人物檔案:姚仰平,1960年5月生,北京航空航天大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,士嘉書院院長。北京市昌平區(qū)第五屆政協(xié)副主席、九三學(xué)社北京市昌平區(qū)第三屆工委主任。國務(wù)院政府特殊津貼獲得者,國家“973計劃”首席科學(xué)家。長期從事巖土本構(gòu)理論及機(jī)場工程變形控制等方面的研究,創(chuàng)建特色鮮明的巖土本構(gòu)理論新體系,提出機(jī)場“鍋蓋效應(yīng)”新概念,提出機(jī)場智能建造新理念,相關(guān)研究成果應(yīng)用于北京大興國際機(jī)場等國家重大工程。入選斯坦福大學(xué)“全球Top2%頂尖科學(xué)家榜單”,榮獲“茅以升科學(xué)技術(shù)獎-土力學(xué)及巖土工程大獎”、美國土木工程師協(xié)會“Thomas Fitch Rowland 獎”、2項教育部自然科學(xué)一等獎等。2012年至今,堅持10年深度參與“中國工程院重大咨詢項目”,為國家相關(guān)重大戰(zhàn)略決策提供咨詢建議。作為北航教學(xué)名師,多次被評為“我愛我?guī)熓呀處煛薄T谏鐒?wù)工作方面盡職盡責(zé),2021年被授予九三學(xué)社北京市委成立70周年“突出貢獻(xiàn)個人”稱號。
胸懷“國之大者”,服務(wù)國家重大工程戰(zhàn)略
姚仰平認(rèn)為,一個學(xué)者的價值不僅體現(xiàn)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的成果,更要具有高遠(yuǎn)的政治站位和濃郁的家國情懷,要胸懷“國之大者”,將個人價值融入到國家發(fā)展戰(zhàn)略之中,體現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
作為巖土工程領(lǐng)域的知名學(xué)者,姚仰平急國家發(fā)展戰(zhàn)略之所急,自2012年起,堅持10年深度參與“中國工程院重大咨詢項目”,發(fā)揮專業(yè)所長,運(yùn)用科學(xué)研究方法,多次深入邊疆一線調(diào)研, 為國家重大戰(zhàn)略決策提供咨詢建議。參與撰寫的相關(guān)研究報告對國家發(fā)展戰(zhàn)略決策具有重要影響,得到了中央領(lǐng)導(dǎo)的重要批示。
北京大興國際機(jī)場作為習(xí)近平總書記特別關(guān)懷、親自推動的國家重大標(biāo)志性工程,對提升我國民航國際競爭力、更好地服務(wù)對外開放、推動京津冀協(xié)同發(fā)展具有重要意義。姚仰平團(tuán)隊圍繞機(jī)場跑道存在的凍脹病害等問題,提出了機(jī)場“鍋蓋效應(yīng)”的新概念,開展深入研究,取得了系列研究成果,并被應(yīng)用于大興機(jī)場的跑道設(shè)計建設(shè)中,使大興機(jī)場不僅在不到五年的時間內(nèi)完成預(yù)定建設(shè)任務(wù),同時,所建立的智能建造及智能預(yù)警系統(tǒng)成功應(yīng)用于大興機(jī)場,為北京大興國際機(jī)場的安全運(yùn)行提供了有力支撐。
基于文化成果和科技文獻(xiàn)資源全民共享、以及國家文獻(xiàn)資源管理安全的考慮,2016年,姚仰平前瞻性地提出了構(gòu)建中國自己的國家電子資源共享平臺“中國云圖書館”的設(shè)想,具有重大戰(zhàn)略意義。姚仰平數(shù)次通過全國人大、全國政協(xié)和九三學(xué)社中央向國家建議并積極推動建設(shè)“中國云圖書館”。2022年,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)實施國家文化數(shù)字化戰(zhàn)略的意見》,推動國家文化大數(shù)據(jù)體系和公共文化云建設(shè)。2018年7月30日,海南省三沙市永興島掛牌成立“中國云圖書館·三沙館” 作為試點(diǎn),中國工程院院長李曉紅,副院長何華武出席揭牌儀式,中國工程院院士張彥仲、三沙市委書記張軍共同為云圖書館開館揭牌,揭牌儀式上,姚仰平深情地說:“從今天起,在我國最南端的上空開始漂浮著中華文化的符號”。該館精選電子資源數(shù)十萬冊,供三沙市軍、警、民隨時隨地閱讀瀏覽。
不忘科學(xué)初心,解決重大關(guān)鍵問題
