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山大首屆“專利新(xīn)星”獲得者馬晨陽:隧洞深處,逆光而行

發布日期:2023年04月(yuè)(yuè)20日 11:41  點擊次數:

在雲南(nán)滇中引水工程地下(xià)數百米的施工現場,岩土(tǔ)中心2020級博士生(shēng)馬晨陽與駐現場老師穿着及膝的防水靴和厚重的防水服,戴着施工安全帽,渾身(shēn)濕漉,一(yī)步一(yī)步趟水朝隧道中正在湧水的側壁走去。

岩土(tǔ)中心科研人(rén)員駐紮施工一(yī)線

與常人(rén)想象中相對舒适的科研環境不同,荒無人(rén)煙的深山、濕度超出人(rén)體承受能(néng)力的地下(xià)——這才是岩土(tǔ)中心從事(shì)地下(xià)工程的科研人(rén)的日常寫照。滇中引水工程是國務院确定的172項節水供水重大水利工程中的标志性工程,像馬晨陽所在的科研團隊一(yī)樣,岩土(tǔ)中心師生(shēng)駐紮在祖國大江南(nán)北重大工程一(yī)線,用實際行動服務着國家重大工程建設。

馬晨陽,土(tǔ)建與水利學院2020級博士研究生(shēng),導師李術才院士,助理(lǐ)導師劉人(rén)太教授、楊磊教授、陳孟軍老師、白繼文老師,研究方向爲大流量突湧水不良地質災害治理(lǐ)。在讀期間,發表SCI論文7篇,參與申請發明專利26項(2項海外專利),授權10項。曾帶領團隊獲得第八屆“互聯網+”大學生(shēng)創新(xīn)創業大賽國家級金(jīn)獎、國家級銀獎各一(yī)項,山東省金(jīn)獎2項,第十二屆“挑戰杯”中國大學生(shēng)創業競賽國家級銀獎、山東省金(jīn)獎,第六屆“互聯網+”大學生(shēng)創新(xīn)創業大賽山東省銀獎,第八屆山東省大學生(shēng)科技創新(xīn)大賽山東省一(yī)等獎,第十三屆山東省大學生(shēng)科技節—山東省大學生(shēng)創業計劃大賽山東省一(yī)等獎等多項科研創業類競賽大獎,也(yě)是山東大學“專利新(xīn)星”首屆獲獎人(rén)。

堅持創新(xīn)引領,破解行業難題

随着中國地下(xià)空間開發的迅猛發展,城市(shì)軌道交通、地下(xià)建築、隧道等的大規模建設,地下(xià)空間開發的各類困難挑戰随之而來,尤其是在沿海、岩溶地區——地下(xià)水異常豐富,裂隙、岩溶等不良地質構造較多,水力聯系暢通,其水壓高、流量大、流速快(kuài),極易造成機械毀壞、工程停滞等,嚴重時甚至造成地面塌陷,危及施工人(rén)員及路(lù)面人(rén)員生(shēng)命安全。

面對交通強國、海洋強國、國家水網建設等一(yī)系列國家戰略對工程防災減災救災的要求,突破突湧水這一(yī)“攔路(lù)虎”已成爲地下(xià)工程領域最具挑戰性、前瞻性和緊迫性的難題。目前“注漿法”是治理(lǐ)突湧水災害的最有效方法,它通過鑽孔将材料注入過水通道,掐住“大動脈”,保證地下(xià)工程的安全建設。但(dàn)面對沿海、岩溶地區湧水特點,傳統材料進入地下(xià)水環境後便被沖刷稀釋的無法正常凝膠固化(huà),因此新(xīn)型注漿材料的研發成爲成功治水關鍵所在。在導師李術才院士的帶領下(xià),團隊堅持創新(xīn)引領,開展學科交叉,将醫用高分(fēn)子(zǐ)領域的新(xīn)進展引入到突湧水封堵中,曆經多年研發出了(le)突湧水封堵“特效藥”—WIS材料,這種材料膨脹倍率可達上(shàng)百倍,膨脹過程不受動水沖刷影響,堵得住、堵得好(hǎo)(hǎo),還具有無毒無污染等優勢。

