《祖国》/赵娜 从清华园到英吉利海峡，从狮城新加坡到枫叶之国加拿大，再到粤港澳大湾区的创新高地，四十年岁月流转，一位机械工程领域的追光者始终步履不停。他深耕计算机辅助产品设计及集成制造领域数十载，率先提出关联特征原创理论，构建归一化特征工程建模框架，以学术智慧破解工业制造难题；他放弃海外终身教职，怀揣报国初心归国执教，扎根南科大、赋能地方产业，用产学研深度融合书写新时代科技工作者的使命担当。他，就是南方科技大学长聘教授、天台智能制造研究院院长马永胜。2026 年，恰逢马永胜本科毕业四十周年，重返清华园的他，回望半生科研路，畅谈报国赤子心，讲述一段跨越山海、智启未来的奋斗传奇。
四秩重返清华园 初心如磐忆芳华
2026年4年25日，在紫荆花绽放的清华园，为隆重纪念115周年校庆的大喜之日，校方迎来一批昔日凤毛麟角、今日成就非凡、又深受爱戴的学长——1981 级校友重返母校，参加毕业四十周年庆典。作为精密仪器系机械制造及设备自动化专业的老校友，马永胜漫步在熟悉的校园小径，仰望大礼堂的拱顶朝霞，走上清华学堂的柚木地板，查看同方部的青砖黛瓦、老图书馆的半圆明窗，又看着重建的二校门，眼中满是感慨与温情。
“毕业四十载，再次从容走进魂牵梦萦的清华园，心情无比激动。” 接受《祖国》杂志采访时，马永胜的声音饱含深情，“20世纪80 代初，我们怀揣科技报国的梦想踏入清华，在这里度过了人生最珍贵的五年时光。如今青丝染霜，重回母校，仿佛又回到了那个意气风发的少年时代。”
1981 年，马永胜考入清华大学精密仪器系，成为改革开放后第一批接受高等教育的青年学子。彼时的中国，百废待兴，制造业正处于起步阶段，国家对机械工程人才的需求极为迫切。清华严谨务实的治学氛围、“自强不息、厚德载物” 的校训精神，深深烙印在马永胜的成长轨迹中。
在清华的五年，是夯实学术根基、塑造科研品格的关键时期。“清华教会我的，不仅是专业知识，更是严谨求实、追求卓越的科研态度，以及科技报国、服务社会的价值追求。” 马永胜坦言，这段求学经历为他后续的跨洋求索、学术深耕奠定了坚实基础，成为他一生前行的精神灯塔。
1986 年本科毕业后，马永胜被免试保送读研师从蔡复之、张玉峰教授，备受师恩。作为学校选拔的优秀学子，马永胜于1988年获得中英友好奖学金。心中早已埋下科研报国种子的他，走出清华园，怀揣对前沿科技的向往，踏上出国留学之路，开启了一段跨越三十余年的学术求索之旅。
跨洋求索三十载 博采众长筑学术根基
（一）英伦深造 锚定科研方向
20世纪80年代，计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术在全球兴起，成为推动制造业变革的核心力量。1987 年，马永胜远赴英国曼彻斯特大学工学院（UMIST）深造，瞄准金属切削、CAD/CAM 方向攻读硕博学位。
“当时选择这个研究方向，既是兴趣使然，更是基于国家制造业发展的需求。” 马永胜回忆道，“英国在机械工程、CAD/CAM 领域处于世界领先地位，曼彻斯特大学的工学院更是学术重镇，我希望在这里学习最前沿的技术，未来为祖国制造业发展贡献力量。”
在英伦求学的时光里，马永胜全身心投入学术研究。他系统学习金属切削原理、计算机辅助制造技术，深入探究产品设计与制造流程的信息化融合路径。明确了以计算机辅助产品设计及集成制造为核心的研究方向。
这段留学经历，不仅让马永胜掌握了前沿学术理论，更培养了他国际化的学术视野和独立科研能力。1993 年，他顺利获得金属切削硕士、CAD/CAM 博士学位，凭借扎实的学术功底，开启了在海外高校与科研机构的执教、研究生涯。
（二）辗转新加 积累实践经验
博士毕业后，马永胜前往新加坡发展，先后担任义安理工学院讲师、新加坡制造技术研究所高级研究员与研究组经理、南洋理工大学副教授。在新加坡的十四年，是他从学术新人向资深研究者转型的关键时期。
