“偏安”一隅 献力国之建设
——记合肥工业大学国家自然科学基金优秀青年科学基金项目获得者王佐才教授

2022-01-22 09:15李明丽
科学中国人 2021年32期
关键词:桥梁监测结构

李明丽

2021年作为“十四五”计划的开端,迎来了我国对基础建设提出的新规划、新要求。“新基建”的总体目标是围绕数字转型、智能升级、融合创新,布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施。桥梁的养护与建设也同样需要在崭新的时代背景下完成向“智慧交通”方向的转变,从而要求我们的健康监测系统随之开启智能化发展的新道路。

围绕国家“交通强国”重大需求,有着丰富一线工程实践经验的王佐才,肩负合肥工业大学研究生院副院长、学科建设与评估处处长等重任,在做好教学与管理工作的同时,扎根“科研一线”,建树颇丰:先后主持和参与多项大型桥梁健康监测研究课题,其中包括芜湖长江公路二桥、池州长江大桥、安徽省路网级桥梁监测及示范应用等多项重大科研项目;科研成果陆续发表期刊论文近百篇,其中包含国际知名期刊论文四十余篇。“近年来极端灾害频发,对我们的桥梁结构健康监测研究领域来说,是机遇也是挑战。我们有机会实现更前沿的技术突破,但同时需要挑战更为艰巨的科研攻关。”投入工程结构安全研究数十载,他对这份事业始终怀抱着使命感和责任感。

王佐才

少年求学路

1982年,王佐才出生于湖南一个偏僻的小山村,父母虽是地地道道的农民,却有着淳朴的家风及“勤耕立家、苦读荣身”的育儿理念。深受“耕读传家”文化的影响,王佐才的父母在孩子幼年时便将其送到离家10里地外的小学和初中念书。从那时开始,王佐才每天都要背着沉重的书包,满载着父母的期望,往返于学校与家之间。他对上学路的印象十分深刻:那是一条长长的泥泞小路,夏天多雨,雨后路上的深坑都积满了水,没有雨靴,鞋子踩水被浸湿后,脚被浸泡一天,皮肤都会发白发紫;到了冬天,上学的路途似乎变得越发遥远,经过跋涉,脚上满是冻疮。放学回家,母亲只能心疼地打盆热水,再用煤火将胡萝卜烧焦为他进行热敷以减轻冻疮带来的痛痒。这条“漫漫长路”并没有阻挡少年王佐才的求知欲望,在6年的求学历程中,他几乎每天早上都是第一个到达学校。犹记得家里只有唯一的一个年久失修的闹钟,经常故障。有时清晨迷蒙间,“被梦想唤醒”的王佐才无法得知具体时间,只得揉揉眼睛、吃点剩饭就直接踏上学途。失去钟表的指引,王佐才甚至有时在凌晨四点多就出了家门,“小时候真正体会到黎明前的黑暗到底有多黯淡,有时害怕到甚至要坐在路旁的石头上等待黎明才能继续前行”。

“披星戴月”的经历教会了王佐才珍惜每一次学习机会,从小到大,他的学习成绩一直名列前茅。也正是这段年少时艰苦的奋斗经历,滋养了他强烈的家国情怀及昂扬的意志品德,成为了他日后科研道路上的巨大助益。

奠定学术基础

2001年,王佐才正式进入中南大学土木工程专业,开启了自己的学术生涯。本科阶段的学习内容对于他来说,更多的是铸造“地基”的过程,通过土木工程基础理论的学习,凭借本科阶段的优异表现及突出成绩,他被保送至本校桥梁工程专业继续硕士阶段的深造。在硕士期间,王佐才直言与健康监测方向的专业知识接触仍未及深刻,只能算是偶有涉猎,其原因是国内这一研究方向在那时仍处于起步阶段,相关的技术应用、理论研究都还算是新鲜事物。真正将他“领入门”的当属王佐才的恩师——任伟新教授。彼时的任教授刚结束比利时、美国、澳大利亚等数国的访问交流工作,满载世界前沿的科技成果回国,为王佐才在桥梁结构健康监测领域播下了学术研究的种子。

