弘扬科学家精神
探寻金华物理学家群落
【编者按】
今年,浙江省科协提出要打头阵、当先锋、作示范,努力打造新时代中国科协工作的“重要窗口”,其中就包括实现“弘扬科学家精神”先行示范,构建全省科学家精神教育基地体系,切实增强科技工作者的政治认同、思想认同、情感认同。
金华,地处浙江地理之心,金星与婺女交汇之地,自古人文鼎盛、名人辈出,作为全省四大都市区之一,从古到今,八婺大地走出了一批又一批的贤达名士,他们在各个领域作出自己的非凡贡献,其中,不乏科学大家。
新中国成立以来,浙江籍两院院士有400余位,其中金华占30多位。在历史的发展中,浙江各地形成了独具特色的块状学科群落,在某一特定学科领域涌现了众多颇有建树的科学家。其中,以严济慈、潘建伟等为代表的金华物理学家群落是浙江省三大科学家群落之一。
习近平总书记在浙江工作时曾说过:要紧紧抓住金华籍人才较多的优势,加快发展步伐。除了严济慈、潘建伟,金华这片土地还走出了一大批重量级物理学家,他们分别在兵器工业、海洋遥感技术、核物理、电气、理论物理、材料学等领域作出杰出贡献,可谓群星璀璨、交相辉映,由此构成国内罕见的物理科学家群落。金华科协官方微信公众号推出【婺里寻家】系列报道,一起寻找在金华这片土地成长的物理学家的足迹,更好传承科学家精神,涵养优良学风,为打造国际枢纽城 奋进现代都市区作出科技人更多的贡献。
周建庭
我是“桥梁医生”,
专治桥梁的各种“疑难杂症”
“他是个很厉害的博导,跟着他可以学到许多东西。”这位在重庆交通大学如此受欢迎的人就是周建庭教授。
兰溪人周建庭现任重庆交通大学党委常委、副校长,省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室主任,他主要致力于研究大跨拱桥结构行为与性能控制,承担国家级科研项目15项,出版专著13部,获授权国家发明专利85项,研究成果获国家科技进步奖二等奖3项,省部级科学技术奖特等奖、一等奖11项。
周建庭1972年出生,是兰溪市女埠街道郎山村人。1989年,17岁那年,周建庭离开家乡去重庆求学,在重庆交通大学完成本科、硕士学业后,又在重庆大学完成博士、博士后,后赴美国斯坦福大学参加科技创新与重大项目组织培训。归国后又回到重庆交通大学任教。他曾是重庆交通大学最年轻的教授和博士生导师,不到35岁就评上了博导。
今年8月31日,中国工程院在其官网公布了2023年院士增选有效候选人名单。经中国工程院第八届主席团第六次会议审议,中国工程院党组审定,此次共确定2023年院士增选有效候选人655人,周建庭就是其中一位。
院士增选条件极其严苛,入选有效候选人还是第一步。评选需经过两轮评审,候选人经过第一轮评审会议,进入第二轮评审候选人名单,在第二轮评审会议后,公布终选候选人名单,由全体院士投票终选,公布当选院士名单。2021年,周建庭教授曾入选中国工程院院士有效候选人,今年是他第二次入选。
那一年,他选择留在“桥都”给桥“看病”
周建庭称自己读书的时候是个“书呆子”,每天教室—图书馆—寝室,都抱着数学、力学、桥梁工程等书籍看,其实那段“啃书”的时光,也为他以后的工作打下了扎实的基础。
1993年,一则偶然的消息引起正在重庆求学的周建庭注意:“我国众多的桥梁中,至少三分之一以上存在结构性缺陷或不同程度的功能失效隐患,需要进行定期人工检测。”
看到消息的周建庭眼前一亮,出于对专业的敏感,他定下学术研究目标——桥梁安全评价技术。当晚,他查阅各类书籍、资料,“桥梁安全评价技术在国内刚起步,资料较少,我们不得不结合资料,再到工地测试数据。”周建庭说。那时,周建庭每天的精力不是在图书馆,就是在工地上。
1996年,在导师的指导下,他在国内首次提出并构建了“截面转换加固T型梁桥理论和技术体系”。研究生毕业后,他成为“桥梁医生”,为专注给桥“看病”,选择留在重庆。
就这样,周建庭走上了桥梁安全评价与加固整治研究之路,在“桥都”重庆从学生一路成长为学科带头人。
周建庭说,重庆是“桥都”,也有较多危桥,方便进行学术研究。“特别是重庆的桥梁由于长期处于‘酸雨’和三峡库区变幅水位环境之下,安全问题存在许多不确定因素。”
一个城市想要发展,修路铺桥是基础,而要让交通基础设施更为健康,桥梁在遇见问题时能自己“说出来”便是重中之重,为了“对症下药”,周建庭从桥梁状态传感采集系统、信息传输系统、诊断评价系统到管养决策系统,开始对桥梁进行健康监测与评价研究,一干就是23年。
2020年1月10日,周建庭主持完成的“公路桥梁检测新技术研发与应用”荣获2019年度国家科技进步奖二等奖。这是周教授第三次捧回国家科技进步奖,此前他曾荣获2009年度、2011年度国家科技进步奖二等奖。十年内三获国家科技进步奖,在业界也是很罕见的。获奖后,周建庭教授表示:“习近平总书记和李克强总理(时任)等国家领导人和我握了手,感觉非常温暖!现在是最好的科技创新时机,获奖是过去,胸怀梦想再出发吧!”
