他陪山石筑光華
——記中國(guó)工程院院士、土木水利學(xué)院院長(zhǎng)張建民
記者 高原
張建民近照
張建民，1960年3月生。清華大學(xué)水利系教授、土木水利學(xué)院院長(zhǎng)。分別于1982、1984、1991年于西安理工大學(xué)水電學(xué)院獲學(xué)士、碩士、博士學(xué)位，1997年在日本東京工業(yè)大學(xué)建筑系取得博士學(xué)位。從事土動(dòng)力學(xué)及巖土工程抗震理論與工程應(yīng)用研究30余年，其中1993年到1998年在日本清水建設(shè)從事地下工程抗震設(shè)計(jì)咨詢(xún)及研究工作5年。率先將土工抗震從以往的只針對(duì)“土體”提升到注重各種“土體與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)”，緊密結(jié)合城市地下結(jié)構(gòu)、高層建筑基礎(chǔ)、高土石壩、港航與近海結(jié)構(gòu)等工程抗震實(shí)踐，研發(fā)了動(dòng)力測(cè)試和動(dòng)力計(jì)算兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)，建立了以土體與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)為核心的土工抗震理論與技術(shù)體系。主編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，參編設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6部。主要成果被國(guó)內(nèi)外專(zhuān)著教材和設(shè)計(jì)規(guī)范采用，直接應(yīng)用到70余項(xiàng)大型工程抗震設(shè)計(jì)，發(fā)表SCI和EI收錄期刊論文220余篇、授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利22項(xiàng)。以第一完成人獲2009年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和2013年國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。獲首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?、潘家錚獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、光華工程科技獎(jiǎng)等榮譽(yù)。2017年當(dāng)選中國(guó)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(xiàn)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(xué)樓宇之間，默默等待著四季流轉(zhuǎn)變幻。這里的寧?kù)o偶爾也會(huì)被三三兩兩的學(xué)生急匆匆的腳步打破，一旦誤入這里，便不由得腳步慢下來(lái)。
這片世外桃源似的地方在清華泥沙館西側(cè)，它的締造者是中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)水利系教授張建民。
十余年來(lái)，他利用業(yè)余時(shí)間從全國(guó)各地搜集了各種巖石和地質(zhì)標(biāo)本共三大類(lèi)90種286塊，這些巨型原石組合成“地質(zhì)之角”，成為清華一景，也是目前國(guó)內(nèi)外大型巖石標(biāo)本種類(lèi)最多的室外地質(zhì)博物園。
“這里的每塊石頭都是有故事的。”張建民對(duì)這里的每一塊石頭都充滿(mǎn)了感情。同時(shí)，他不僅是這片石林的守護(hù)者，也是廣袤大地的傾聽(tīng)者，他以自己的科研工作守護(hù)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(jì)90年代，張建民從海外留學(xué)歸來(lái)，與團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始著手接觸面力學(xué)問(wèn)題研究。接觸面力學(xué)聽(tīng)起來(lái)高深，卻與人們的日常生活息息相關(guān)。無(wú)論在城市還是鄉(xiāng)村，無(wú)論走進(jìn)地鐵還是走上大橋，幾乎所有的建筑最終都離不開(kāi)與土體的接觸，而這個(gè)“接觸面”是控制建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全最關(guān)鍵的部位之一。遺憾的是，由于接觸面問(wèn)題處于結(jié)構(gòu)力學(xué)與土力學(xué)的交界地帶，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外鮮少有人對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，尚缺乏對(duì)各種接觸面力學(xué)規(guī)律的系統(tǒng)認(rèn)知和理論描述，而且已有的測(cè)試設(shè)備往往小而簡(jiǎn)單，無(wú)法為工程實(shí)踐提供科學(xué)的測(cè)試和評(píng)價(jià)手段。
此前，張建民從日本東京工業(yè)大學(xué)建筑系取得博士學(xué)位，進(jìn)入日本最大的土木建筑集團(tuán)公司之一——清水建設(shè)株式會(huì)社的技術(shù)研究所擔(dān)任研究工程師，主要工作任務(wù)之一是為解決公司設(shè)計(jì)部門(mén)遇到的各種工程問(wèn)題提供技術(shù)支撐，在此過(guò)程中他逐漸意識(shí)到，接觸面力學(xué)問(wèn)題是各種結(jié)構(gòu)、特別是大型結(jié)構(gòu)的變形控制、安全評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)中急需解決的基礎(chǔ)性科學(xué)難題和技術(shù)挑戰(zhàn)。
回到清華任教后，張建民帶著博士生張嘎開(kāi)始了對(duì)結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)問(wèn)題艱苦的科研之路。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一臺(tái)大型接觸面試驗(yàn)設(shè)備，也沒(méi)有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及研究經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。師生倆便對(duì)著手里僅有的一張概念圖紙進(jìn)行研究，從研究概念到具體設(shè)計(jì)，再到機(jī)械設(shè)計(jì)加工，再到開(kāi)展設(shè)備液壓系統(tǒng)和控制電路研發(fā)，一臺(tái)大型的二維接觸面設(shè)備，就這樣在他們手中一點(diǎn)點(diǎn)被“攢”了出來(lái)。