懷著對科學(xué)的熱愛與敬畏,姚仰平四十年如一日,堅守初心使命,甘坐冷板凳,不斷攻堅克難,取得了關(guān)鍵性科學(xué)創(chuàng)新,他提出的土的統(tǒng)一硬化本構(gòu)理論新體系、機(jī)場“鍋蓋效應(yīng)”新概念和機(jī)場智能建造新理念,在巖土工程領(lǐng)域做出了重要的科學(xué)貢獻(xiàn)。
本構(gòu)理論,創(chuàng)新體系
土的統(tǒng)一硬化本構(gòu)理論新體系的構(gòu)建,萌芽于姚仰平在日本名古屋工業(yè)大學(xué)的研究期間,他的導(dǎo)師松崗元教授認(rèn)為經(jīng)典土體本構(gòu)理論的基礎(chǔ),即劍橋模型,有亟待解決的兩個重要缺陷,鼓勵姚仰平深入研究,解決這些難題。多年的科研積累,使姚仰平敏銳地意識到這確實是一個非常有意義且值得攻克的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。但是基礎(chǔ)理論的突破談何容易,整個研究過程屢遇挫折。
經(jīng)過不懈的堅守與努力,終于在1997年7月1日香港回歸這一值得紀(jì)念的日子,姚仰平突破性地建立了“變換應(yīng)力三維化方法”,解決了劍橋模型兩個重要缺陷之一,得到了導(dǎo)師和同行的高度認(rèn)可。這也成為了姚仰平科研之路的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),成為了他40年來追求理論創(chuàng)新與完美的重要一章。
姚仰平常說:“我們的科研要有前瞻性,要能夠經(jīng)得起時間的檢驗,要做數(shù)十年后仍有價值的研究。”堅守著這個初心,最終姚仰平構(gòu)建了雙因素控制的統(tǒng)一硬化方程,突破了劍橋模型等傳統(tǒng)模型僅采用密度參量構(gòu)建硬化方程的局限,從根本上解決了劍橋模型的兩個重要缺陷。姚仰平構(gòu)建的基于兩個基本理論突破所建立的特色鮮明的統(tǒng)一硬化本構(gòu)模型,可全面反映飽和粘土的剪縮、剪脹、硬化、軟化和應(yīng)力路徑相關(guān)性等復(fù)雜力學(xué)特性。
在大量實驗研究基礎(chǔ)上,他進(jìn)一步深入分析了其它多項重要因素等對土的力學(xué)特性的影響,包括外部因素(溫度、濕度、時間)、內(nèi)部因素(各向異性、結(jié)構(gòu)性和小應(yīng)變特性)和復(fù)雜加載(循環(huán)加載和變形約束等),構(gòu)建了較為完整的統(tǒng)一硬化本構(gòu)理論體系。該成果已經(jīng)被成功應(yīng)用于高填方機(jī)場、高土石壩等一系列重大工程,解決了變形及穩(wěn)定性的精細(xì)化分析計算問題。
“鍋蓋效應(yīng)”,灼“踐”真知
機(jī)場“鍋蓋效應(yīng)”現(xiàn)象是姚仰平的另一個重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。熱氣騰騰的蒸鍋在鍋蓋下凝結(jié)了大量的水分,當(dāng)水分積聚到一定程度時,就會流下,這是生活中司空見慣的現(xiàn)象。但在機(jī)場跑道中,這個現(xiàn)象卻有可能帶來災(zāi)害。
沈陽桃仙國際機(jī)場是中國一級干線機(jī)場、東北地區(qū)重要的航空運(yùn)輸樞紐,機(jī)場跑道全長3200米。在2015年,道面出現(xiàn)了許多條異常的裂縫,晚春和初夏時尤為嚴(yán)重。作為國家“973項目”首席科學(xué)家,姚仰平帶領(lǐng)團(tuán)隊研究了沈陽機(jī)場的現(xiàn)象,并發(fā)現(xiàn)類似的情況在全國還有不少,尤其是寒冷地區(qū)。
經(jīng)分析,這些跑道裂縫都是由凍脹導(dǎo)致。從地下上升的水汽聚積在跑道下面的碎石層,被混凝土道面阻擋,無法將水汽蒸發(fā)掉,冬天氣候寒冷,地面溫度在零度以下,水汽凝華成冰,等到來年春夏,冰水溶化,又無法排出,這部分水分會在跑道下聚集,并越來越多,導(dǎo)致跑道的道面開裂,甚至“掉粒”,給飛機(jī)起降帶來巨大隱患。
姚仰平形象的將這種現(xiàn)象定義為“鍋蓋效應(yīng)”,研發(fā)相關(guān)實驗儀器,并進(jìn)行了大量室內(nèi)實驗,通過實驗和理論研究,針對“鍋蓋效應(yīng)”引起的工程病害,提出了“疏堵結(jié)合”的機(jī)場跑道病害防治方法,申請了國家發(fā)明專利,并應(yīng)用于大興國際機(jī)場跑道設(shè)計,為北京大興國際機(jī)場的安全運(yùn)行提供了有力支撐。
