薪火相傳　志存高遠(yuǎn)

商艷凱

21世紀(jì)，人類在重大工程建造與設(shè)計取得巨大成就的基礎(chǔ)上。面對已經(jīng)建成和即將建設(shè)的一系列重大工程，不由地發(fā)出這樣的疑問：它們的健康和安全狀態(tài)以及使用壽命如何?面對日日退化的重大工程結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，我們是維修加固還是報廢重建?基于對土木工程科學(xué)與工程實際問題的深刻認(rèn)識。以李惠教授為帶頭人的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”團隊最終將其目標(biāo)定位在“重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與全壽命安全保障技術(shù)”，如今，他們正在朝著這一意義深遠(yuǎn)的目標(biāo)不斷地邁進。

對于哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與控制”課題組而言，近兩年來不斷有好消息傳來：2006年，該課題組完成的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的光纖光柵傳感技術(shù)及其應(yīng)用”研究獲得教育部發(fā)明一等獎；2006年末，在第三屆“中國青年女科學(xué)家獎”的評選中，該課題組李惠教授從眾多青年女杰中脫穎而出獲得提名獎；緊接著，2007年初，李惠教授成為哈工大新增7名長江學(xué)者中唯一的特聘女教授，并入選“新世紀(jì)國家級百千萬人才計劃”以及享受政府特殊津貼的專家；2007年初，該課題組完成的“重大工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測集成系統(tǒng)及應(yīng)用”研究獲得國家科技進步二等獎；而更讓人感到高興的是，該課題組以李惠教授為學(xué)術(shù)帶頭人的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”團隊當(dāng)選為2006年度教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團隊。這是一個怎樣的團隊，他們又是如何取得如此驕人的學(xué)術(shù)成就呢?帶著這樣一個個疑問，記者走近了“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團隊。

悠久而厚積薄發(fā)的團隊底蘊

翻看該團隊的成員履歷不難發(fā)現(xiàn)，大部分人都來自黃河以南，幾乎沒有真正的哈爾濱本地人。索有“冰城”之稱的哈爾濱，因不利的地理位置和嚴(yán)寒的氣候而讓很多習(xí)慣溫?zé)釟夂虻哪戏饺送鴧s步。那么，這個團隊的成員為什么會不約而同地選擇留在這里呢?

團隊的帶頭人李惠教授說，“歐進萍院士是團隊的核心和靈魂，歐老師具有很高的學(xué)術(shù)造詣和人格魅力，具有遠(yuǎn)大的抱負(fù)和很強的事業(yè)心，具有高瞻遠(yuǎn)矚、雄韜大略、把握全局的能力，具有很強的凝聚力。他培養(yǎng)了我們團隊，并在團隊內(nèi)樹立了積極上進的精神和公平公正的環(huán)境，團隊的每一位成員，都努力把工作做到最好?！边@種精神，這種風(fēng)格，在團隊內(nèi)無處不在。

正是在這種精神的支撐下，經(jīng)過好幾代人的努力和發(fā)展，才有了今天的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與控制”這一教育部創(chuàng)新團隊。該團隊的形成最早要追溯到上世紀(jì)50年代，當(dāng)年在我國著名地震工程專家王光遠(yuǎn)院士帶領(lǐng)下。該學(xué)科成為我國最早從事地震工程研究和人才培養(yǎng)的基地之一。80年代初期，劉季教授在我國較早地開展“結(jié)構(gòu)振動控制”的研究，是我國該領(lǐng)域研究的開拓者。

80年代中期，歐進萍師從王光遠(yuǎn)院士，從事結(jié)構(gòu)模糊隨機振動基本理論的研究。80年代末期，面向?qū)W科前沿。他開始從事結(jié)構(gòu)振動控制的研究，在“結(jié)構(gòu)被動耗能減振、主動與智能控制”等方面取得系統(tǒng)的成果。90年代中期，他開始研究重大工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測，建立了包括海洋平臺、橋梁結(jié)構(gòu)等的健康監(jiān)測試驗與示范系統(tǒng)。近年來，歐進萍積極組織和參與土木工程學(xué)科的國家重大科技規(guī)劃，并多次應(yīng)邀在國際會議上做大會特邀報告。2003年，歐進萍當(dāng)選為中國工程院院士。

90年代初，李惠師從劉季教授開展結(jié)構(gòu)控制研究，在結(jié)構(gòu)主動、半主動和智能控制方面取得系統(tǒng)成果。1997年在我國較早地將耗能減振技術(shù)應(yīng)用于工程實踐，2003年與歐進萍合作首次揭示了結(jié)構(gòu)半主動控制替代主動控制的理論基礎(chǔ)。2000年以來。她開始從事結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究，開創(chuàng)了納米混凝土與結(jié)構(gòu)研究方向，成為該領(lǐng)域在國內(nèi)外具有重要影響的學(xué)術(shù)帶頭人。

