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山东大学 - 《山东大学报》

安邦修大道,育才强国基

——访“科学探索奖”获得者李利平教授

作者:刘烁    
2022-12-07     浏览(330)     (0)

  李利平,男,1981年生,中共党员。山东大学教授、博导。国家杰青、宝钢优秀教师、全国党建工作样板支部和全国高校黄大年式教师团队骨干成员。获中国青年科技奖、詹天佑成就奖和腾讯科学探索奖。国家交通基础设施重点专项总体专家组和川藏铁路建设工程实施技术专家组成员。现任山东大学齐鲁交通学院常务副院长、山东大学齐河新材料与智能装备研究院院长。兼任中国岩石力学与工程学会岩石工程设计方法分会副理事长、青委会和中国水利学会化学灌浆分会副主任委员。主要从事地下工程智能建造与灾害防控研究。获国家科技进步和技术发明二等奖各1项,省部级科技进步和技术发明一等奖3项(第1);全部论文H指数36,以第一及通讯作者发表SCI/EI论文90余篇(1篇“中国百篇”,6篇“高被引”);主、参编标准和工法10项。2019年遴选为第二届世界交通运输大会(WTC)隧道工程学部隧道施工与灾害控制学科主席。


  
  9月15日,“科学探索奖”名单揭晓,山东大学齐鲁交通学院李利平教授名列其中,李利平也成为山东大学首位获此殊荣的青年科学家。9月9日,李利平刚刚获得了山东大学2022年度“我心目中的好导师”荣誉称号。李利平为土木工程添上了智能建造的翅膀,在学科教学中扬起了创新的风帆,他胸怀强校兴国的赤子之心,诠释着“为天下储人才,为国家图富强”的责任担当。

志力所向,晖光日新

  党和国家十分重视发展关键核心技术,党的二十大报告对此多有提及。“科学探索奖”面向基础科学和前沿技术领域,体现对青年科研人员的高度认可与鼓励。李利平表示,此次获奖虽是个人荣誉,但也是对集体努力成果的认同,是对过去的肯定和对未来的鼓励。李利平认为,作为青年科研工作者,需要在内心厚植家国情怀,勇当弄潮儿,引领创新。在他看来,小问题很多人都能解决,因为这是对一名科研工作者最基本的要求。大问题却只有个别人才能解决,这才是体现担当的地方。怀着矢志创新、报效国家的赤子之心,纵使灾害预防的现场有生命危险,李利平也不退缩,一心想着:让新方法、新技术、新装备落地,去解决问题、保障安全、减少损失、加快施工的进度,解决重大问题,促进行业创新。
  当前,中国进入新时代,土木工程也迎来了自身的行业创新挑战:传统基础设施建设如何融进前沿科学技术?李利平率先走在了解决这些问题的路上。川藏铁路、滇中引水工程、胶州湾第二海底隧道等超级工程的成功标志着土木工程进入了一个新时代,改变了“又土又木”的旧面貌。与地表的灾害预警不同,地下工程的灾害预警与控制研究难度更大,地下的突发性、不可预测性、隐蔽性增加了对地质灾害的监测防护以及风险控制的难度,李利平课题组的任务则是确定灾害发生的位置、时间、灾害的量级,未雨绸缪,由此来决定人员撤离不撤离、来决定怎么“跑”,发展能够让行业承认且落地的预警技术。面对隧道里面突水突泥的“水老虎”和突然落石的“下山虎”,他们打破传统研究中依靠人力的框架,将未来探索方向转变为让机器人代替人来施工,把这两个“虎”控制住。李利平课题组的研究既立足于原始创新,以突破基础理论,又致力于用落地的实用技术和装备来进行灾害探测和预警。

