新刊发布 | 数字孪生 开启多产业数字化新场景

栏目策划 | 苏莉娜、谢邦彦

当前，数字孪生技术正成为全球新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力。

数字孪生是一种集成多物理、多尺度、多学科属性，具有实时同步、忠实映射、高保真度特性，能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段。区别于传统的CAD或仿真静态模型，数字孪生的数字模型与物理实体之间需要保持实时性或准实时性的一致，并包含物理实体全生命周期的信息。数字孪生的技术特点，使之在智能运维、虚拟调试、风险预测、决策辅助、系统优化等诸多应用场景具备独特价值。

我国高度重视数字孪生技术发展及应用。2021年9月，科学技术部发布的《“十四五”国家科技创新规划》，明确将数字孪生列为“智能技术”重点方向，支持其在工业、城市等领域的示范应用；2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》则鼓励探索建设数字孪生城市；2024年1月，由工业和信息化部发布的《原材料工业数字化转型工作方案（2024—2026年）》，提出在石化、钢铁、有色金属等行业打造“5G+工业互联网”融合应用的数字孪生标杆工厂，实现制造过程自主调控。

在政策的引领下，我国数字孪生技术应用案例在各产业间涌现。据《科技与金融》调研了解，某汽车制造业企业通过应用数字孪生及相关虚拟制造技术，大幅提高了产线设计质量，成功减少现场调试将近95%的问题点，有效提高生产效率，从设计生产线图到首车下线仅用时128天；广州市运用城市信息模型基础平台作为数字孪生城市的底座平台，汇聚全市房屋建筑白模和5000多个单体建筑信息模型，有效支撑工程建设项目全过程管理、地铁建设沿线道路塌陷风险管理等；在汛期洪水、山体滑坡等突发场景，数字孪生技术亦充分发挥其技术特点，协助精准还原灾害走向，为后续风险研判提供了有力决策支撑。

Grand View Research 2024年报告指出，2024年全球数字孪生市场规模约为249.7亿美元，预计2030年将达到1558.4亿美元。艾瑞咨询《2023中国数字孪生白皮书》预测，中国数字孪生市场将于2025年突破375亿元。在政策与市场需求双重驱动下，数字孪生应用场景得到了一定拓展，但是根据本期专题特邀专家的分析观察，数字孪生技术应用仍面临多重挑战：

一方面，数字孪生在技术实现层面仍面临较多难题。李红曼等认为，当前数字孪生技术仍存在多项瓶颈问题，例如数字孪生模型的实时性仍受限于建模工具难以实现跨尺度、跨维度的耦合仿真，现有超算资源难以满足数字孪生的算力需求等因素。李鹰等指出，在数字孪生城市建设过程中，各类基础设施如地下管网、桥梁等的数据仍存在难以触达、传输不稳定的情况，导致数据获取不全面，难以构建完整的数字孪生模型。杨帆等则指出，由于数字孪生需集成物理实体全生命周期的多源数据，数据来源的多样性、数据语义与格式的差异性、数据质量参差不齐等问题导致多源数据融合困难。

另一方面，数字孪生在生态体系与落地应用方面仍有问题亟待解决。例如李鹰等指出数据质量参差不齐、数据格式缺乏统一标准等问题依然突出，各行业的应用场景碎片化缺乏系统性，李红曼等指出兼具工程经验与相关技术能力的复合型人才供给不足，等等。

为破解数字孪生技术发展瓶颈，推动技术产业发展深度融合，在本期《数字孪生开启多产业数字化新场景》专题中，《科技与金融》邀请专家深度剖析数字孪生技术发展历程与路径，深入挖掘、呈现典型技术应用场景，以期充分展示数字孪生技术的应用潜力及技术适用面，讨论数字孪生技术应用共性问题，促进数字孪生技术发展。

本期精彩内容

封面故事

▲李红曼

数字孪生技术研究及行业应用综述：

新型工业化时代的核心使能技术

李红曼，工业和信息化部电子第五研究所工业软件工程化技术及应用工信部重点实验室工程师。 

吴祥蔚，工业和信息化部电子第五研究所工程师。

艾晶，工业和信息化部电子第五研究所工业软件工程化技术及应用工信部重点实验室工程师。

▲李鹰

数据要素×金融服务的机理与创新发展

童丹，广东省数字广东研究院工程师。 

鲁溢顺，广东省数字广东研究院高级程序员。

▲杨帆

数字孪生技术体系的融合发展路径研究

杨帆，中国信息通信研究院高级工程师。 

周睿，信通院（江苏）科技创新研究院有限公司工程师。 

霍小军，苏州工业园区大数据管理中心高级工程师。 

刘梦，中国信息通信研究院广州智慧城市研究院工程师。

▲襄阳市城市公共基础设施底座平台

奥格科技：

突破CIM数字孪生底座关键技术，赋能韧性城市建设

▲黄河水利委员会山东水文水资源局

数字孪生流域建设项目区域示意图

华测导航：

以数字孪生解锁虚实协同水利治理新范式

高端访谈

从厨房到实验室：

一位化学家的手性催化革命与产业化突围故事

从厨房里的饺子馅到实验室的手性分子，Maruoka教授用烹饪哲学诠释不对称催化的奥秘，带领广工团队突破手性药物“卡脖子”技术，为降低药物成本、提升临床可及性提供了关键技术支撑。

大智慧

天使投资赋能科技成果转化的深圳实践与路径研究

唐飞泉，广州金控集团投资管理部总经理助理。

专栏

具身智能备受瞩目的背后，是数实融合的产业革新

广东自动驾驶产业换挡提速，积极构建现代化产业体系

科技金融研究

数据要素驱动下的金融服务模式重构与演进路径

——基于多场景创新案例分析

孟添，上海科技金融研究中心(上海市软科学研究基地)执行主任、上海大学上海科技金融研究所执行所长。

国旭，上海科技金融研究中心（上海市软科学研究基地）研究助理、上海大学上海科技金融研究所研究助理。

研学堂

三重螺旋视角下广州市科技成果转化现状与对策建议

陈华钊

华南技术转移中心智库战略研究员

京津冀产业协同集聚对劳动力技能升级影响研究

王欢

新疆财经大学公共管理学院硕士研究生

数字金融对长三角农商行信贷风险影响研究

荀守奎

安徽理工大学硕士生导师

无锡市发展大模型产业的优化路径研究

彭煜涵无锡市科技创新服务中心中级馆员

四川省水稻天气指数保险的理赔服务优化研究

黄婷

新疆财经大学金融学院硕士研究生

《科技与金融》杂志2025年4月刊

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