周建庭与学生
他曾说,“大学老师和工程师‘七三’开吧,七成是科学研究、教书育人,三成是服务地方经济建设的工程实践。”
那次获奖的“公路桥梁检测新技术研发与应用”项目,首创了基于自发磁场变异特性的桥梁钢筋锈蚀和拉吊索腐蚀断丝无损量化检测技术与装置,研发了桥梁钢绞线钢束和精轧螺纹钢筋有效预应力现场检测新技术与装置,研制了桥梁索塔裂缝自动巡检与精准感知量测技术与装置,实现了我国桥梁内在病害精准、量化、无损检测的技术引领,带动了科技革新和行业进步,成果总体达到国际领先水平,在10余省市的36座大跨桥梁和1000余座中小跨径桥梁上得到成功应用,产生经济效益15.76亿元;支撑了3部交通运输行业标准的制修订,获重庆科技进步一等奖2项、中国公路学会科学技术一等奖2项,有效解决了桥梁内在病害检测的制约难题。
一次次,他开的每一份“处方”都“对症下药”
周建庭身上有着不少标签:山区桥梁及隧道工程国家重点实验室主任,重庆交通大学副校长、博士生导师,国家杰出青年基金获得者……
但他喜欢介绍自己为“桥梁医生”,专治桥梁的各种“疑难杂症”。“和人一样,桥梁也需要保养维护,才能保证使用安全,我是一个给桥梁看病的医生。”周建庭说。
“目前,中国的桥梁总数已超过100万座,数量仍在上升,是名副其实的‘桥梁大国’。但是随着新建桥梁的不断增加,现有旧危桥的数量和比例也逐渐扩大,桥梁的突然垮塌会带来巨大的生命财产损失,如何对旧桥危桥进行科学利用,变废为宝,救桥于危是至关重要的问题。”周建庭说,就像人生病了会找医生看病治疗一样,桥梁也会“生病”,“桥梁医生“就是要及时、有效地发现桥梁的病症,并开出对应的“处方”,延长桥梁的服役寿命,避免桥梁的突然失效和垮塌,节约资金和减少不良社会影响。
为了让桥梁会“说话”,周建庭在为其“开处方”的过程中,认识到“对症下药”的重要性。他说:“要想把桥梁病害‘处方’开得更加科学,首先就得获取桥梁客观的运行状态。”
近年来,他融合桥梁、电子、计算机、机械、数学、物理等交叉学科,完成了“基于可靠性理论的桥梁监测系统的安全评价技术”,负责国家科技攻关项目“大型桥梁安全远程实时监测成套技术开发研究”的安全评价核心研究工作,建立起国内首个桥梁远程集群监测评价系统,实现了地域分散且桥型不同的三座大型桥梁的集群安全监测与评价。
致力于桥梁研究的这些年,周建庭提出了“基于可靠性理论的桥梁监测系统的安全评价技术”;负责了国家科技攻关项目“大型桥梁安全远程实时监测成套技术开发研究”的安全评价核心研究工作,建立国内首个桥梁远程集群监测评价系统;在国内外首次提出“钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固拱桥技术”,相关成果在很多桥梁上得到应用。
“这个系统就好比我们在桥梁的一些部位安装传感器,传感器非常灵感,一旦桥梁遇到什么问题,它就会把数据传回来,实现桥梁整体状况的安全把控。”周建庭介绍,“在此基础上,我们还自主研制检测装置,实施桥梁隐蔽病害的无损检测;同时,通过对数据、参数进行监测分析,桥梁的管养人员就会知道桥梁目前存在的问题,及时精准’治疗’”。
周建庭介绍,“以前检测桥梁是否有内在病害,大多通过打洞、开孔等有损的方式进行检测。比如确定拉索桥的拉索是否腐蚀断丝,需要打开外包的PE护套才能检测,而打开后拉索无论是否腐蚀,都必须全部更换,这样的方式费时、费力、又费钱。”
为此,周建庭团队潜心专研,首创了基于自发磁场变异特性的无损量化检测与识别技术,研制出桥梁内部钢筋锈蚀检测装置,率先攻克了桥梁结构内部钢筋锈蚀无损检测技术难题。“这就相当于医生用CT等方式给病人做检查一样。”他说。
如今,经过无数的经验积累,周建庭不仅会“看病”,更会“治病”。多年来,他的足迹遍布巴山蜀水、雪域高原,作为国内知名桥梁专家,周建庭已经给2000多座桥“看过病”,开出多个有效“处方”,包括2000年在国内首次完成了三峡库区变动水位区部分淹没桥梁的主拱圈块石水蚀试验和桥基水蚀试验,用以指导三峡库区县乡公路数千座桥梁的安全性评价工作;研发了8项实用桥梁加固技术,研究成果应用于2000多座桥梁的加固整治。
周建庭一直关心家乡各项事业的发展。他也是兰溪市女埠乡贤会会长,曾邀请林同棪国际工程咨询(中国)专家组来兰溪考察城市综合交通建设。他说,“兰溪对人才工作很重视,做得非常到位,让家乡在外的人士感到很温暖,也决心为家乡做出相应的贡献。”
“一碗热腾腾的雪里红咸汤圆,一条缓缓流淌的兰江,一颗颗翠绿的香樟树,一排排鳞次栉比的房子,一口特色而又熟悉的方言,这些平凡得不能再平凡的景象,不似大城市那般繁华,却使人心生安定,这就是我印象中的家乡。”说起家乡,周建庭心中有着无数美好的记忆。
周建庭说,在外30多年,即使工作再忙,每年都会抽出时间回家乡走走看看,他是我们国家的人才,更是家乡兰溪的骄傲!
文字:江胜忠
编辑:吴裕慧
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