本刊記者 郝 瑩 閆 佳
鄭健龍:暢行天下不是夢
本刊記者 郝 瑩 閆 佳
魯迅先生曾說:“世上本沒有路,走的人多了,也便成了路?!被蛟S這形象地表達了路的最初來源。然而,面對現(xiàn)實生活中的條條公路,你是否想到,這看似簡單的工程卻包含了無數人的智慧。
近年來,我國公路發(fā)展跨入了快速軌道,貫通全國的公路網仿佛共和國奔流不息的血脈,連系著無數的中華兒女,推動著國民經濟的發(fā)展。與此同時,新時代的發(fā)展也對公路的建設和發(fā)展提出了一系列全新的要求,公路科研攻關面臨著全新的挑戰(zhàn)。
在人杰地靈的湘江之畔,有一位視國家需要為責任和使命的科研人——長沙理工大學校長鄭健龍教授。幾十年來,他兢兢業(yè)業(yè),默默奉獻,為我國公路發(fā)展殫精竭慮;數十載間,他跋山涉水,不屈不撓,把先進技術帶到了生產一線。
當運貨的汽車提前到達,當遠行的游子安全歸來,當漂泊的旅人享受著征途……鄭健龍教授總是會露出滿意的微笑。
一項事業(yè)要發(fā)展,必須依靠一個團隊。為推動道路與鐵道工程學科的發(fā)展,鄭健龍始終不遺余力。
“上世紀80年代,由于勘測設計效益較好,許多教師都在做設計服務,科研條件比較差,缺人、缺設備,經費也少,只有張起森教授和我等少數幾個人重視學科建設,堅持科研工作。90年代以后,隨著科研工作的深入,隊伍越來越壯大,課題越來越多,逐漸形成了今天的規(guī)?!,F(xiàn)在,我們實驗室是交通部、教育部和湖南省的重點實驗室,也是教育部的工程研究中心。2010年,被評為湖南省科技創(chuàng)新團隊。”
組建了一支朝氣蓬勃充滿活力的科研隊伍,被鄭健龍視為多年努力工作的最大收獲。目前,這支學科梯隊中有教授(研究員)20人,副高職稱人員21人。其中博士30人,碩士學位者12人。獲得各類省部級以上榮譽稱號和培養(yǎng)對象的包括:國家有突出貢獻的專家1人,享受國務院政府特殊津貼者5人,國家級優(yōu)秀中青年專家1名,交通行業(yè)十大杰出成就獎獲得者1名,交通部交通青年科技英才2名,湖南省光召科技獎獲得者1名,湖南省優(yōu)秀中青年專家1人,交通部重點學科帶頭人1名,交通部“十百千”第一層次人才1人,湖南省121人才工程第一層次1人、第二層次1人、第三層次2人,湖南省跨世紀學術帶頭人培養(yǎng)對象和后備人選2名。
回顧往昔,學科建設的艱辛歷程他依然歷歷在目。“1986年,我從湖南大學固體力學專業(yè)取得碩士學位,進入長沙理工大學。那時候,學院承擔著交通部的三個七五課題。而由于學科帶頭人張起森教授要出國做訪問研究,組織、協(xié)調和主要研究任務都落在了我的身上。”
敢于承擔壓力,才能有所成就,鄭健龍沒有辜負眾人的期望。
1989年,學校爭取“公路、城市道路與機場工程專業(yè)”(現(xiàn)改為道路與鐵道工程)的碩士學位授予權。但學科帶頭人張起森教授在國外做訪問研究,無法參加答辯。盡管當時年輕的鄭健龍剛剛評上講師,但是由于科研成績突出,又熟悉本學科情況,被學校推選參加評審答辯。
“當時,心里特別緊張。但是,工作還是要做。好在我在做科研項目的過程中,跟很多道路工程界的一流專家有過合作與交流,在組織材料和答辯準備的過程中得到了他們的悉心指導?!?/p>
最終,在學院申請的三個碩士點中,只有道路工程學科獲得批準,讓鄭健龍深感欣慰。當然,由此也埋下了他對這個學科的深厚情感。此后,經過鄭健龍和團隊成員的不懈努力,1998年被評為交通部重點建設學科。2001年再次被湖南省教育廳批準為省“十五”期間重點建設學科。
事實上,此后的這一學科的每一點進步都沒有離開他的努力與付出。
2003年,道路與鐵道工程專業(yè)申請博士點,鄭健龍再一次披掛上陣,親自準備材料,親自答辯。由于多年的工作積累和不俗的科研成果,國務院學位辦批準道路與鐵道工程學科為博士學位授權學科。2005年,學科又獲得交通運輸工程一級學科博士學位授予權。2008年被批準為一級學科博士后流動站。目前,該學科已經擁有公路工程教育部重點實驗室、道路結構與材料交通部重點實驗室、耐久性道路工程湖南省重點實驗室和道路災變防治及交通安全教育部工程研究中心。