新加坡作为东南亚的科技创新中心，制造业高度发达，十分注重科研成果的工程转化。在义安理工学院，马永胜深耕教学一线，积累了丰富的教学经验，摸索出适合工程类专业的育人方法。在新加坡制造技术研究所，他带领研究团队聚焦工业制造痛点，开展应用型科研攻关，将学术理论与工业实践紧密结合，成就了今天国际知名的西门子MoldWizard软件。在南洋理工大学，他提出了工程信息学广受认可的关联特征理论，他还参与学科建设，指导研究生开展科研工作，进一步提升了学术研究与团队管理能力。
“新加坡的工作经历，让我深刻认识到科研必须服务于产业需求。” 马永胜表示，新加坡制造业的精细化、智能化水平，以及产学研协同创新的模式，让他深受启发，也让他更加坚定了 “理论落地、赋能工业” 的科研理念。在此期间，他开始深入研究产品设计中的特征建模技术，为后续提出关联特征理论埋下伏笔。
（三）深耕加拿大 登顶学术高峰
2007年，马永胜加入加拿大阿尔伯塔大学工程学院机械系，凭借出色的科研与教学能力，迅速获得永久教职，2013年晋升终身全职正教授，2009年至今担任加拿大阿尔伯塔省注册执业工程师。
在加拿大的十四年，马永胜迎来学术生涯的黄金时期。他聚焦计算机辅助产品设计及集成制造领域，持续深耕细作，取得一系列突破性成果。1999 年，他在全球率先提出关联特征概念，构建跨代产品设计及流程信息化建模通用理论体系；二十余年间，他不断完善理论框架，建立归一化特征工程建模框架，成果广泛应用于产品智能设计、模具设计制造、协作并行工程、全生命周期管理等领域。
作为加拿大阿尔伯塔省注册执业工程师，马永胜深度参与工业项目实践，平衡学术研究与工程应用的关系。他主持43项科研项目，发表学术期刊与国际会议论文200余篇，出版专著2 部，科研成果获得大量工业应用资助，为企业创造显著经济效益。同时，他拥有 22 年国际顶尖高校教学经验，培养了一批又一批机械工程领域的优秀人才，在中外教育交流中发挥了重要作用。
从英国到新加坡，再到加拿大，三十余年跨洋求索，马永胜博采众长、兼收并蓄，逐步成长为计算机辅助产品设计及集成制造领域的国际知名专家。即便在海外事业蒸蒸日上，他心中始终牵挂着祖国，归国报国的念头从未熄灭。
图为毕业40年精仪系制11班的同学返校合影
科研突破铸匠心 原创理论赋能智能制造
马永胜的科研生涯，始终围绕破解制造业核心技术难题、推动工业智能化升级展开。他深耕计算机辅助产品设计及集成制造领域数十年，以原创性理论研究为根基，推动科研成果落地转化，为全球智能制造发展贡献中国智慧。
（一）关联特征：重塑产品设计逻辑的原创突破
1999 年开始，到2007年发表系列文章，马永胜在全球率先提出关联特征概念，这一理论成为他学术生涯的标志性成果，也为产品设计及流程信息化领域带来革命性突破。
“通俗来说，关联特征就是将产品设计中的几何形状、工程属性、工艺参数、生命周期信息等进行深度关联，构建一个自包含、可联动的特征模型。” 马永胜用通俗易懂的语言解释道，“传统的产品设计中，几何、工艺、数据相互割裂，设计变更需要反复调整，效率低下、易出错。而关联特征理论让产品的各个设计要素‘互联互通’，一处修改、全局联动，大幅提升设计效率与精准度。”
这一概念的提出，打破了传统产品设计的局限，构建起跨代产品设计及流程信息化建模通用理论体系。其行业创新性体现在三个方面：一是实现多维度信息集成，将几何、物理、工艺、管理等信息统一纳入特征模型；二是具备跨平台、跨生命周期适配性，适用于产品设计、制造、运维全流程；三是支持协同设计与并行工程，满足现代制造业规模化、协作化生产需求。
在工业应用中，关联特征理论价值凸显。在模具设计制造领域，该理论大幅缩短模具开发周期，降低生产成本；在产品全生命周期管理中，实现数据全程追溯与优化；在协作并行工程中，助力多团队、跨企业协同设计，提升产业协同效率。这一原创理论，被全球业内广泛认可，成为计算机辅助设计领域的重要基础理论。
