授了磁约束聚变和激光惯性约束聚变两个领域中的力学和制造材料等相关问题的研究进展。她指出，极端状态下界面力学问题研究呈现出复杂性、系统性、精密性、智能性等发展态势，面向国家重大需求，聚焦学术前沿，科研人员亟需融合力学、数学、物理、制造和人工智能等多学科理论与方法，积极开展极端状态界面力学基础科学问题研究。

课程最后，段慧玲院士还为同学们介绍了太空资源开发与利用中的物质输运、能量转化以及面向精准医疗的微纳米机器人靶向递送技术等前沿领域的最新研究进展和实践运用。

互动交流

课程结束后，同学们就跨介质装备的材料结构功能设计、商用大飞机的研发流程、可控核聚变的未来发展等问题与段慧玲院士进行了深入交流探讨。课后，研究生院副院长高宁代表研究生院和卓越工程师学院2024级全体新生向段慧玲院士表示感谢并赠送课程纪念品。