研以致用,引领创新

       在交通安全与灾害预警上,将“看得到的信息”和“看不到的信息”综合处理,做到精准预测灾害的发生时间、发生位置、发生量级,扭转传统的被动防治而变成主动防控,是李利平的目标。怀揣着这一目标,他穿过危险的桥洞,走过森峭的山路,以祖国的山河为琴键,让世界听到了中国智慧与中国声音。
  在泉城济南,地铁修建以泉水保护为先,施工难度极大。李利平长期兼任济南地铁的副总工程师(今年起被任命为外部董事),保泉这一重任压在了李利平的肩上,如今顺利运行的济南地铁见证了其精湛的专业素养和高度的责任感。李利平课题组给修建地铁所必须的盾构机装上了“五官一脑”,即“火眼金睛——地层透视,顺风耳——听声辨位,超级翘鼻——嗅气闻险,钢牙神经——灵敏触觉,号脉灵手——体检器”,这5套装备变成一个智能决策系统“人工智脑”,全部搭载到“智慧一号”盾构机上。从此,济南制造的盾构机拥有了“五官一脑”,地铁建设进入智能建造时代。李利平团队与山东高速一起,建设了世界最大规模的公路双向八车道隧道群。老虎山隧道及浆水泉隧道因为石灰岩的原因稳固性差,施工时石块会哗哗往下掉,容易造成“飞来横祸”,李利平课题组不负众望,研发了垮塌实时监测和预警技术,确保了工程安全进行。李利平满怀期待地表示:“万里黄河第一隧已经建完,济南未来还要建造至少两条穿黄隧道,水下最小埋深设计和超大直径盾构安全建造等问题都在不断探索并逐步解决的路上。”提起对山东高速的科技未来发展规划的支撑,李利平课题组蓄势待发,他们计划在公路隧道建设中率先掀起一个风向,建立第一个智能建造示范样板工程,用机器人来代替更多的人打隧道,从而在全国推行。
  李利平的家国情怀,体现在他投身祖国建设的决心和将中国智慧传遍世界的信心上。李利平课题组与徐州重工联合研发的悬臂式掘进机成功下线,提升了施工效率,应用于滇中引水工程。在川藏铁路旁的泸石高速修建过程中,因隧道上有水库,洞内如同水帘洞一样,风险捉摸不定,正是李利平课题组研发的多元信息实时监测技术,成功预警,避免了重大损失。李利平担任世界交通运输大会(WTC)第二届隧道工程学部隧道施工与灾害控制学科主席,为世界发展贡献着中国智慧。李利平表示,中国是超级土木工程大国,国家倡导文化自信,技术也要自信。上天容易入地难,土木工程服务于重大基础设施建设,而重大基础设施建设是每一个国家经济发展的重要引擎和支柱,灾害的高频发生会导致工程中止或减缓,把预警做好会对整个工程推进的进度和安全建造起到重大作用,降低工程成本。当技术水平位列前沿,中国就能够引领全球土木工程,将隧道、地下工程的这种灾害监测预警做到极致。李利平团队成功推演出地下水突出的机理,做到了原始创新,这种试验方法和数值计算水平在国内名列前茅,在国际上具有重要影响力,他们的计算模型被纳入了国际著名软件EDEM案例库,并被国际著名软件FLAC公司作为典型案例进行官方推介报道。针对“天上掉馅饼——隧道掉石头”这一问题,李利平课题组推动发展的新技术——激光测振技术,找到危险石块,根据落石的振动频率和周围的母岩不同这一原理,用微震技术来圈定塌陷范围,该技术被国际数学家、DDA方法创始人石根华高度认可,为其他国家在遇到类似工程难题时提供了实用方法和技术支撑。

强校兴国,立德树人作

  为“学生心中的好导师”和“全国高校黄大年式教师团队”的骨干成员,李利平认为,教书育人要先育人,让学生具有家国情怀是育人之根,最终使学生能够对国家的重大问题和服务地方建设作出贡献。他们在大型工程现场建临时党支部,实现育人与党建精神共同引领,塑造学生的大工程观。重视实践,薪火相传,李利平在教学实践中始终将得之于导师的精神——一个好的岩土工程师必须“脚粘泥土”传给自己的学生,他和学生们将工程现场视为最好的实验室,奔赴一线,测试调整,风餐露宿,风雨无阻。在李利平的学生厉明浩眼里,老师心怀家国,思维超前,眼光开阔。在课堂上,李利平将当下热门的机器人、虚拟现实等前沿技术引入“土木课堂”,用工程案例深入浅出地讲述晦涩的理论,鼓励学生们用国际化的视野做学问,为学生的成长成才倾注了大量心血。为打通就业“最后一公里”,李利平鼓励学生在毕业之前谙熟社会需求,有针对性地学习和实践,为步入社会做好准备。
  强校兴国对李利平来说不是口号,而是实干。在山东大学“由大到强”的转变道路上,李利平课题组不辱使命,致力于将土木工程专业打造成智慧工程体系,改变大家对土木工程“泥瓦匠”的传统认知。他们发挥学科交叉优势,推动建立智能建造与智慧工程学科群,由齐鲁交通学院牵头,土建学院、机械学院、软件学院联合发力,注入智能化和绿色化基因,使土木工程变成智慧工程。从学生培养到科技创新,李利平致力于构建以需求为导向的新模式,引导学生将课堂上学到的知识拿到实验室去验证,到科研需要的地方去实践,最终服务于解决实际工程的难题,做到全盘创新,打造全链条培养体系。齐鲁交通学院在去年获批智能建造与智慧交通专业,就是土木工程向智慧工程转变的一个重要举措,发展地下工程机器人等高端的装备和技术创新落实了山东大学“由大到强”的号召。李利平坚信,合力一定能解决大问题。今年,李利平又牵头获批了科技部重点研发计划项目“地下空间多视域立体灾情侦测与衍生灾害应急处置关键技术和装备”,联合中科院、中科大、徐州重工等多家单位,致力于地下空间重大突水突泥和围岩垮塌诱发山体重大塌陷的灾害控制,推动行业应急处置能力和抢修保通技术的进步。
  勋章闪烁着上下求索者的卓越品质,李利平全力以赴的工作激情感染着他身边的每一个人,与他共事者对他赞赏有加,潜心修学者视其为榜样,他们找到了在李利平身上传承的一代又一代山大人为国家民族勇于担当的精神。面对新一代青年学子,李利平以四句话寄语诸君:“第一,一个人能走多远不取决于你个人的能力有多强,而取决于你与谁同行。我们在山大,与山大和团队同行,立足山大的优秀平台就一定能走好。第二,一个人可以走得很快,但是一群人会走得更远,要懂得团队合作,齐心协力攻坚克难。第三,不要临渊羡鱼,更不能做一个坐井观天的人,不要停留在想象中,要付出实际的努力。第四,在这个信息爆炸的时代,要懂得用多角度的思维模式,以交叉融合汇聚的思维去审视问题。在科研或者未来的生活中发现真问题、解决真问题和真解决问题。”
  雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。李利平表示,将继续打破传统,持续推进理论与技术双创新,去引领行业发展趋势,解决不断涌现的新问题,为社会发展付出切实厚重的力量。 (刘烁)