我國地處歐亞大陸東南部,位于環太平洋地震帶和地中海-喜馬拉雅地震帶之間,導致地震多發、頻發,地震活動范圍廣、強度大。過去半個世紀以來,唐山地震、汶川地震、玉樹地震、雅安地震、通海地震……這些頻繁且破壞性巨大的地震造成了重大人員傷亡和經濟損失,如何預防和應對這些重大自然災害,對于作為生命線屏障的土木工程結構來說可謂是重中之重。 沈陽工業大學張春巍教授,先后入選科睿唯安“全球高被引科學家”、愛思唯爾中國高被引學者、全球前2頂尖科學家、人才計劃、青年人才計劃。多年以來,張春巍教授一直致力于土木工程領域結構工程、防災減災工程及防護工程等領域的研究,在結構振動控制、結構健康監測、結構抗爆抗沖擊、多功能材料與結構系統等研究方向,開展了系統深入的研究探索,取得了多項具有國際領先水平的創新研究成果,受到了國內外同行的廣泛關注,為我國工程結構防災減災安全與防護研究做出了建設性貢獻。 在土木工程領域做出如此之多重要貢獻的學者,有誰會知道,他曾經的夢想是清華大學生物科學與技術專業,在種種巧合下卻和土木工程結了緣,這本身就帶有一絲傳奇色彩。 自主創新 攻堅克難結碩果 1977年,張春巍出生于黑龍江齊齊哈爾,求學期間,天資聰穎、勤奮好學的他在校成績無比優異。那個時候的他,一心立志于報考清華大學生物科學與技術專業,但是高考前夕的一場感冒發燒導致考試發揮失常,由于提前填寫的僅有的志愿,讓他和清華大學生物科學與技術專業失之交臂。他拒絕了清華大學其他專業的調劑要求,沒承想在陰差陽錯中,他的檔案被哈爾濱建筑大學現哈爾濱工業大學調檔。經過多方了解,張春巍最終選擇了攻讀哈爾濱建筑大學的特色專業——建筑工程專業。 就是這樣一次機緣巧合的機會,卻成就了張春巍后來在土木工程領域的輝煌成績。 就讀哈建大建筑工程專業后,張春巍慢慢喜歡并熱愛上了這個專業,并且一心為之奮斗,大學期間連續四年全年級排名第一,本科畢業時他以優異的成績獲評全校僅有的“中國土木工程學會詹天佑基金會優秀畢業生”,榮獲“建設部優秀畢業生”等榮譽稱號,并被保送攻讀研究生,師從我國結構振動控制領域的締造者歐進萍院士。 1999-2001年,張春巍選擇攻讀本校2000年哈建大與哈工大合校工程力學專業碩士研究生,2001年獲直攻博資格,攻讀防災減災工程及防護工程專業博士研究生。在讀期間,他積極參與學科建設,負責國防科工委工程力學重點學科平臺建設,于2002年初接手曾一度廢棄十余年的抗爆實驗室,改造擴建基礎設施、研發新型實驗裝置。經過幾年的攻堅,創新研制出了大型氣爆模擬加載實驗系統,2006年國慶節前夕順利通過國防科工委組織的專家驗收。從此,在哈爾濱工業大學張春巍開辟了結構抗爆抗沖擊研究的新方向,為該校在防護工程研究領域的跨越式發展做出了不可磨滅的支撐性貢獻。然而,很多人并不知道,學科建設工作的結構抗爆方向原本并非他博士研究課題的結構振動控制方向。 在學習研究期間,張春巍一直被地震災害給人類帶來的傷痛所深深觸動,他的碩士、博士課題都聚焦于結構振動控制領域攻堅克難,針對主動質量電磁驅動控制系統等世界性難題進行了深入透徹的理論解析與系統性的試驗研究,2004年他以獨立完成人身份被日本免震構造學會授予了該組織成立十周年來在全球范圍內頒發的僅有的一項學生創新獎。2005年初博士畢業留校工作任講師,2007年晉升副教授,2010年破格獲評哈工大力學學科博士生導師。 經過碩博期間的刻苦鉆研,張春巍發明了電磁驅動的主動質量AMD控制系統,開發了新的結構振動控制算法與實驗方法,建立了電磁驅動主動控制系統與結構相互作用的理論,通過理論研究與模擬試驗,驗證了研發的新型控制系統可以有效提高結構的抗風抗震性能,實現結構多級性態可控。他發明的電磁驅動主動控制系統獲國家發明專利授權并早在2004年即通過PCT途徑申請了國際發明專利,該項發明作為廣州新電視塔結構抗風抗震混合控制系統的主要組成部分,是國內獨立自主研發并且是世界上第一套成功實施的結構振動電磁驅動主動質量控制系統。 