“我對這個學科是很有感情的?!编嵔↓堈嬲\地告訴記者。雖然作為長沙理工大學的校長,他的行政事務多了起來。但是,他從未放棄科學研究與學科建設工作,時刻惦念著這一學科的發(fā)展。多年來,緊密圍繞我國公路工程建設和運營中出現(xiàn)的各類技術難題,他帶領團隊開展了系統(tǒng)深入的研究,形成了三個相對穩(wěn)定的特色研究方向:特殊土路基穩(wěn)定與加固;路面結構設計理論與新材料;道路施工與養(yǎng)護管理技術。
將道路與鐵道工程學科建設成為國家重點學科、國家重點實驗室、長沙理工大學的拳頭學科,一直是鄭健龍努力的方向。
榮獲2009年度國家科學技術進步獎一等獎
業(yè)內人士都知道,公路建設看似簡單,實則學問很大。工程中有句行話:任何問題一到地面以下就變復雜了。的確,由于公路修建環(huán)境復雜,路基下種類不同、組成各異的土壤常常令技術人員頭痛不已?!拔覀冞@個學科主要研究兩類問題:路基問題和路面問題。”認準了方向,鄭健龍選擇勇往直前。
“七五”磨練拳腳,到了“八五”,正是大顯身手的時候。當時,交通部為應對我國交通事業(yè)的發(fā)展,要對我國瀝青路面的設計規(guī)范進行修訂,并于1990年立項開展“瀝青公路設計指標與參數研究”。作為參與單位,鄭健龍和他的團隊負責設計標準的研究。
“當時,瀝青路面設計存在的最主要問題是材料參數所處狀態(tài)和路面設計對應的狀態(tài)不一致,因此,我們對整個瀝青公路設計體系重新進行審視,并在此基礎上提出了一種新的瀝青路面設計理念和方法——極限狀態(tài)設計法。”
事實上,他提出的以設計彎沉為指標的瀝青路面設計標準與方法以及瀝青路面大中修補強設計新方法,完善了我國瀝青路面設計理論與方法,研究成果均被納入行業(yè)規(guī)范。多年來,這一成果指導了我國90%以上高速公路瀝青路面的建設,為我國公路建設做出了卓有成效的貢獻。
“七五”期間,鄭健龍在國內率先開展了半剛性基層瀝青路面開裂機理與抗裂技術的研究。1991年,鄭健龍獲得國家自然科學基金資助,主持完成了“斷裂力學在瀝青路面開裂機理中的應用”研究,1993-1994年在比利時政府基金支持下開展了瀝青路面粘彈性斷裂特性的研究。近年來,他面對新的挑戰(zhàn),大膽求索,艱辛實踐,又在國內外率先開展了瀝青混合料的粘彈性非線性疲勞損傷特性的研究,提出了以損傷力學中的真實應力確定疲勞試驗中應力水平的新方法,建立了相應的疲勞方程,創(chuàng)建了瀝青混合料非線性疲勞損傷理論與分析方法,在此基礎上提出了新的軸載換算方法,為瀝青路面設計規(guī)范的修訂奠定了基礎。
“一直以來,我們都在堅持自己的研究特色,充分發(fā)揮在路基路面破壞機理研究方面的長處,特別是力學基礎這方面的優(yōu)勢?!睋P長避短,努力前行,鄭健龍對科研的形勢始終保持著清醒的認識。
膨脹土失水迅速收縮開裂,吸水急劇膨脹變形,一旦發(fā)起威來,公路、鐵路、房屋建筑、水利設施等將很難躲過滑坡、垮塌的厄運。我國26個省份均分布著這種特殊土質,有3億多人口生活在膨脹土地區(qū),我國每年膨脹地質災害造成的經濟損失達數百億元。雖然膨脹土地質災害防治的研究已有70年的歷史,但是膨脹土邊坡的穩(wěn)定問題一直懸而未決,被稱為“工程中的癌癥”。隨著交通事業(yè)迅猛發(fā)展、路網等級和密度不斷提高,公路膨脹土問題已無法回避,為此原交通部將其列為重大科技項目組織聯(lián)合攻關,以突破該領域的技術瓶頸。