如今?！敖Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”團隊所在的土木工程學(xué)院已成為我國結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究和高水平人才培養(yǎng)的基地。該團隊擁有1名中國工程院院士、3名國家杰出青年基金獲得者、3名教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃獲得者和2名省杰出青年基金獲得者，被公認(rèn)為對我國該領(lǐng)域的形成和發(fā)展、對我國在該領(lǐng)域躋身國際先進行列做出了突出的貢獻(xiàn)。

公正而追求卓越的團隊文化

除團隊帶頭人李惠教授外，結(jié)構(gòu)健康與振動控制團隊的研究骨干包括段忠東教授等5人，團隊成員包括肖儀清等7人，此外還有他們各自培養(yǎng)的博士生、碩士生等成員。研究學(xué)科主要包括土木工程、防災(zāi)減災(zāi)工程與保護工程、材料學(xué)科三個學(xué)科。如何將這么多優(yōu)秀的人才融合成一個具有凝聚力的團隊，這是李惠教授一直在思考的問題，并在不斷的嘗試中形成了富有特色的團隊文化。

“競爭激烈不怕，怕環(huán)境讓人絕望。環(huán)境不公正就會讓人絕望，看不到出路：環(huán)境公正，競爭激烈和名額少都不怕，只要努力，就會有機會?！痹谡劦接绊憟F隊和成員發(fā)展的因素時，李惠教授說。

歐進萍院士也常對團隊成員講，“如果你還沒得到什么東西，那么你一定是不夠出類拔萃。你什么時候出類拔萃到非給你不可了，就要求自己做到這點就行了，什么事情都從自己身上找原因?！痹跉W進萍院士的言傳身教下，團隊內(nèi)部營造出公平、公正的科研環(huán)境和埋頭苦干的鉆研精神。

在這種風(fēng)氣下，這個團隊中穩(wěn)定下來的每個成員一是業(yè)務(wù)能力強，否則在這個隊伍里站不住腳，二是人品好，有合作精神。用李惠教授的話說，“最后留在團隊里的業(yè)務(wù)和人品都是一流的!”每位團隊成員還不停地向自己的學(xué)生灌輸這種團隊文化，使其在團隊中不斷傳承下去。

也正是在這種風(fēng)氣的影響下，團隊逐漸形成了類似金字塔的梯隊結(jié)構(gòu)。在金字塔的梯隊結(jié)構(gòu)下，整個團隊以項目為中心進行運作，并對每一名成員實行動態(tài)管理。比如申請一個項目，如果遇到大的項目，李惠教授會組織大家進行開會討論，并進行分工合作。如果該項目個人可以拿下的話，每個成員可以根據(jù)自己的情況進行申請。這樣一來，對于團隊成員來說，既有一定的自由度，又有足夠的發(fā)展空間。當(dāng)承接國家重大工程項目時，在中間檢查過程中，如果有誰做砸了，就會被淘汰。項目結(jié)束后，做得好的會追加獎勵。

實踐不斷證明，金字塔的梯隊結(jié)構(gòu)更適合于團隊作戰(zhàn)，更容易產(chǎn)生1+1>2的績效。近年來，該團隊通過承接國家重大工程項目不斷提煉科學(xué)問題，取得了多項具有突破性的創(chuàng)新成果：在我國率先開展了耗能減振技術(shù)的工程應(yīng)用研究，1996年完成了我國第一個結(jié)構(gòu)主動控制試驗，首次開發(fā)出主動質(zhì)量磁驅(qū)動控制系統(tǒng)。首次實現(xiàn)了實際海洋平臺結(jié)構(gòu)冰致振動的MR智能阻尼隔振控制，首次提出并開發(fā)出斜拉索索力監(jiān)測與振動智能控制的一體化系統(tǒng)，開創(chuàng)了納米智能混凝土與結(jié)構(gòu)研究方向，首次提出長壽命、與混凝土結(jié)構(gòu)具有天然相容性的納米智能混凝土應(yīng)變傳感器。等等。

創(chuàng)新性的研究成果只有應(yīng)用于工程實踐才能彰顯其價值。近年來，該團隊獲得10余項國家級、省部級項目以及20余項重大工程科研項目的資助；申請國家發(fā)明專利7項、實用新型專利10余項，出版專著4部；有關(guān)成果在國家奧林匹克游泳中心、首都體育館、南京長江第三大橋等許多重大工程

中得到應(yīng)用，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及較大規(guī)模的工程應(yīng)用。

高遠(yuǎn)而居安思危的團隊目標(biāo)

通過不斷的探索和努力，結(jié)構(gòu)健康與振動控制團隊正在朝著建設(shè)一支具有較強凝聚力和自身特色的創(chuàng)新團隊的目標(biāo)闊步前進。在這個團隊里，大家彼此都很熟悉，這樣一來。做項目就會更快。并且每一名成員都深刻地認(rèn)識到了團隊合作對于個人目標(biāo)與價值實現(xiàn)的意義。團隊帶頭人李惠教授說?！耙粋€人可以做很多事，但想要把事做深、做大，則要依靠團隊的力量和智慧?！爆F(xiàn)擔(dān)任土木學(xué)院副院長的段忠東教授是該團隊的研究骨干。他說，“在團隊里你的發(fā)展空間更大，你可以得到別人的支持。個人影響也擴散得更快。”作為團隊的成員之一，關(guān)新春副教授認(rèn)為，“大的團隊可以培養(yǎng)一些很新的創(chuàng)新點，個人則很難。尤其對年輕人來說更是這樣?！?/p>