“這項研究是我的導師李術才院士在工程實踐中提出的。面對行業難題,進行材料研發隻有創新(xīn)一(yī)條路(lù),而這個過程單一(yī)學科知識肯定是無法解決的,隻有通過學科交叉、通過創新(xīn)思想的碰撞來進行突破。爲了(le)彌補自身(shēn)知識欠缺,馬晨陽在大量資料搜集閱讀以及對市(shì)場現有材料優缺點和使用情況調查比對基礎上(shàng)終于找到了(le)自己的思路(lù),在創新(xīn)的道路(lù)上(shàng),他和隊員們克服了(le)材料研發、材料合成運用等一(yī)個個困難。“這是一(yī)項從0到1的研發,沒有前人(rén)的基礎,每一(yī)步都是在導師和團隊的共同努力下(xià)逐步完成的。創新(xīn)都是‘九死一(yī)生(shēng)’的,要有破釜沉舟的勇氣。當然這也(yě)是一(yī)個逐漸成長的過程,通過不斷請教和學習,把其他專業的新(xīn)理(lǐ)念融入到自己專業中來,并使之能(néng)在工程領域體現出價值,這個過程既提升了(le)我的科研水平,也(yě)讓我鍛煉了(le)爲人(rén)處世和看待世界的态度。”

貫徹新(xīn)發展理(lǐ)念,助力“雙碳”目标

踐行新(xīn)發展理(lǐ)念,助力實現“雙碳”目标,是當下(xià)工程建設的重要必修課。“對于我們這個專業和湧水封堵來說,目前工程都要求是綠色工程、安全工程、樣闆工程,這些(xiē)要求都與新(xīn)發展理(lǐ)念密切相關。”說到這裏,他向我們展示了(le)一(yī)張幻燈片,圖片上(shàng)的樓房(fáng)坍塌損毀比較嚴重,地下(xià)的路(lù)面也(yě)成了(le)一(yī)個大坑,“傳統的防湧水材料非常容易導緻地下(xià)水位的變化(huà),地下(xià)水本身(shēn)是一(yī)個平衡循環的系統。在一(yī)個系統平衡的地區如(rú)果某一(yī)個地段的水因爲施工持續流出,系統平衡就(jiù)會被打破,地表就(jiù)會呈現一(yī)種無壓狀态,土(tǔ)顆粒就(jiù)會積聚下(xià)沉,造成地表幹涸、魚塘幹枯、道路(lù)塌陷、房(fáng)屋開裂下(xià)沉。”他以雲南(nán)滇中引水工程實地情況爲例,“滇中引水工程昆明段施工的時候,地下(xià)在開挖,隧洞裏的湧水沒過了(le)膝蓋,需要五六台抽水泵沒日沒夜地抽排水才能(néng)保證隧洞不被淹掉。但(dàn)由于地下(xià)水的排空,造成了(le)三公裏以外的一(yī)個景點兼小型水庫(白龍潭)的水量下(xià)降了(le)很多,環保局一(yī)直在施工過程中監測着該景點的地下(xià)水位變化(huà)與水質情況,所以通過抽排法施工基本無法實行,因此我們研發的材料是否安全、綠色地實現漏水通道“全封堵”就(jiù)至關重要。”

他還舉了(le)自己搜集到的使用水泥類材料封堵的案例來進行了(le)對比,“水泥類材料是強堿性的,會造成氫氧根離子(zǐ)和鈣離子(zǐ)的釋放(fàng),遊離在土(tǔ)中會污染水質,白龍潭的水質一(yī)旦改變就(jiù)會有很多魚出現死亡,影響當地生(shēng)态。”在工程建設中,要堅持系統思維,要全面貫徹新(xīn)發展理(lǐ)念,地下(xià)工程科研工作(zuò)者既要定住地下(xià)施工者的心,更要定住所有與工程建設相關的老百姓的心。