2002年,國家西部交通建設科技計劃重大項目“膨脹土地區(qū)公路修筑成套技術研究”上馬,鄭健龍成為項目領銜專家。此后,他帶領著由長沙理工大學等25家單位采取產學研相結合的方式聯(lián)合攻關,參與科技人員達380多名,前后歷時15年,取得了突破性成果:突破國內外邊坡支護的傳統(tǒng)技術,創(chuàng)造性地提出“以柔治脹”的新理念,自主研發(fā)了具有變形消能特性的膨脹土邊坡柔性支護綜合處治這一全新技術,確保了邊坡全天候的穩(wěn)定性,攻克了膨脹土邊坡屢治屢滑的技術難題,獲國家發(fā)明專利;突破未經改良的膨脹土不能直接用作路堤填料的禁區(qū),提出了控制路堤濕度狀態(tài)的穩(wěn)定含水率理論,奠定了膨脹土直接填筑路堤的理論基礎,開發(fā)了具有“保濕防滲”功能的路堤物理處治技術,攻克了膨脹土合理利用的技術難題,獲國家發(fā)明專利;首次提出了膨脹土地區(qū)公路勘察設計系列技術,建立了以微觀特性為基礎、工程特性為指標的公路膨脹土判別分類標準、方法及工程分類體系,開發(fā)了我國第一個公路工程膨脹土分布地理信息系統(tǒng),獲國家發(fā)明專利和軟件著作權;建立了基于非飽和土理論的膨脹土與構造物地基基礎相互作用的分析理論、計算方法,開發(fā)了一種新的膨脹土地基處治技術,發(fā)展了公路膨脹土工程理論。
由于出色的創(chuàng)新貢獻,該成果一舉摘得“2009年度國家科學技術進步獎一等獎”。
“我們的科研工作一直緊密結合工程實踐與生產需要?!弊?996年以來,該項目成果已先后在廣西南寧至友誼關高速公路、北京第六快速環(huán)線等10省區(qū)1000多公里高速公路中廣泛應用,有力支撐了重大工程建設,產生直接經濟效益11.75億元,節(jié)約建設用地1.6萬多畝,減少油耗3600多萬升,降低廢氣排放1.66萬噸,對加快膨脹土地區(qū)經濟發(fā)展,改善民生,保護自然資源與生態(tài)環(huán)境,做出了重大貢獻,被交通運輸部列為重點推廣技術。
此外,鄭健龍教授在路基變性控制技術、公路土工合成材料應用技術、瀝青路面的抗裂設計、瀝青混合料的改性技術、路面養(yǎng)護管理技術、復合材料板殼的非線性理論等方面亦有所建樹。
創(chuàng)新需要膽量,更需要實干。鄭健龍用扎實的實踐走出了一條創(chuàng)新之路。
隨著中國高速公路的迅速發(fā)展,一個聲音在學術領域悄然出現(xiàn):中國公路建設成就顯著,高速公路網已漸趨完善,路修完后我們還將干什么?然而,在鄭健龍教授的心里,卻潛藏著獨到的見解:“中國的高速公路建設雖然取得了豐碩的成果,但是公路管理明顯跟不上,相當一部分公路尚未達到設計的通行能力,其效益沒有完全發(fā)揮出來,公路運行中的養(yǎng)護與維修技術等仍需要深入研究?!?/p>
對學科未來的準確把握,使鄭健龍對團隊的未來充滿信心。
今后,公路事業(yè)將從以建設為主轉為建設與管理并重,最后發(fā)展到以管理為主。這個發(fā)展歷程,當然需要大量的技術和研究作為支撐。無疑,這就是鄭健龍和他的團隊新的努力方向。
為了迎接新的挑戰(zhàn),鄭健龍教授帶領團隊進一步改善了實驗室的科研條件,目前相關儀器設備價值8300萬元,試驗室面積15000平方米。其中,擁有國內唯一的大型直道足尺試驗系統(tǒng),擁有交通行業(yè)最大、湖南省唯一的大型土工離心試驗系統(tǒng),擁有國際上土木建筑領域最先進的X射線探傷與斷層掃描試驗系統(tǒng)(工業(yè)CT)。
“我們的研究都是為了解決工程中出現(xiàn)的實際問題。當然,工程的問題解決了,不等于科學的問題就解決了。有些課題,我們還要進行基礎理論研究,以推動學科的發(fā)展,并在此基礎上進一步推動實際應用?!?/p>
