为人类探索地震的奥秘

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  1966年,周恩来总理站在邢台的地震废墟上,发出要搞地震预报的指示。
  科技工作者开赴地震预报的疆场,捕捉大地的脉动,数十年如一日,地震预报的中国长征从此开始。
  他献身地震科技探索,只为百姓安居乐业;以生命累积希望,百姓安危他永记于心。他就是中国地震局兰州地震研究所副研究员孙军杰。
  2012年,科学中国人年度人物颁奖典礼上,孙军杰成为年度人物之一,让我们一起走近他,感受这份荣光。
  智慧凝聚 光芒绽放
  孙军杰,1979年2月生,陕西省大荔人,博士,副研究员,硕士研究生导师,自2004年起任职于中国地震局兰州地震研究所从事科研工作。
  2004年以来,他主持国家级科研课题1项、省部级科研课题2项、院所长基金2项;以主要负责人身份参加国家级科研课题5项、省部级科研课题6项。在国内外学术刊物与学术会议上发表论文58篇,其中,第一作者论文23篇,SCI/EI收录论文21篇;参与编写学术专著与地方抗震规程各2部。2005~2010年间,获得省部级科技进步二等奖2项、厅局级科技进步一等奖3项。
  创新是科研的生命,从2004年以来,孙军杰就一直以创新为己任,用他的创新精神和创新成果,为科学的发展贡献着智慧和力量。
  “天然黄土场地震陷与桩基负摩阻力原位观测试验”研究为国家自然科学基金资助科研项目“黄土地基震陷性处理技术研究”中的一项重点研究内容。
  孙军杰教授及其团队通过在典型天然黄土场地采用微差爆破模拟地震动的方式,对黄土震陷在实际场地发生的可能性、时空分布特征和衍生规律,以及由土体震陷引发桩基负摩阻力沿桩身的分布、衍生规律进行综合研究。在国内外相关研究领域,以大型原位观测的形式,对土体的动力形变响应及其相关工程病害开展的研究工作,尚属首次。
  孙军杰教授在项目执行期间,全程负责了天然黄土场地震陷与桩基负摩阻力原为观测试验的场地选址、方案设计、数据观测、结果处理和成果发表等项研究内容。截止目前,与该项研究有关的科研成果主要包括:SCI/EI收录学术论文7篇,国际学术会议论文4篇,省部级科技进步二等奖1项,编写入地方性建筑抗震设计规程2部。
  “青藏铁路沿线典型冻土场地地震动特征及其震害研究”课题由青藏铁路建设总指挥部科研专项、科技部社会公益研究专项和地震科学联合基金等共同资助。
  通过野外勘查、现场钻探和测试、动三轴试验、分析与计算等方法,综合研究了多年冻土场地地震地表变形与破裂特征及形成机理,震陷、液化和崩塌等震害特征的调查及其预防对策,多年冻土场地地脉动、波速的测试与分析,地温对动荷载作用下多年冻土动本构模型、弹性模量、阻尼比和动强度影响规律,地温对多年冻土场地地震动峰值加速度、速度、位移和反应谱的影响规律以及多年冻土场地地表位移、速度、加速度和反应谱特征及其地温的定量影响等。
  孙军杰教授以主要负责人身份参加了该项目的相关研究,主要负责多年冻土场地动力特性现场测试、数据处理、结果分析和成果发表等项研究内容。截止目前,与该项研究有关的科研成果主要包括:SCI/EI收录学术论文4篇,国际学术会议论文3篇,省部级科技进步二等奖1项,部分研究成果在“青藏铁路冻土工程长期观测系统”建设和运行中得到充分考虑,也在我国首例对铁路安全运行进行监测预警技术系统“青藏铁路监测预警系统”的方案设计得到了应用。
  锲而不舍,执着追求
  将知识投于实践,又在实践中获得真知,身为科技领军人的孙军杰教授,不仅是一名孜孜不倦的垦荒者,在科学技术的原野上无惧无畏地走自己的道路。他深知要想有长久不竭的发展动力,学术交流至关重要。
  2006年,他参加了第7届全国土动力学学术会议;2007年,在第10届土力学及岩土工程学术大会上做了精彩的专题报告;2011年,又参加了第11届土力学及岩土工程学术大会,在第11届青年岩石力学与工程学术大会座了专题报告,引起了强烈的反响。