談到團隊的人才培養(yǎng)和評價機制，尤其是如何激勵年輕人更好、更快地成長，李惠教授有著一套自己獨特的想法：在她看來，“人才培養(yǎng)也是一種產(chǎn)出”，而人才培養(yǎng)和科研成果是相輔相成的。在團隊里，每一個人都在成長，體現(xiàn)在個人能力和業(yè)務(wù)的提高上，而評價一個人的成長，要看你是不是帶頭人、長江學(xué)者或者在某個國際組織擔(dān)任重要職務(wù)，等等，而拿到這些最關(guān)鍵地要靠你的科研成果，靠你自身的造詣。

然而，面對團隊近年來所取得的累累碩果和良好的發(fā)展勢頭。作為團隊帶頭人的李惠教授并沒有盲目樂觀。而是對團隊建設(shè)過程中遇到的問題與困難憂慮重重：首先是隊伍擴充、壯大受到一些限制。不能按照團隊的需要吸引人才和拓展新方向；其次是在堅持基礎(chǔ)研究和重大工程研究兩條腿走路的情況下。試驗平臺建設(shè)的經(jīng)費投入不足；而尤其讓她感到擔(dān)憂的是土木工程這一民用學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。她不無憂慮地指出，從山頭滑坡很快，要再爬上去很難，對學(xué)科建設(shè)來說同樣如此。她希望學(xué)校在發(fā)展航天學(xué)科的同時，對民用學(xué)科的發(fā)展也要給予大力支持。

現(xiàn)今，許多重大工程結(jié)構(gòu)，諸如跨江跨海的超大型橋梁、用于大型體育賽事的超大空間結(jié)構(gòu)、代表現(xiàn)代城市象征的超高層建筑、開發(fā)江河能源的大型水利工程、用于海洋油氣資源開發(fā)的大型海洋平臺結(jié)構(gòu)以及核電站建筑等，它們的使用期長達(dá)幾十年甚至上百年。環(huán)境侵蝕、材料老化和荷載的長期效應(yīng)、疲勞效應(yīng)與突變效應(yīng)等災(zāi)害因素的耦合作用將不可避免地導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的損傷積累和抗力衰減，從而導(dǎo)致抵抗自然災(zāi)害、甚至正常環(huán)境作用的能力下降，在極端情況下還有可能引發(fā)災(zāi)難性的突發(fā)事故?！敖Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”研究應(yīng)運而生，隨即成為世界范圍內(nèi)土木工程領(lǐng)域的前沿方向。

“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”是指在重大工程結(jié)構(gòu)上安裝監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測和評定結(jié)構(gòu)的服役安全狀況，預(yù)警結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，并修復(fù)和控制結(jié)構(gòu)的損傷。除對已建成使用的許多重大工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施采取有效的手段監(jiān)測和評定其安全狀況、修復(fù)和控制損傷外，許多新建的大型結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施在工程建設(shè)的同時也要相應(yīng)地增設(shè)長期的健康監(jiān)測系統(tǒng)和損傷控制系統(tǒng)，以監(jiān)測結(jié)構(gòu)的服役安全狀況，并為研究結(jié)構(gòu)服役期間的損傷演化規(guī)律提供有效的、直接的方法。

我國目前正處于大規(guī)模的土木工程和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期。許多世界矚目的重大工程與基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)建成或正在規(guī)劃建設(shè)之中。如已經(jīng)建成的三峽工程、正在建設(shè)的蘇通大橋、渤海海域多座海洋平臺和海底管線、2008年北京奧運會場館等。如何保證這些重大工程結(jié)構(gòu)長期服役的安全性和耐久性，已引起我國政府、研究人員與工程技術(shù)人員的高度重視，這無疑為重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究、開發(fā)與應(yīng)用提供了廣闊的平臺和前所未有的機遇。對于以李惠教授為帶頭人的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”團隊來說。更是如此。

“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與控制”研究將傳感技術(shù)、信息技術(shù)、驅(qū)動控制技術(shù)與土木工程學(xué)科進行交叉融合，可以說，它是一項“賦予傳統(tǒng)而古老的土木工程以智能和生命”的研究。21世紀(jì)。人類在重大工程建造與設(shè)計取得巨大成就的基礎(chǔ)上，面對已經(jīng)建成和即將建設(shè)的一系列重大工程，不由地發(fā)出這樣的疑問：它們的健康和安全狀態(tài)以及使用壽命如何?面對日日退化的重大工程結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)，我們是維修加固還是報廢重建?基于對土木工程科學(xué)與工程實際問題的深刻認(rèn)識，以李惠教授為帶頭人的“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與振動控制”團隊最終將其目標(biāo)定位在“重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與全壽命安全保障技術(shù)”，如今，他們正在朝著這一意義深遠(yuǎn)的目標(biāo)不斷地邁進。