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建功立业新时代丨岩土工程学家陈云敏院士:潜心锻铸“国之重器”

发布时间: 2018-11-07 10:45:31 来源: 浙江在线 记者 曾福泉

【供要闻版,发“弘扬爱国奋斗精神 建功立业新时代”专栏】陈云敏

  浙江在线11月7日讯(浙江在线记者 曾福泉)“我们团队上下现在有这么一股精气神:这是我们整个科学生涯中至关重要的大事,一定要做好。”日前,在他位于浙江大学的办公室里,岩土工程学家、中国科学院院士陈云敏告诉记者。

  这件大事,就是建设浙江省第一个国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置(英文缩写CHIEF)。这一革命性的工程工具能够利用超重力的“时空压缩”效应,以人为手段模拟大自然在漫长时光中发生的巨变。

  CHIEF项目由浙大牵头,选址杭州未来科技城,陈云敏任项目首席科学家。“目前,项目已进入具体设计阶段,各环节的合作伙伴都是相关领域的国际领军者。”陈云敏说,CHIEF项目面向国际科技发展前沿,将为解决岩土工程防灾减灾、深海深地资源开发和新材料制备等我国经济社会发展和国家安全战略性、瓶颈性科技难题提供支撑。

  自主研制大型科学装备,支持基础科学问题的突破,一直是这位岩土工程专家念兹在兹的追求。多年来,他带领团队陆续研制了基于ZJU400超重力离心机的系列机载装置、高速铁路列车运行动力效应试验系统等国内外领先的科学装备,产出许多重要科研成果。

  “自主研发的科学装备是科学思想的结晶。我们了解一位科学家,不仅要听他的讲座,更要看他搭建的实验室。”陈云敏说,纵观世界一流大学和科研机构的实验室,关键科学装备往往源于自主研发。

  “我们当然也可以向外国购买先进设备,但一台设备最早的使用者必定是发明它的人,我们再引进,就已经慢了一着。”新时代呼唤前瞻性基础研究和引领性原创成果的重大突破。陈云敏认为,增强源头创新需要加大创新投入、汇聚创新要素,而大型科学装备正是一个重要载体,“国之重器”的分量亦在于此。

  陈云敏同时担任浙大工学部主任,他说,对于工程学科而言,装备还是连接“科学”与“技术”的桥梁,人们通过装备看到应用科学原理解决技术问题的可能性,因此尤有其重要意义。“浙大工程学科的9个院系都非常强调自主研制装备:谁的科研实力强,先比比实验室里的自研装备。”陈云敏说。

  入选2017年度教育部“高等学校十大科技进展”的高速铁路列车运行动力效应试验系统就是这样一个凝聚了科学家智慧的重要装备,采用了极富创新性的“假车真路”设计,在实验室里就能模拟全国各地的高铁运行。在浙大建工学院的实验大厅,记者看到高达数米的路基,路基之上是轨枕、铁轨,铁轨之上,不是列车,而是8个动力激振器。陈云敏说, 这些激振器每秒最快能起降30次,像“弹钢琴”一样快速地此起彼伏,把车轮驶过铁轨的连续过程模拟出来,最高能够模拟轮轴荷载达20吨的列车以360公里的时速驶过铁轨。由此,陈云敏团队细致地刻画出列车运行引发路基振动和累积沉降的种种复杂效应,并提出了控制和修复路基沉降的方法,让中国高铁的基础更加稳固。

  在潜心研制科学装备的过程中,陈云敏还培养了一批优秀的创新人才。周燕国在就读博士期间就参与ZJU400超重力离心机振动台的研发,提出了模拟地震液化作用的模型,其对全球半世纪以来地震液化的模拟与美国国家地质调查局实地调查的结果最吻合,在国际上被称为“周—陈模型”。

  中国正在加快建设创新型国家,许多高校正向世界一流大学的目标迈进。陈云敏认为,我们应该多花点时间去思考什么是真正的一流,知道什么是一流,才有可能做到一流。他说:“人类史上‘一流的事’往往都具有这样的共性:一是有非常强的社会需求,二是解决了重大的科学问题。我们应该始终围绕‘一流的事’形成自己的价值导向及学术品位。”

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