序 言
聯(lián)合國教科文組織
工程在解決人類的基本需求方面發(fā)揮著關鍵作用，它能夠改善我們的生活質量，并為當?shù)�、國家、地區(qū)和全球的可持續(xù)增長創(chuàng)造機會。至關重要的是，它還有助于推動聯(lián)合國教科文組織的兩個全球優(yōu)先事項：非洲和性別平等。
工程具有很大的潛力，我們需要更好地利用這種潛力，尤其是要將更多的女性納入進來。世界各國政府有責任為所有人提供機會，并吸引年輕人考慮將工程作為自己的職業(yè)和專業(yè)。這些職業(yè)選擇取決于能否獲得科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）學科的優(yōu)質課程、指導和輔導，以及能否獲得有價值的信息和交流以及政府的支持和獎學金。
在應對氣候變化、人口增長和城市化挑戰(zhàn)的同時解決可持續(xù)發(fā)展問題，這需要創(chuàng)新型工程和技術解決方案。工程能力和建設對于確保有足夠數(shù)量的工程師有能力和準備好應對這些全球性挑戰(zhàn)至關重要。這一點在非洲尤其重要，因為非洲工程專業(yè)人員的人均數(shù)量低于世界其他區(qū)域。例如，在斯威士蘭，17 萬多人中僅有一名工程專業(yè)畢業(yè)生，而英國每1,100 人中就有一名工程專業(yè)畢業(yè)生。彌合這一知識鴻溝至關重要，也是工程面臨的關鍵挑戰(zhàn)之一。
聯(lián)合國 17 項可持續(xù)發(fā)展目標旨在提高人們對可持續(xù)發(fā)展各個方面的認識，從概述到具體子目標，其中包括一項行動計劃，涉及從減貧、人人享有健康、基礎設施發(fā)展、教育、性別平等到可持續(xù)利用海洋、能源、清潔飲水和衛(wèi)生設施等一系列廣泛的社會、環(huán)境和技術問題。所有 17 項目標都與工程有關，每個目標都需要工程來實現(xiàn)。
這份題為《工程支持可持續(xù)發(fā)展》的報告介紹了工程師為實現(xiàn)《2030 年可持續(xù)發(fā)展議程》和可持續(xù)發(fā)展目標做出貢獻的不同工程領域。本報告通過提供創(chuàng)新和行動的實例以及建議，展示了工程專業(yè)在應對可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)方面的重要性，以及包容和公平的教育是如何帶來新的視角，從而應對工程師短缺（經濟增長的主要障礙之一）。
在第四次工業(yè)革命來臨之際，本報告重點介紹了當前人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網領域的技術進步，這些技術正在改變我們在物理、生物和數(shù)字空間中的生活和互動方式。這些變革體現(xiàn)在工程的各個領域，深刻影響著工業(yè)體系、生產和治理。
本報告在全球新冠肺炎疫情期間定稿并發(fā)布。疫情不僅沒有削弱全球工程的重要性，反而擴大了全球合作的必要性，以創(chuàng)造針對長期和新出現(xiàn)的環(huán)境問題根源的解決辦法。國際社會對此次疫情做出了緊急反應，但在應對疫情過程中，也占用了用于解決氣候變化、環(huán)境退化以及獲得清潔水和能源等其他緊迫問題的資源。
此外，當前的疫情對工程教育造成了更大的壓
力。為了培養(yǎng)秀的工程師來應對這些全球性挑戰(zhàn)，我們需要年輕人從小學習數(shù)學和科學。然而，這一全球流行病已導致大量教育機構關閉，使得全球 15 億學習者（占全球在校學生人數(shù)的 90% 以上）無法繼續(xù)學習，因而嚴重影響了教育質量和結果。面對這種災難性的教育狀況，聯(lián)合國教科文組織聯(lián)合全球教育聯(lián)盟攜手開展工作，以確保學習、特別是科學領域學習的連續(xù)性。
工程一直是聯(lián)合國教科文組織的一部分。聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）誕生于 1945 年 11 月，按照創(chuàng)始人的設想，UNESCO 中的 S 代表科學與技術。事實上，聯(lián)合國教科文組織在英國土木工程師學會所在地成立，該學會是世界上歷史悠久的工程機構之一。多年來，聯(lián)合國教科文組織借助 工程計劃 一直通過其人力和機構能力建設項目來發(fā)展工程教育，特別是非洲的工程教育。此外，它還通過為國際工程組織和非政府組織提供支持，努力改變婦女在工程領域代表性不足的現(xiàn)象，以彌合知識鴻溝，促進跨文化合作。1968 年，聯(lián)合國教科文組織參與創(chuàng)建了世界工程組織聯(lián)合會（WFEO），該聯(lián)合會在各國政府和國際社會制定別政策中享有發(fā)言權。近年來，相關方發(fā)起了世界工程日和聯(lián)合國教科文組織非洲工程周等重要倡議，以慶祝工程師的成就及其對可持續(xù)發(fā)展和全人類生活質量提高的貢獻。
這份題為《工程支持可持續(xù)發(fā)展》的報告是聯(lián)合國教科文組織標準制定工作的一個重要里程碑。在此，我謹向編制本報告的聯(lián)合國教科文組織工作團隊，我們的合作伙伴世界工程組織聯(lián)合會、中國工程院（CAE）和清華大學，以及聯(lián)合國教科文組織國際工程教育中心（ICEE）表示衷心的感謝：正是因為有了各位合作伙伴的鼎力支持，這一重要的出版物才得以面世。這也完美地體現(xiàn)了實現(xiàn)可持續(xù)世界這一共同愿景的合作精神。