談起科研攻關中的難點,鄭健龍沒有更多提及研究工作本身的艱辛,他說:“其實,在實際工作中,我們也遇到過很多問題。對科研來說,一個實驗工程允許失敗。但是,對工程來說,卻不能因為應用了新技術,而允許失敗。所以,如何說服工程部門采用新技術,讓新技術在工程應用中得到驗證常常是令我們頭痛的事情。這就要求我們必須下大力氣,保證新技術的可靠性,讓人家充分相信你。”他向我們講起膨脹土技術的應用過程。最開始,工程人員不敢用這項技術,鄭健龍要求簽字負責??墒枪こ倘藛T認為,作為科研人員,他負不起這個責,一旦出了問題,工程的損失他承擔不了的,相關的法律責任還得由工程建設者承擔。情急之下,鄭健龍就靠事實說話,他在已經破壞的邊坡中用自己的技術修復了其中一個邊坡,跟其他的邊坡進行對比。最后,由于用傳統(tǒng)技術處治的邊坡不能經受臺風的考驗,而他的邊坡卻安然無恙地經受住了臺風的考驗,工程負責人才決定采用他們的技術。
“當時的心情真是緊張。因為如果真的出了問題,就會層層追查到我們的技術,再想找試驗工程就更加困難了,壓力是非常大的。”鄭健龍教授如是說。
盡管在道路工程領域取得豐碩的成果,付出了如此的艱辛,鄭健龍和他的團隊并未將經濟效益作為追求的目標。面對記者的疑惑,鄭健龍教授表示:“大家知道,我們的科研成果都是在交通部資金的支持下搞出來的,屬于職務發(fā)明,就應該為交通行業(yè)服務,盡可能地讓更多的人應用新技術。這也是我們追求的目標。所以,我們不應該將技術保護起來作為牟利的手段。因此,雖然也有公司企業(yè)找我們合作、融資,但是我們都沒有參與?!睙釔劭蒲?,熱愛行業(yè),一個真正的科技工作者的形象讓我們深感敬佩。
談起多年科研攻關的法寶,鄭健龍教授面帶笑容地告訴記者:“我們非常注重發(fā)揮團隊的創(chuàng)造性。每次碰到難題,我們都開討論會,集思廣益,拿出一個具有指導性的方案?!?/p>
作為校長,鄭健龍把人才視為發(fā)展根本。他積極制定有力政策,幫助人才脫穎而出,努力提升科技創(chuàng)新能力,扶持重點學科發(fā)展。同時作為一個科研團隊的帶頭人,他總是把年輕人的培養(yǎng)作為重要目標?!拔铱偸遣粩嗟刈儞Q助手,讓更多的年輕人有機會鍛煉自己?,F(xiàn)在,給我做助手的基本上都是副教授和講師,教授則要求他們單獨拿課題,承擔科研任務、帶學生?!边@樣寬松的環(huán)境,讓眾多的科研人員都得到了施展才能的空間,取得了長足的進步。
“做科研,首先要勤奮,要笨鳥先飛,才能取得更多成果?!彼赋?,由于長沙理工大學既非985高校,也非211高校,平臺不高,因此他必須帶領科研人員付出更多艱辛的勞動,才能有所收獲。但是,他們仍然樂此不疲。
去年,學校推出了湖湘學者計劃,致力于吸引國內有才氣的中青年學者、海外華人科技精英參與學科團隊的建設,開展合作研究。通過這種方式,提高了科研工作的起點,直接立足國內外前沿,研究方法和信息資料的掌握也更為方便快捷,從而大大提高了研究工作的效率和先進性。
從科研出身,鄭健龍最了解科研人員的需要,并適時地為科研人員提供良好的條件和幫助。他說,任何一個學者都希望科研工作能夠有所成就。首先,希望有課題有事兒干。由于學科的科研工作都是結合工程實際進行的,因此項目多、科研經費充足,基本做到了大家都有事兒干。當然,根據中國現(xiàn)行的科研管理體制,科研人員的生活待遇也能夠得到相應的改善,這樣就能穩(wěn)定隊伍,并讓團隊充滿活力。第二,成果不是一個人做出來的,而是一個項目組共同努力的結果,所以很多人可以共享科研成果,在研究過程中提升自身的能力,這對個人的成長也是一件好事。秉承著這樣的理念,鄭健龍帶出了一支富有活力而健康向上的團隊,即使是三伏天,很多科研人員還是愿意冒著酷暑,在實驗室里認真地鉆研。
由于真抓實干,這些年鄭健龍和他的團隊也獲得了不少獎項,包括國家級的、省部級的,不一而足。然而,在他心里卻始終堅守著一個信念,國家獎勵給科研人員什么不是目的,獎勵更多的是代表一種責任和鞭策。
今年由他承擔的科技項目“瀝青路面養(yǎng)護管理智能化及維修技術”已順利通過湖南省科技進步一等獎的初評,他申請的國家自然科學基金重點項目“瀝青路面結構設計若干基礎理論問題研究”也已批準立項。面向未來,他只有簡單的一句話:“只要還有潛力,就要勇敢地往前邁?!?/p>
在工地現(xiàn)場