智能建造,集大成者
姚仰平善于突破傳統(tǒng)理論研究慣式,身處數(shù)字時代中,他又充分利用多學(xué)科交叉融合,提出了機(jī)場智能建造理念。
姚仰平團(tuán)隊在統(tǒng)一硬化本構(gòu)理論成果的基礎(chǔ)上,融合北斗定位、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無人駕駛和虛擬現(xiàn)實等新一代信息技術(shù),研發(fā)了基于云輻射的機(jī)場壓實質(zhì)量實時監(jiān)控系統(tǒng)。以傳統(tǒng)施工工藝和多種現(xiàn)代信息技術(shù)高度融合的思想,引領(lǐng)了機(jī)場智能建造的方向,實現(xiàn)了機(jī)場建造和管理全過程的科學(xué)化、信息化和可視化。姚仰平等在國際知名期刊《Journal of Construction Engineering and Management》發(fā)表的相關(guān)論文榮獲由美國土木工程師學(xué)會 (ASCE) 頒發(fā)的“Thomas Fitch Rowland 獎”。自1882年設(shè)立以來,該獎項已有140年的歷史,每年僅授予1項。現(xiàn)代土力之父、美國哈佛大學(xué)教授K.Terzaghi(1948年),美國科學(xué)院院士H.Seed(1961年)和美國工程院院士A.Slocum(1994年)都曾榮獲該獎項,這是中國大陸學(xué)者首次獲得該項殊榮。
此外,姚仰平還榮獲了代表我國巖土工程界最高水平、最具權(quán)威和最有影響力的獎項“茅以升科學(xué)技術(shù)獎-土力學(xué)及巖土工程大獎”。
秉承立德樹人,桃李滿園下自成蹊
師者,所以傳道受業(yè)解惑也。作為一名高校教師,姚仰平始終奮斗在教學(xué)一線。“亦師亦友、平等相待、認(rèn)真負(fù)責(zé)”是學(xué)生們對他最多的評價。每一個學(xué)生在姚仰平這里都是寶貴的人才,都能體會到姚仰平在生活上的關(guān)心和教學(xué)中的平等相待。
課程建設(shè)是教學(xué)的重要基礎(chǔ)。為了構(gòu)建有特色的課程體系,姚仰平花費(fèi)了大量時間和精力,前往施工現(xiàn)場收集圖片、視頻等教學(xué)資料,豐富教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生積極思考、講解與討論,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。對待教學(xué),他毫不含糊,面對生活,能簡則簡,常常“一個饅頭一頓飯”。有付出必有收獲,姚仰平多次被評為北航“十佳教師”“教學(xué)名師”,而令他最難以忘懷的,還是學(xué)生為了保溫,將饅頭揣在懷里從食堂帶回來的那份熱騰騰的情誼。
2005年,姚仰平主講的本科課程《土力學(xué)》就被評為北京市精品課,之后的研究生課程《高等土力學(xué)》也被評為北航精品課。從教數(shù)十載,桃李滿天下,姚仰平指導(dǎo)的博士、碩士研究生100余名,不少學(xué)生已成長為單位的中堅力量,甚至領(lǐng)軍人才,多人獲得杰青、海外優(yōu)青等國家級人才稱號。
心系“培根鑄魂”,播科學(xué)幼種、育民族未來
孩子是國家的未來。針對我國基礎(chǔ)教育中小學(xué)生創(chuàng)新意識相對薄弱的現(xiàn)狀,姚仰平積極投身于屬地中小學(xué)的科普教育服務(wù)中。他常講:“生活在象牙塔里的大學(xué)教師,在享受屬地社會資源和支持的同時,有責(zé)任以自己所長回饋社會,造福一方。”
在擔(dān)任北航沙河校區(qū)負(fù)責(zé)人期間,姚仰平積極倡導(dǎo)“與屬地中小學(xué)共建,促和諧社區(qū)行動”。他多次前往沙河中心小學(xué)進(jìn)行科普講座,并邀請沙河師生多次來北航校區(qū)參觀物理、化學(xué)實驗室等,充分利用沙河校區(qū)的文體設(shè)施,共同開展迎“六一”活動。特別令姚仰平難忘的是,2012年“六一”兒童節(jié),他接受了沙河中心小學(xué)少先隊員敬獻(xiàn)的紅領(lǐng)巾。戴上紅領(lǐng)巾的那一刻,他內(nèi)心非常激動,表示這是自己第一次佩戴紅領(lǐng)巾,小時候因為客觀原因,沒有機(jī)會實現(xiàn)這個夢想,今日的圓夢,他感慨所有的付出都是值得的。他還勉勵小學(xué)生們在享受國家豐富物質(zhì)文化生活的同時,不辜負(fù)祖國的期望,善學(xué)習(xí)、敢創(chuàng)新,以肩負(fù)起民族復(fù)興的重任為目標(biāo),奮勇向前。