此后，從二維到三維，從單調(diào)加載到復(fù)雜循環(huán)加載，從細(xì)粒土到粗粒土、從鋼材結(jié)構(gòu)面到混凝土和巖石結(jié)構(gòu)面，從硬性接觸面到柔性接觸面，從小變形到大變形，設(shè)備不斷升級(jí)，完成不同系列的實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在大型接觸面實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的空白。
無(wú)外乎“用心”二字
多年來(lái)，張建民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持將科研目光投向工程技術(shù)實(shí)踐。其完成的科研項(xiàng)目“大型結(jié)構(gòu)與土體接觸面力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)研制及應(yīng)用”經(jīng)專(zhuān)家鑒定總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，項(xiàng)目被直接推廣應(yīng)用到公伯峽和馬來(lái)西亞巴貢等地的高壩、地鐵、建筑、橋基、港航、海上風(fēng)電等國(guó)內(nèi)外大型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論證中。2013年，他們這一項(xiàng)目榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
在這個(gè)獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)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(dǎo)的第一位博士生，現(xiàn)如今他已成長(zhǎng)為清華水利系的教授，其他學(xué)生則在建筑領(lǐng)域直接為中國(guó)工程建設(shè)事業(yè)作著貢獻(xiàn)。
張建民指導(dǎo)過(guò)的研究生都會(huì)記得他的“六字箴言、一句話(huà)”。六個(gè)字是“境界、眼光、胸懷”，一句話(huà)是“進(jìn)門(mén)的時(shí)候，我教你；出門(mén)的時(shí)候，你教我”，以此勉勵(lì)學(xué)生成為走在各自研究領(lǐng)域前沿的專(zhuān)家。
“為什么要因材施教？因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的追求、想法、做法不同，必須非常仔細(xì)地觀(guān)察他，發(fā)揮他的長(zhǎng)處，他就有可能會(huì)成為‘人物’。所以一定要做個(gè)用心的人，特別是對(duì)于一個(gè)教育工作者而言。”張建民說(shuō)。
科研之外，人生以?xún)?nèi)
張建民的用心體現(xiàn)在方方面面。現(xiàn)如今，“地質(zhì)之角”不僅成為一處展示典型地殼巖石和典型地質(zhì)現(xiàn)象的校園地學(xué)實(shí)踐教育基地，更成為清華園里一處迷人的風(fēng)景。該項(xiàng)成果還被評(píng)為清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。在這里，你能看到水工結(jié)構(gòu)創(chuàng)始人張光斗、水工泥沙創(chuàng)始人錢(qián)寧、土力學(xué)及巖土工程創(chuàng)始人黃文熙三位清華水利系泰斗級(jí)大師的筆跡。其中“地質(zhì)之角”四個(gè)字就是出于張光斗先生之手。此外，在一塊石頭上還刻有愛(ài)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(xué)生在這里學(xué)習(xí)、參觀(guān)，不需要講那么多，只需要聽(tīng)故事就能對(duì)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(gè)園子不僅是出于教學(xué)的需要，實(shí)際上它是校園文化建設(shè)的一部分，希望大家來(lái)清華不僅看到如畫(huà)的風(fēng)景，還要有所得，有所見(jiàn)識(shí)。”張建民說(shuō)起建立“地質(zhì)之角”的初衷時(shí)說(shuō)。
張建民雖為工科教授，但言行之間溫潤(rùn)儒雅?？赡苷氰b于對(duì)文化感染力的認(rèn)同，張建民發(fā)起倡議并推動(dòng)成立了張光斗科技教育基金管理委員會(huì)。除了物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì)，他更看重能為這些優(yōu)秀的同學(xué)們帶去哪些新的啟發(fā)和能量。于是，頒獎(jiǎng)典禮被安排到每年的清華校慶時(shí)舉行，這些來(lái)自全國(guó)各地的獲獎(jiǎng)學(xué)生被邀請(qǐng)來(lái)到清華，聆聽(tīng)學(xué)術(shù)報(bào)告、參觀(guān)校史館、國(guó)家博物館、大興水電基地等，活動(dòng)結(jié)束時(shí)總是滿(mǎn)載收獲。
“教育投資是世界上最有價(jià)值的投資。盡可能地集合一些教育資源惠及更多的學(xué)生，是一件很幸福的事。”張建民說(shuō)。
在教學(xué)科研之外，張建民始終心系社會(huì)公共服務(wù)，承擔(dān)了大量的社會(huì)服務(wù)性工作。從1999年開(kāi)始，他負(fù)責(zé)組織相關(guān)專(zhuān)家回憶和撰寫(xiě)黃文熙、汪聞韶等一批巖土力學(xué)老前輩的回憶錄，整理撰寫(xiě)中國(guó)土力學(xué)及巖土工程學(xué)科半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的發(fā)展歷程，編輯出版《巖土春秋五十年》一書(shū)。盡管其中不少作者已經(jīng)去世，但這部出版物為土力學(xué)及巖土工程領(lǐng)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(yáng)的寶貴精神財(cái)富。
在張建民的內(nèi)心深處，始終深埋著一份對(duì)國(guó)家、對(duì)社會(huì)赤誠(chéng)的感恩之心。當(dāng)年他是知青點(diǎn)里唯一一個(gè)考上大學(xué)的人，所以他將自己人生軌跡的轉(zhuǎn)折歸功于社會(huì)的改革與發(fā)展。“我常告訴自己要懷感恩之心，要學(xué)會(huì)回饋社會(huì)，不是為了別人，因?yàn)檫@樣做，自己也會(huì)感到很幸福，很滿(mǎn)足。”張建民說(shuō)。
（清華新聞網(wǎng)6月13日電）
編輯：徐靜 審核：襄楠