奧德蕾 · 阿祖萊女士（Ms Audrey Azoulay）
聯(lián)合國教科文組織總干事

序 言
中國工程院與清華大學
工程科技是經濟發(fā)展的引擎，為人類文明的進步提供不竭的動力源泉。
面向可持續(xù)發(fā)展，工程將扮演更加重要的角色。聯(lián)合國于 2015 年通過了《2030 年可持續(xù)發(fā)展議程》，該議程提出了 17 項可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs），這是解決全球發(fā)展問題的一項共同行動計劃。工程是實現(xiàn)所有 17 項可持續(xù)發(fā)展目標的基礎，在可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的推動作用。我們相信，聯(lián)合國教科文組織 2021 年工程報告《工程支持可持續(xù)發(fā)展》的出版，將為世界可持續(xù)發(fā)展和未來工程事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。
面向可持續(xù)發(fā)展，工程面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。工程正經歷著深刻的變革，工程的外延正在快速拓展，它不僅僅是探究如何創(chuàng)造 人工物 的學科，還迅速向經濟系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)滲透。全球工程科技發(fā)展正在進入新一輪變革期，新發(fā)現(xiàn)、新技術、新材料和新產品迭代周期越來越短。與此同時，工程所面臨的挑戰(zhàn)，包括涉及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標方面的挑戰(zhàn)，正變得更加復雜，往往需要提出跨學科、跨國家和跨文化的解決方案。這種跨界解決方案對預防和控制新冠肺炎疫情發(fā)揮了寶貴作用。
面向可持續(xù)發(fā)展，需要創(chuàng)新工程教育。要培養(yǎng)更多創(chuàng)新型和高質量的工程人才，工程教育的每一個分支都必須肩負起責任，將可持續(xù)發(fā)展作為核心競爭力，讓未來新一代工程師具備促進可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、倫理意識和為人民服務的理念。要將可持續(xù)發(fā)展和高質量發(fā)展的理念貫穿到工程職業(yè)和工程活動的各個環(huán)節(jié)，使負責任的工程成為工程企業(yè)和工程專業(yè)人員的共同信念。
面向可持續(xù)發(fā)展，需要加強合作和伙伴關系。但是當前世界工程科技和工程教育的資源分配很不均衡，特別是一些發(fā)展中國家和地區(qū)的合格工程師和工程資源還十分缺乏。因此，我們呼吁全球工程界共同努力，政府、行業(yè)和學術界密切合作，建立一個更加平等、包容、發(fā)展和共贏的共同體，支持不發(fā)達地區(qū)提升工程能力，共同應對可持續(xù)發(fā)展中面臨的全球挑戰(zhàn)。
聯(lián)合國教科文組織國際工程教育中心（ICEE） 由中國工程院和清華大學于 2016 年在聯(lián)合國教科文組織的指導下共同建立。該中心通過協(xié)調全世界工程領域特別是工程教育領域的資源，支持聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。這項使命體現(xiàn)在上述報告的準備、組織和編撰中。國際工程教育中心期待與國際工程界和工程教育界密切協(xié)作，為實現(xiàn)聯(lián)合國可
持續(xù)發(fā)展目標貢獻力量。
我們希望這份 2021 年聯(lián)合國教科文組織工程報告能夠為世界各國政府、工業(yè)界和學術界提供新的視角，讓眾多的利益攸關者更加重視工程，創(chuàng)新和改進工程，充分發(fā)揮工程的潛力，使工程成為人類和地球走向可持續(xù)發(fā)展道路的驅動力量。

周濟
中國工程院主席團名譽主席
聯(lián)合國教科文組織國際工程教育中心（ICEE）
顧問委員會聯(lián)合主席