  国际方面,2008年,他参加了第14届国际地震工程大会,并做了专题报告,今年将参加第15届国际地震工程大会做专题报告。
  目前,孙军杰教授主持在研的科研项目有4项,分别为国家自然科学基金资助的“基于三相耦合性态的非饱和黄土动残余应变理论估算模型”、甘肃省自然科学基金资助的“黄土震陷量的概率性计算方法研究”、国家重点实验室开放基金资助的“动荷载—温度耦合作用下多年冻土塑性形变理论估算模型”和院所长基金资助的“地震动作用下黄土震陷性区域评价方法研究”,主要开展非饱和黄土三相赋存性态、动残余应变理论估算(包括多年冻土)、场地沉降概率性评价和区划应用等研究内容。
  另外以主要负责人身份,孙军杰教授参加国家自然科学基金资助科研项目2项,分别为“黄土地基抗液化处理技术研究”和“黄土地区复杂场地条件对地震动放大效应的影响机理研究”,前者中主要负责黄土地基抗液化桩基处理技术研究工作,后者中主要负责场地波速和持时微动现场测试工作等研究工作。
  谈到对未来的规划,孙军杰教授说,在未来5—10年内,将主要着眼于开展合理性与实用性兼备的静/动应力作用下土体形变本构关系方面的研究工作;开展考虑多场耦合作用下边坡稳定性分析时安全系数计算方法方面的研究工作;开展岩土体动应力致灾机制下的动力与静力加载转换判定计算方面的研究工作;开展岩土(地质)区域灾害可靠综合评价方法方面的研究工作。
  人生没有设限,未来更没有上限,他正是本着心中对地震科技研究的热爱,选择了这条无悔的科研人生路,在这条路上他择善而固执,将全部精力与心血都献给了这一片天地。路漫漫其修远,这是一场人类用智慧与地球的较量,一场看似无望的较量,他却以生命累积着希望。
  孙军杰:创新,重点在新,关键在创
  随着自身认知的提高,感觉科学的美貌开始变得满目疮痍,着眼间,到处都是可做之事,到处都无可做之事。基本物理过程形成了千姿百态的缤纷世界,科学的内涵在于明晰复杂表象下的那些可能的基本物理过程,科学崇尚的简朴即是其关注人物与所要刻画事物相对照的必然结果。可以说,没有复杂的世界,只有被误构为复杂的世界。
  科学研究中,创新对新思路的要求远超对旧知识的掌握程度,虽然只有继承才能发展,但不可否认的是,优异的继承也容易掩埋创新的激情与火花,真正的天才,在把握知识链条脉络的同时,不会遗忘科研的真谛——革新。对于革新,保持质疑的习惯和直觉是重要的,可以毫不客气地说,你有多少质疑的胆气和能力,你的创新结果就会有多惹人艳羡。继承,折出的不是对已有知识的掌握,而是通过已有知识的锻造,具备创造新知识的能力。除非你做的工作与科学研究无关,仅是关注于知识的应用,那么你只需要探索对自己有用的已有知识或新知识,而不用把心思着重于探求进步变革过程中的绞尽脑汁状态。
  创新,重点在新,关键在创。前者,强调对象必须为新,即大家感性且未解决的问题,后者则为在能力与现阶段认知水平约束下能够给问题提供一种认知式的解答。感兴趣以普遍或潜在的关注度为基础,未解决亦即问题的共识求解悬而待决。一定程度上,个人能力优于现有认知水平,前者最能体现创而致新的真谛。事实上,现有认知水平对认知是一种约束,它仅代表现阶段某事物的整体状态,对于创而言,没有实质帮助,更多的是它将具备创新能力的独立个体的视线引至目前的关注兴趣范围,这就是所谓“站在巨人肩膀上”。具备能力个体的突破,对阶段整体认知水平具有以点破面的作用,然后整个阶段平面在多点及工作努力之下使人之整体水平达到新的高度,这是创新,尤其是认知创新及其发展过程的一般认识。巨人的肩膀有两层含义,一个是以点坡面的个体,另一是破点后零星补面的群体,这两者同样重要,相辅相成。个体使整体认知水平得以突破,群体为更高认知水平的突破提供一个阶段性的基础平台,这种作用方式与自然演化过程具有相似性,这也与人的个体性和人类的群体性生活行为一致。作为具有同一时空生存演化历程的事物,其行为发展模式具备一定共性。
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