此外,在實踐工作中張春巍還發現了懸掛結構擺振運動的特殊現象與規律,在國際上首次揭示了該問題,定義了懸掛結構平面擺振的切向順擺和垂向搖擺兩種基本模式,系統地建立了懸掛結構擺振控制分析方法,創造性地發明了調諧轉動慣量阻尼器TRID控制系統,解決了調頻質量阻尼器對結構轉動振動控制無效的問題,得到多位重量級國際同行的一致肯定。值得一提的是,TRID控制技術填補了Den Hartog教授于1928年建立的經典調諧吸振減振控制理論的空白,時隔近一個世紀為控制領域增添了新的方法。 近年來,張春巍帶領團隊勇毅前行,在科研學術上取得了豐碩成果,先后主持國家重點研發計劃、國家自然科學基金等縱向項目20余項,在Structural Control and Health Monitoring、Engineering Structures等本領域頂尖國際期刊發表論文200余篇。連續三年入選全球前2頂尖科學家World’s Top 2 Scientists年度影響力Single year impact榜單和職業長期影響力Career-long impact榜單,在年度榜單中土木工程領域的排名進入世界前20名,入選Elsevier中國高被引學者土木工程學科,入選科睿唯安“高被引科學家”名單土木/交通/建造領域世界前10名。擔任International Journal of Structural Stability and Dynamics、《振動工程學報》等本領域重要期刊編委。張春巍發明的多種結構振動控制系統獲授權中國、美國、歐洲且已在英法德瑞士等國生效、日本、韓國、加拿大、澳大利亞、巴西、印度、南非、俄羅斯等20余個國家發明專利50余項,并且作為第一完成人獲省部級科技進步一等獎1項、二等獎3項、國際學會獎1項,作為主要完成人獲國家科技進步二等獎、教育部科技進步一等獎、廣東省科技進步一等獎、遼寧省技術發明二等獎各1項。諸多獎項加身,這不僅僅是耀眼的榮譽,更是沉甸甸的責任,張春巍只希望為祖國的科技和教育進步以及人才培養多做貢獻,向世界證明中國人獨立自主研發的創新技術毫不遜色。 心系祖國 豪情壯志譜新篇 2011年初,張春巍受聘澳大利亞西悉尼大學高級講師,開創了由中國本土培養的博士在沒有海外學習經歷和海外工作經歷的背景下,被世界知名高校直接聘用為正式終身教職教師的先河。在澳大利亞工作期間,盡管國外的學術生態環境和生活條件十分優渥,但他熱愛祖國、報效祖國的赤子之心從未改變,他一直堅守“科學可以沒有國界,但是科學家不能沒有祖國”的信念。隨著祖國的現代化建設事業飛速發展、基礎設施工程建設規模空前,更加堅定了他回國報效祖國的信念。 2015年,作為中央組織部引進人才,張春巍回到闊別已久的祖國,進入青島理工大學工作,他是山東省省屬高校中首位入選該項計劃的青年人才。他所創建的“結構振動控制創新團隊”是山東省“泰山學者優勢特色學科人才團隊支持計劃”在土木工程領域設立和支持的僅有的一項人才團隊項目全省共12項。此后該團隊項目也成為青島理工大學獲批山東省“雙一流建設”首批立項建設土木工程一流學科的充分條件。 作為團隊帶頭人,張春巍積極著力促進青年人才的培養和成長。回國后短短幾年間,團隊先后有15位青年教師獲批國家自然科學基金項目資助,1人獲國家自然科學基金/外國青年學者研究項目資助,2人獲國家“博士后國際交流計劃”派出項目資助,1人獲科技部“中韓青年科學家交流計劃”項目資助。此外,張春巍還帶領團隊承擔科技部協辦“第七屆結構控制與監測世界大會7WCSCM”,“2018智能結構技術:亞-太-歐暑期學校APESS2018”,“第一屆全國動力多災害工程結構防護學術研討會”等;并且獲得第8屆結構災害防護國際會議8th International Conference on Protection of Structures against Hazards、第7屆機器人和機電一體化國際研討會7th International Symposium on Robotics and Mechatronics、泰山學術論壇“防災減災專題”等主辦權。 