（二）归一化特征工程建模框架：从理论到实践的跨越
提出关联特征概念后，马永胜并未止步，而是耗时二十余年，牵头建立归一化特征工程建模框架，推动理论成果真正落地工业实践。
“框架构建过程中，最大的挑战是理论与工业场景的适配。” 马永胜回忆道，“不同行业、不同企业的生产流程、产品类型差异极大，如何让统一的建模框架适配多样化的工业需求，是我们攻克的核心难题。”
为解决这一问题，马永胜带领团队深入汽车、模具、装备制造等多个行业，调研上千家企业的生产痛点，收集海量工业数据，反复优化模型算法。他们融合多学科知识，结合机械工程、计算机科学、信息工程等领域技术，突破多尺度建模、多物理场耦合、跨平台数据兼容等技术瓶颈，最终构建起标准化、通用化、可拓展的归一化特征工程建模框架。
该框架实现了三大突破：一是统一建模标准，解决不同行业、不同软件之间的数据壁垒；二是提升建模效率，大幅缩短产品设计与仿真周期；三是增强应用灵活性，可根据企业需求定制化适配，支撑中小制造企业数字化转型。如今，这一框架已在国内外多家企业落地应用，解决了传统设计效率低、数据不互通、变更成本高等核心痛点，创造了显著的经济效益与社会效益。
（三）科研深耕：聚焦前沿突破 破解卡脖子难题
在数十年科研生涯中，马永胜的研究方向覆盖 CAD/CAE 信息集成、多尺度先进材料拓扑优化、多学科物理现象仿真建模、机械智能设计与制造方法等多个领域，成果丰硕。谈及最具成就感的成果，他坦言：“关联特征理论与归一化特征工程建模框架，是我毕生科研的核心，它们从一个概念，变成一套理论，再落地为工业应用，见证了我半生的科研坚守。”
当前，马永胜将研究重心聚焦核心智能设计分析优化工业软件研发，瞄准我国制造业 “卡脖子” 技术难题发力。“我国是制造大国，但高端工业软件长期依赖进口，这是制约制造业升级的关键短板。” 马永胜表示，他带领团队依托南科大科研平台，开展自主可控工业软件攻关，融合关联特征理论、人工智能技术，研发具有自主知识产权的 CAD/CAE 集成软件，打破国外技术垄断。
目前，该研究已取得阶段性进展，团队完成核心算法优化、软件框架搭建，部分模块进入企业测试阶段。同时，他在多尺度先进材料拓扑优化、智能模具设计等领域持续突破，为新能源、高端装备等新兴产业提供技术支撑。
从原创理论提出到核心技术攻关，从实验室研究到工业场景落地，马永胜始终以匠心守初心，以实干破难题，用科研成果诠释科技工作者的使命担当。
归国报国践初心 产学研融合启新篇
2021年，已是加拿大阿尔伯塔大学终身全职正教授的马永胜，做出一个令许多人意外的决定 —— 放弃海外优渥的科研与生活条件，归国加入南方科技大学。彼时，他在海外事业如日中天，为何选择毅然归国？
“科学无国界，但科学家有祖国。” 马永胜语气坚定，“改革开放以来，祖国制造业飞速发展，对高端科研人才、核心技术的需求日益迫切。我在海外学习工作三十余年，积累了学术与实践经验，如今祖国需要我，我理应归来，用毕生所学报效国家。”
此外，南方科技大学的创新理念与发展定位，也深深吸引着马永胜。作为新时代新型研究型大学，南科大以 “产学研深度融合、服务国家战略” 为导向，在机械工程、智能制造领域布局前沿学科，与他的科研方向、育人理念高度契合。“南科大开放、创新、务实的学术氛围，让我看到了科技报国的最佳平台。” 马永胜说。
归国加入南科大后，马永胜迅速投入科研、教学与产学研实践工作，开启了人生的崭新篇章。
作为南方科技大学机械与能源工程系长聘教授、教学副系主任，马永胜立足学科发展需求，聚焦国家人才战略，创新育人理念，构建 “知识 - 思维 - 能力 - 价值” 一体化育人体系，提出 “需求牵引 - 校企共育 - 国际对标” 的机械行业卓越工程人才培养目标。