2019年,作為九三學(xué)社昌平區(qū)工委主任,姚仰平倡導(dǎo)和推動“小小科學(xué)家”培育計劃在昌平落地,多次為昌平二中、昌平五中等學(xué)生們做科普講座,并作為導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行科學(xué)探索。他希望通過早期的科研訓(xùn)練,激發(fā)青少年保持對世界的好奇心和想象力,增強(qiáng)科學(xué)興趣、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,提高青少年的科研素養(yǎng),為成為真正的科學(xué)家奠定基礎(chǔ)。這項工作得到了北京市昌平區(qū)區(qū)委、區(qū)政府的高度評價,所指導(dǎo)的中學(xué)生在北京市相關(guān)比賽中也捷報頻傳。
情牽九三學(xué)社,踐行九三宗旨
1991年加入九三學(xué)社后,踐行九三學(xué)社愛國民主科學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng),成為姚仰平畢生的努力方向。他經(jīng)常說:“我很榮幸,能夠成為九三人,結(jié)識很多志同道合的社員朋友;我很幸運(yùn),能夠有更多的機(jī)會和更大的平臺,為社會多做一些貢獻(xiàn)”。2016年姚仰平被選為九三學(xué)社昌平區(qū)工委科技園支社的首任主委,他領(lǐng)導(dǎo)了踏實有行動力的社員團(tuán)隊,明確了支社發(fā)展方向和特色。科技園支社在成立的六年時間里,已經(jīng)從最初的13人發(fā)展為如今近50人的充滿活力的支社,立足昌平,充分發(fā)揮科技園區(qū)內(nèi)企業(yè)聯(lián)盟優(yōu)勢,以北京市兩區(qū)建設(shè)為關(guān)注點(diǎn),圍繞昌平區(qū)兩谷一園重點(diǎn)工作,多次為政府重要工作建言獻(xiàn)策。
姚仰平在擔(dān)任九三學(xué)社昌平區(qū)工委主任期間,利用科技、教育界別人才濟(jì)濟(jì)的優(yōu)勢,為駐昌高校共建、共享、融合發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)。在區(qū)政協(xié)會議上,他提交了黨派提案《關(guān)于促進(jìn)沙河高教園區(qū)產(chǎn)學(xué)研合作,建立沙河大學(xué)聯(lián)盟的建議》。在他的積極跟進(jìn)和推動下,2021年7月,由沙河高教園7所大學(xué)組成的高校聯(lián)盟成立,得到了北京市和教育部等相關(guān)部門的高度重視,并實質(zhì)性開展工作。
2020年初,在新冠疫情爆發(fā)的關(guān)鍵時刻,姚仰平組織九三學(xué)社昌平社員捐款、捐物馳援武漢,主動組織社員小組赴沙河鎮(zhèn)開展疫情防控下沉支援工作,并配合昌平區(qū)政協(xié)深入農(nóng)村、工廠檢查疫情防控工作。
姚仰平還推動昌平區(qū)工委首屆“綠色經(jīng)濟(jì)、科教興區(qū)”論壇,通過組織特色活動有效增強(qiáng)了工委凝聚力和社會影響力。2021年姚仰平被授予九三學(xué)社北京市委成立70周年“突出貢獻(xiàn)個人”稱號。
姚仰平不忘九三學(xué)社宗旨,心系祖國,積極主持或參與國家重大工程戰(zhàn)略項目,為國家決策提供咨詢建議。深耕科學(xué)研究四十載,成果顯著,解決了關(guān)鍵科學(xué)問題,形成了有特色的理論體系。他投入大量寶貴的時間和精力,助力屬地發(fā)展和青少年科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。他身上所洋溢的正能量讓我們深切感受到一名將愛國民主科學(xué)融入生命中的九三人的家國情懷。(孫小倩 石浩男)