今年9月是首个全国科普月，以“科技改变生活，创新赢得未来”为主题，聚焦宣传科技创新成果，弘扬科学精神和科学家精神。人民日报“院士讲科普”特别报道特邀中国工程院院士、浙江大学高端装备研究院院长杨华勇担任科普“向导”，走进浙江大学高端装备研究院，从“硬核装备”启程，深入探秘机械智造，展示“大国重器”的科技魅力。

杨华勇与记者一同走进浙江大学高端装备研究院展厅，挖掘机、起重机等各式工程机械模型映入眼帘。种类之丰、数量之多让人眼花缭乱。

“这些装备都是我们与国内工程机械龙头企业联合研发的，通过对元器件的升级，提升工程机械的性能。”杨华勇作为本次科学漫步的“向导”，逐一向记者介绍。

继续向前，一个巨大的圆筒形装置模型赫然出现：前方的“大脸盘”长满“铁齿钢牙”，后方管道像是工厂车间。

“这就是盾构机，被誉为‘工程机械之王’，不仅是挖掘地下空间、畅通路途的好帮手，更是名副其实的大国重器。”杨华勇介绍。除此之外，展厅内，马蹄形盾构机、双模盾构机、顶管机等模型应有尽有。

装置上方的大屏上，展示着盾构机在地下向前掘进的演示视频——建设穿江越洋、钻山入岭的隧道，城市地下四通八达的地铁和管廊，都离不开盾构机。

“它专‘啃’硬岩、‘吞’沙土掘进，同时排渣和衬砌，如此一来，隧洞挖通，隧道也随之建好。可以说，盾构机是一个不折不扣的可移动工厂。”

如今的大国重器，也曾在国产化道路上经历过坎坷曲折。

20多年前，我国基础设施建设提速，市场对盾构机的需求大部分靠进口满足。2002年，盾构关键技术研发被列入国家863计划，杨华勇正式开始技术攻关。“痛点不在于制造和施工技术，而在于总体设计，研发者没有图纸无从下手。”杨华勇将盾构机的研制分为三步：首先是图纸作业；其次是分系统研制，进行液压控制系统、刀盘等分系统研发工作；最后是自主设计与制造盾构机整机。

“从0到1”的过程，比预想的更快。2007年，我国自主研发的复合式盾构样机问世。2008年，天津地铁3号线施工中，这台自主研发的盾构样机与国外最新盾构机“同场竞技”，表现出色。“在地表沉降方面，国产盾构样机将误差控制在3毫米以内，而国际标准是30毫米。”杨华勇介绍，发展至今，国产盾构机已占全球市场近七成。

“研发过程中，液压油缸曾是‘卡脖子’的技术难题。”杨华勇解释，液压油缸一头顶着盾体前部推进，另一头顶着钢筋混凝土管片来拼装隧道壁，用以保证大型盾构装置安全、可靠地掘进。但是，液压油缸也一度依赖进口。为此，杨华勇与浙江大学机械工程学院常务副院长徐兵、江苏恒立液压股份有限公司合作，成立了专门的技术攻关小组，解决了活塞杆表面涂层等难题。最终，2012年生产出第一批自主设计制造的盾构液压油缸。

基础元件的突破，支撑了我国大型盾构机的突破，也为上下游配套企业带来了机遇，让盾构机行业迎来了爆发式增长。

“制造业的竞争，也是产业链的竞争。”穿过一条盾构造型的长廊，杨华勇介绍了两侧陈列的研究院与各大企业的产学研合作成果，从盾构领域到航空航天领域，跨度之大、合作范围之广令人惊叹。

往前走，又是另一片天地。3D牙根种植体的个性化打印技术，可植入人体的3D打印膜技术，人形机器人产业链上的传感技术……机械工程与生物科学跨界创新的成果，琳琅满目。

“机械工程不仅要服务制造生产，更要服务百姓的日常生活，要积极扩展应用场景。”杨华勇说，借助跨学科优势，研究院也在盾构领域找到了新的研究方向。话音未落，他把记者带到一旁的“蛇形机器人”面前。

“这台设备借鉴了蛇的骨架结构、章鱼的肌腱驱动，可实现‘机器换人’，代替人工在高压高湿环境下解决‘检测难、换刀险’的行业难题。”该项目负责人、浙江大学高端装备研究院特种机器人部博士王程介绍，目前设备已运用在广东深圳实际隧道掘进工程中。

杨华勇表示：“‘少人化’‘无人化’是盾构领域的未来趋势。我们将联合产学研团队持续攻关，为盾构行业的智能化贡献源源不断的中国智慧。”

我院积极拓展科普形式与覆盖面，各类科普宣传活动正如火如荼地展开，同时也引发了社会与媒体的积极反响。9月27日，浙江新闻频道《新闻大直播》栏目对我院科普工作进行了专题报道，重点报道了“约会未来·全球通高端科创研学”系列活动的第五站——走进浙江大学高端装备研究院。活动中，参与者近距离观察盾构机、特种机器人等大型高端装备，亲手触摸体验液压机械臂的精密操作，并聆听专业生动的科学讲堂，全方位、沉浸式地感受“中国智造”的磅礴力量与科技创新的无限魅力。这些互动体验不仅极大地激发了公众、尤其是青少年的科学热情，也为他们心中播下了探索未来的种子。未来，我们将继续致力于公益科普事业的创新与推广，让科技之光点亮更多人的梦想。