在教学中，他融合二十余年国际顶尖高校教学经验，结合国内学生特点，优化课程体系，将前沿科研成果融入课堂，注重培养学生的创新能力与工程实践能力。他牵头推进教学改革，助力机械与能源工程系教学团队荣获深圳市教学成果一等奖。
在团队建设方面，马永胜依托南科大平台，组建跨学科科研团队，汇聚机械工程、计算机科学、材料科学等领域青年才俊，聚焦工业软件研发、智能制造技术攻关等核心方向，打造一支 “理论功底深厚、实践能力突出” 的科研铁军。他注重青年人才培养，以身作则、言传身教，鼓励青年科研人员勇于创新、敢于突破，为我国智能制造领域储备后备人才。
2022 年 10 月，马永胜又有了新身份，出任天台智能制造研究院院长。该研究院是南方科技大学与浙江天台县共建的产学研创新平台，聚焦天台县大车配、橡塑等主导产业，以南科大专家团队为核心，逐步建设智能传感与AI视觉、先进增材制造、智慧城市与工业大数据、计算机工业仿真、精密加工与高端机器人装备?“五个中心?”，和技术转移和孵化“两个基地”。致力于推动高校科研成果转化、助力地方产业升级。
归国这几年，从南科大的科研讲台，到天台的产业一线，马永胜以实际行动践行归国报国的初心。他始终坚持“科研报国、育人育才、产业赋能”三位一体的理念，将个人科研理想融入国家发展大局，把海外所学与国内产业需求相结合，走出一条独具特色的产学研融合之路。
展望行业新未来 寄语时代追梦人
当前，全球智能制造、工业 4.0 加速发展，我国制造业正处于转型升级的关键时期。谈及计算机辅助产品设计及集成制造领域的未来趋势，马永胜有着清晰的判断。
他认为，未来该领域将呈现三大发展趋势：一是人工智能深度融合，AI 技术与 CAD/CAE 集成设计、特征建模相结合，实现设计过程智能化、自动化；二是全生命周期数字化，构建产品设计、制造、运维、回收全流程数字孪生体系，实现全链条优化；三是自主可控工业软件崛起，随着国家政策支持与科研攻关推进，国产高端工业软件将逐步打破国外垄断，实现自主可控。
同时，行业也面临着核心技术攻关、人才短缺、产学研协同不畅等挑战。马永胜表示，机遇与挑战并存，只要科研工作者、企业、高校协同发力，聚焦核心技术攻关，深化产学研融合，就一定能推动我国计算机辅助产品设计及集成制造领域迈向世界前列。
图为清华大学张玉峰教授（右）和她的丈夫孙教授
校庆期间，马永胜专程看望了自己本科毕业设计与硕士阶段的导师张玉峰教授及其丈夫孙教授，细心叮嘱两位老人家保重身体，舒心度日、安享日常。
采访最后，马永胜分别为母校清华大学、任职单位南方科技大学，以及投身智能设计、集成制造领域的科研工作者与青年学子送上寄语：
致清华大学：“四十载风雨兼程，清华精神永铸心间。祝愿母校坚守立德树人初心，培育更多国之栋梁，引领学术前沿，再创辉煌！”
致南方科技大学：“感谢南科大给予我报国的平台，祝愿学校勇担新型研究型大学使命，在科研创新、人才培养、产业赋能领域勇攀高峰，成为世界一流大学！”
致科研工作者与青年学子：“智能制造是国家发展的核心动力，希望广大科研工作者坚守初心、勇攀高峰，青年学子勤学笃行、不负韶华，共同为制造强国建设贡献智慧与力量！”
四秩岁月，半生求索；归鸿报国，匠心筑梦。从清华园的青涩学子，到海外知名学者，再到归国报国的科研先锋，马永胜始终坚守科技报国的初心，深耕计算机辅助产品设计及集成制造领域，以原创理论突破技术瓶颈，以产学研融合赋能产业升级，以匠心育人培育时代新人。
在新时代的征程上，马永胜依旧步履不停。他将继续扎根粤港澳大湾区，带领团队攻克高端工业软件 “卡脖子” 难题，为我国从制造大国迈向制造强国注入不竭动力。他的奋斗历程，是新时代科技工作者爱国奋斗、砥砺前行的生动缩影，也激励着更多科研人以匠心铸梦，以实干兴邦，在智能制造的浪潮中书写属于中国的时代华章！
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