笃行不怠,煉就(jiù)人(rén)生(shēng)信條

古之立大事(shì)者,不惟有超世之才,亦必有堅韌不拔之志。導師李術才院士經常教導學生(shēng)們必須要理(lǐ)論與實踐相結合,要紮根工程一(yī)線發現問題,破解問題。回顧在工程一(yī)線的數次創新(xīn)過程,馬晨陽仔細觀察着不同地質災害特點和治理(lǐ)需求,将記錄的數據帶回實驗室進行優化(huà)改進,循環往複才能(néng)得到普适的結果。“不管是學習還是工作(zuò)都要堅持,不能(néng)安于現狀,要不斷地給自己制定目标,身(shēn)邊的人(rén)都很優秀,但(dàn)每個人(rén)綻放(fàng)的花期不一(yī)樣,隻要堅持總會遇到自己的花期”“今天再晚也(yě)是早,明天再早也(yě)是晚”,這是團隊的座右銘。一(yī)些(xiē)試驗往往很繁雜,一(yī)做就(jiù)是一(yī)整天,但(dàn)每當有了(le)新(xīn)的思路(lù),他們都會立即記下(xià),然後緊接着就(jiù)去嘗試。對試驗步驟也(yě)精益求精,力求每個環節都做到盡善盡美。

“每一(yī)棵參天大樹都是從小樹苗開始長成的,不要害怕風雨,不要害怕成長。”導師的教誨在潛移默化(huà)中影響了(le)馬晨陽的人(rén)生(shēng)。他談到了(le)“互聯網+”創新(xīn)創業大賽,連續參賽三年均未取得理(lǐ)想成績,而去年的賽事(shì)也(yě)是自己能(néng)夠參加的最後一(yī)年。“這是我的夢想,我很珍惜,也(yě)用盡全力。”由于疫情的原因,本來9月(yuè)(yuè)完成的比賽推遲到了(le)11月(yuè)(yuè),而11月(yuè)(yuè)還将迎來自己生(shēng)命中的一(yī)件大事(shì),與長跑8年之久的對象結婚。11月(yuè)(yuè)11日的比賽,團隊以0.1分(fēn)之差未能(néng)在國賽中摘金(jīn),遺憾之餘趕回家準備婚禮,回家路(lù)上(shàng)被告知獲得了(le)“複活賽”的機會,時間恰好(hǎo)(hǎo)是結婚日,一(yī)邊是執念、一(yī)邊是愛人(rén)……,緊張忐忑的他這時收到了(le)對象電話,“…可是我不想讓你後悔…”。于是結婚當天,“過門”儀式一(yī)結束,他們就(jiù)一(yī)起返回學校(xiào)參加了(le)比賽,舉行了(le)一(yī)場隻有一(yī)半的婚禮,一(yī)場爲夢想而戰的婚禮,最終不負衆望如(rú)願摘金(jīn)。“你提着燈照亮一(yī)千條一(yī)萬條路(lù),我選一(yī)條低(dī)頭跟着你沖向幸福!”在他們身(shēn)上(shàng),能(néng)看到執着堅定、矢志不渝的學子(zǐ)身(shēn)影,同心協力、休戚與共的夫妻精神。

說及未來的展望,馬晨陽希望自己在科研上(shàng)能(néng)夠擁有更迅捷的執行力、更大的格局和更高的智慧。古語有雲:石可破也(yě),而不可奪堅;丹可磨也(yě),而不可奪赤。在他們團隊身(shēn)上(shàng),我們能(néng)看到無數潛心科研、矢志不渝的學子(zǐ)們的身(shēn)影,日夜不休,隻爲了(le)實現心中的科研目标,哪怕經受無數考驗和挫折,依然無法擊垮他們,他們始終堅定,初心不忘。正是因爲有了(le)他們,中國科研的血脈裏才能(néng)源源不斷地湧入新(xīn)的熱血,才有日新(xīn)月(yuè)(yuè)異的今天。

【供稿單位:宣傳部    作(zuò)者:殷啓甯 程思雯    編輯:新(xīn)聞網工作(zuò)室    責任編輯:張丹丹  】

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