除却知识上的收获,王佐才在大学的学习中还领悟了一个非常重要的品质:主观能动性。刚上大学,他就清晰地规划了自己的研究发展道路。勤学苦思、自律刻苦,在保持丰富社交活动的同时,他为自己的专业研究制订了严格的标准,对此王佐才称之为“要为自己的人生负责”。优秀的学习习惯为王佐才带来的绝不仅是考试中的优异分数那么简单,同时也为他之后前往美国攻读博士奠定了稳固的基础。2008年,为了拓宽科学视野,王佐才踏上了赴美留学之路——前往密苏里科技大学结构工程专业就读,他仅用了三年半的时间便完成了博士阶段的研究学习,最终带着自己的原创研究成果回国。相关成果整理后发表在Mechanic Systems and Signal Processing期刊上,王佐才与其博士导师首创的结构振动响应解析模式分解定理一经发表,就引起了学术界的广泛关注与热切讨论,以色列著名学者M.Feldman在国际著名期刊Mechanic Systems and Signal Processing专门针对这一成果发表通信论文——“A signal decomposition or lowpass filter with Hilbert transform(希尔伯特低通滤波信号分解)”,对其提出的定理给出高度评价:论文给出的公式是新的、简单的、非常具有原创性的(原文:“This formula is new, simple, and very original”)。

展露锋芒

有志者事竟成,王佐才的勤奋好学助力他在科研道路上迈出了坚实的一步。谈及国家在结构健康监测领域的发展进程,王佐才不无骄傲地表示:“目前我国在该领域的研究水平已经与世界科技前沿国家达到了齐头并进甚至是领跑的高度,当然,这并不代表我们可以就此懈怠。”于是,明确了前进方向的他“持续发力”,在从事研究工作的8年间,先后主持科研项目超过20项,并于2019年获批国家自然科学基金优秀青年科学基金项目。此外,王佐才还拿到了授权国家发明专利十余项,主编或者参编国家团体标准、地方标准等5部。

最值得一提的是,王佐才的研究成果颇具独特性和原创性。目前,王佐才瞄准“桥梁结构全寿命周期安全与监测”这一研究领域,以现代信号处理为突破手段,进行桥梁结构监测数据分析和处理,桥梁结构时变非线性参数识别以及基于监测数据的结构非线性模型修正等研究工作。依托重大工程,跨学科交叉开展研究。在桥梁结构监测数据理论、参数识别及非线性模型修正方面取得了系统创新成果:提出了基于解析模式分解定理的桥梁结构振动响应时频分析理论和非平稳性定量化评价方法;提出了桥梁结构振动响应瞬时特征的时变非线性参数识别的方法;建立了动力荷载作用下的桥梁结构非线性模型修正的优化目标函数,实现了大型桥梁结构的非线性模型修正。

在日后的工作中,王佐才将继续瞄准学科发展国际前沿,以高新前沿技术研究为导向,以提高原始创新能力和获取自主知识产权为目标,围绕结构的“时变与非线性”和“随机可靠性”问题,进行土木工程结构健康监测中的数据科学理论、模型确认、安全状态评估等研究工作。

言传不如身教

结构健康监测工程是一门交叉融合学科。在王佐才看来,征服交叉学科最好的方式就是通过理解性阅读不断拓宽自己的知识眼界,从而培养良好的科研思维。他对学生们的倾囊相授也换回了“第十六届霍英东青年教师奖”的荣誉。但王佐才却说:“荣誉不是最重要的,育人才是最重要的。”

早已将“为人师表”四字刻进血肉的王佐才时刻不忘为学生树立好榜样,正所谓“言传不如身教”。他以自己多年来形成的阅读习惯为学生书写着最为规范的知识输入范式,他也十分重视学生对于知识的理解程度,“‘凡事预则立,不预则废’,对待课程,教师必须做到先将自己要讲授的知识理解透彻从而深入浅出”。知识的升华更是一条必经之路,但往往要通过给予学生足够的空间来实现。王佐才一直强调学生不能“造论文”,因为过程极其痛苦,且对知识的运用输出毫无意义。反之,应将“论文”看作是用来记叙研究过程、阐述研究结果逻辑性与可靠性的手段。若一时得不到灵感,则不妨让大脑放空一下,一念放下,万般自在。

另外,王佐才还袒露了自己对培养人才的决心,他认为这不仅仅是短期的工作目标,更是一名教师永恒的信仰。教室内的一张张书桌连接的是国家基础建设保障水平的发展,这份沉重的责任使他一刻也不敢松懈。未来,他将带领自己的团队尽力为桥梁健康安全保障服务,“偏安”一隅,仍决心承载更多国人幸福,献力国之建设。

猜你喜欢
桥梁监测结构
某SUV前碰结构优化分析
顶推滑移法在钢结构桥梁施工中的应用
气囊测压表在腹内压监测中的应用
重庆桥梁发展史揭开新篇章
浅析深基坑监测及数据分析方法
基于 WSN 的隧道健康监测研究
论结构
手拉手 共搭爱的桥梁
我想做一名桥梁工程师
当型结构与直到型结构的应用