他陪山石筑光華

——記中國工程院院士、土木水利學院院長張建民

記者 高原  

張建民近照

張建民，1960年3月生。清華大學水利系教授、土木水利學院院長。分別于1982、1984、1991年于西安理工大學水電學院獲學士、碩士、博士學位，1997年在日本東京工業(yè)大學建筑系取得博士學位。從事土動力學及巖土工程抗震理論與工程應用研究30余年，其中1993年到1998年在日本清水建設從事地下工程抗震設計咨詢及研究工作5年。率先將土工抗震從以往的只針對“土體”提升到注重各種“土體與結構系統(tǒng)”，緊密結合城市地下結構、高層建筑基礎、高土石壩、港航與近海結構等工程抗震實踐，研發(fā)了動力測試和動力計算兩個技術平臺，建立了以土體與結構一體化設計為核心的土工抗震理論與技術體系。主編國家標準《地下結構抗震設計標準》，參編設計標準6部。主要成果被國內外專著教材和設計規(guī)范采用，直接應用到70余項大型工程抗震設計，發(fā)表SCI和EI收錄期刊論文220余篇、授權發(fā)明專利22項。以第一完成人獲2009年國家科技進步二等獎和2013年國家技術發(fā)明一等獎。獲首都勞動獎章、潘家錚獎、全國優(yōu)秀科技工作者、光華工程科技獎等榮譽。2017年當選中國工程院院士。

很多人都不知道在清華有一片石林山水。每至春夏，石林的夾縫中，一線飛瀑順流而下，一汪清泉幻化成鏡，一座小亭亭亭玉立。它們躲藏在教學樓宇之間，默默等待著四季流轉變幻。這里的寧靜偶爾也會被三三兩兩的學生急匆匆的腳步打破，一旦誤入這里，便不由得腳步慢下來。

這片世外桃源似的地方在清華泥沙館西側，它的締造者是中國工程院院士、清華大學水利系教授張建民。

十余年來，他利用業(yè)余時間從全國各地搜集了各種巖石和地質標本共三大類90種286塊，這些巨型原石組合成“地質之角”，成為清華一景，也是目前國內外大型巖石標本種類最多的室外地質博物園。

“這里的每塊石頭都是有故事的。”張建民對這里的每一塊石頭都充滿了感情。同時，他不僅是這片石林的守護者，也是廣袤大地的傾聽者，他以自己的科研工作守護著生活在這片土地上人們的安全。

艱苦的科研探索之路

上世紀90年代，張建民從海外留學歸來，與團隊成員開始著手接觸面力學問題研究。接觸面力學聽起來高深，卻與人們的日常生活息息相關。無論在城市還是鄉(xiāng)村，無論走進地鐵還是走上大橋，幾乎所有的建筑最終都離不開與土體的接觸，而這個“接觸面”是控制建筑結構系統(tǒng)安全最關鍵的部位之一。遺憾的是，由于接觸面問題處于結構力學與土力學的交界地帶，多年來國內外鮮少有人對這個問題進行深入的研究，尚缺乏對各種接觸面力學規(guī)律的系統(tǒng)認知和理論描述，而且已有的測試設備往往小而簡單，無法為工程實踐提供科學的測試和評價手段。

此前，張建民從日本東京工業(yè)大學建筑系取得博士學位，進入日本最大的土木建筑集團公司之一——清水建設株式會社的技術研究所擔任研究工程師，主要工作任務之一是為解決公司設計部門遇到的各種工程問題提供技術支撐，在此過程中他逐漸意識到，接觸面力學問題是各種結構、特別是大型結構的變形控制、安全評價和優(yōu)化設計中急需解決的基礎性科學難題和技術挑戰(zhàn)。

回到清華任教后，張建民帶著博士生張嘎開始了對結構與土體接觸面力學問題艱苦的科研之路。當時，國內外還沒有一臺大型接觸面試驗設備，也沒有現(xiàn)成的實驗技術及研究經驗可以借鑒。師生倆便對著手里僅有的一張概念圖紙進行研究，從研究概念到具體設計，再到機械設計加工，再到開展設備液壓系統(tǒng)和控制電路研發(fā)，一臺大型的二維接觸面設備，就這樣在他們手中一點點被“攢”了出來。

此后，從二維到三維，從單調加載到復雜循環(huán)加載，從細粒土到粗粒土、從鋼材結構面到混凝土和巖石結構面，從硬性接觸面到柔性接觸面，從小變形到大變形，設備不斷升級，完成不同系列的實驗成果。他們發(fā)明研制了一套以大型為主、大中小型配套的高精度接觸面靜動力學試驗設備，填補了國內外在大型接觸面實驗技術領域的空白。

無外乎“用心”二字

多年來，張建民帶領團隊堅持將科研目光投向工程技術實踐。其完成的科研項目“大型結構與土體接觸面力學測試系統(tǒng)研制及應用”經專家鑒定總體達到國際領先水平，項目被直接推廣應用到公伯峽和馬來西亞巴貢等地的高壩、地鐵、建筑、橋基、港航、海上風電等國內外大型工程結構設計論證中。2013年，他們這一項目榮獲國家技術發(fā)明獎一等獎。

在這個獲獎團隊中，除了張建民自己，其他人都是清華水利系畢業(yè)的直博生。張嘎是張建民指導的第一位博士生，現(xiàn)如今他已成長為清華水利系的教授，其他學生則在建筑領域直接為中國工程建設事業(yè)作著貢獻。

張建民指導過的研究生都會記得他的“六字箴言、一句話”。六個字是“境界、眼光、胸懷”，一句話是“進門的時候，我教你；出門的時候，你教我”，以此勉勵學生成為走在各自研究領域前沿的專家。

“為什么要因材施教？因為每個學生的追求、想法、做法不同，必須非常仔細地觀察他，發(fā)揮他的長處，他就有可能會成為‘人物’。所以一定要做個用心的人，特別是對于一個教育工作者而言。”張建民說。

科研之外，人生以內

張建民的用心體現(xiàn)在方方面面。現(xiàn)如今，“地質之角”不僅成為一處展示典型地殼巖石和典型地質現(xiàn)象的校園地學實踐教育基地，更成為清華園里一處迷人的風景。該項成果還被評為清華大學教學成果一等獎。在這里，你能看到水工結構創(chuàng)始人張光斗、水工泥沙創(chuàng)始人錢寧、土力學及巖土工程創(chuàng)始人黃文熙三位清華水利系泰斗級大師的筆跡。其中“地質之角”四個字就是出于張光斗先生之手。此外，在一塊石頭上還刻有愛因斯坦的真跡。

“這里的每一塊石頭，包括‘一亭’的名字都有它背后的故事，學生在這里學習、參觀，不需要講那么多，只需要聽故事就能對清華水利系肅然起敬，知道它是有傳統(tǒng)的。所以文化的力量更有感染力。我們做這個園子不僅是出于教學的需要，實際上它是校園文化建設的一部分，希望大家來清華不僅看到如畫的風景，還要有所得，有所見識。”張建民說起建立“地質之角”的初衷時說。

張建民雖為工科教授，但言行之間溫潤儒雅。可能正是鑒于對文化感染力的認同，張建民發(fā)起倡議并推動成立了張光斗科技教育基金管理委員會。除了物質上的獎勵，他更看重能為這些優(yōu)秀的同學們帶去哪些新的啟發(fā)和能量。于是，頒獎典禮被安排到每年的清華校慶時舉行，這些來自全國各地的獲獎學生被邀請來到清華，聆聽學術報告、參觀校史館、國家博物館、大興水電基地等，活動結束時總是滿載收獲。

“教育投資是世界上最有價值的投資。盡可能地集合一些教育資源惠及更多的學生，是一件很幸福的事。”張建民說。

在教學科研之外，張建民始終心系社會公共服務，承擔了大量的社會服務性工作。從1999年開始，他負責組織相關專家回憶和撰寫黃文熙、汪聞韶等一批巖土力學老前輩的回憶錄，整理撰寫中國土力學及巖土工程學科半個世紀以來的發(fā)展歷程，編輯出版《巖土春秋五十年》一書。盡管其中不少作者已經去世，但這部出版物為土力學及巖土工程領域的青年科技工作者留下了一部值得自豪和驕傲的史料，凝練出了巖土人值得繼承和發(fā)揚的寶貴精神財富。

在張建民的內心深處，始終深埋著一份對國家、對社會赤誠的感恩之心。當年他是知青點里唯一一個考上大學的人，所以他將自己人生軌跡的轉折歸功于社會的改革與發(fā)展。“我常告訴自己要懷感恩之心，要學會回饋社會，不是為了別人，因為這樣做，自己也會感到很幸福，很滿足。”張建民說。

（清華新聞網(wǎng)6月13日電）

編輯：徐靜 審核：襄楠