2022年,在圓滿完成山東省人才團隊項目各項任務、順利通過山東省省委組織部和省教育廳考核之后,經過慎重考慮,張春巍帶領團隊逆流北上,回到家鄉東北,進入沈陽工業大學工作,牽頭成立了“多學科基礎設施工程研究中心”。該中心致力于培養優秀人才,以產出高水平、高質量科研成果為核心任務,服務一流學科建設。中心實行“學術特區”管理,走國際化、多學科交叉發展路線,扎實推進教育、科技、人才培養的一體化發展。研究中心在不到一年的時間內已先后獲批國家自然科學基金項目、遼寧省重點實驗室等。目前中心擁有一批從事多個交叉學科領域研究的教師、博士后和研究生,其中外籍人才占比一半以上,中心目標為經過5年左右時間發展建設成為相關領域具有重要國際影響力的一流研究基地。 國家強則民族強,張春巍希望帶領團隊在新時代抓住新機遇,爭取把更多科研成果轉化為學科高質量發展的源動力。通過與境外知名高水平大學交流合作,聯合培養研究生和青年教師,助力學科建設。深度融合國內外智力資源與平臺條件,彌補省屬高校學術生態短板。聚焦國家戰略和研究領域前沿,堅持“項目-人才-平臺”的國際科技合作模式,秉持“交融、求實、包容、創新”的團隊理念,創新人才培養模式,優勢互補合作開展試驗研究和數據成果共享,不拘一格聯合培養海內外優秀青年人才,實現高質量發展。 在別人看來也許比較枯燥乏味的科研工作,張春巍卻如飲甘霖,二十余年如一日。他用親身經歷告訴我們,要想成為一名優秀的科研工作者,除了要有“興趣”之外,更為重要的是還要堅持嚴謹、求實、執著和甘愿坐冷板凳的科學家精神。 春風化雨 立德樹人育英才 2022年,張春巍對此深受鼓舞并一直積極響應。作為一名科研人員,除了進行繁重的科研工作外,他還承擔著本科生、研究生的教學與培養任務,他認為教師的職責不僅僅是傳道、授業、解惑,他會有意識地在授課和指導學生的過程中將科學精神的培養、科學方法的融會貫通、科學思維習慣的訓練有機結合起來。他一直堅持創新突破應該著眼于提高人們的生活質量,科學研究要積極“走出實驗室,融入社會中”,他用汗水和實力踐行了“創新智慧助力科研突破,創新應用提升生活質量,創新活力帶動經濟發展”。 張春巍始終把立德樹人、教書育人作為大學教師的根本任務。在教學工作方面張春巍深得哈爾濱工業大學原結構力學教研室王煥定教授國家教學名師的無私栽培,作為受益者、傳承人,張春巍十余年來秉持哈工大嚴謹治學、兢兢業業、一絲不茍做人的優良傳統,潛心教書育人。今后仍將一如既往秉承哈工大“規格嚴格、功夫到家”的校訓,發揚老一代教育家樹立的“甘于奉獻、甘為人梯”的優良傳統,融合國外先進教學方法,整合國際資源,打造高標準、國際化的人才培養環境,緊扣新時代為黨育人、為國育才的導向,堅持新要求、新標準,致力于培養德才兼備、全面發展、有國際競爭力的新時代大學生、研究生、博士后和青年教師。 張春巍始終堅持在一線從事本科生教學和研究生培養,堅持以德為先、立德樹人、科研育人、實踐育人,先后為本科生、研究生開設Fundamentals of Mechanics、Mechanics of Materials、Structural Analysis、Dynamics of Structures、荷載與結構設計方法、材料力學、結構力學、有限單元法基礎、板殼分析等10余門核心課程。他堅持以本為本,十余年間培養本科生幾千余人;指導畢業博士研究生12人9人現在國內外高校從事教學科研工作;指導畢業碩士研究生55人;指導在讀的研究生中有留學生12人;指導畢業的碩士研究生中多人獲國家留學基金管理委員會CSC“國家建設高水平大學公派研究生項目”支持以及世界知名高校全額獎學金赴海外深造、多人獲得“山東省優秀畢業生”、“山東省高等學校優秀學生”等表彰。他所指導的本科生、研究生在各類科技創新競賽中屢獲嘉獎,先后獲得國際競賽、競賽、省部級競賽獎項20余項;指導的研究生在國際學術研討會上獲學生最佳表現獎、優秀論文獎、學生競賽最佳小組表現獎等。 張春巍作為團隊帶頭人,為研究生、青年科研人員搭建“走出去、請進來”的國際交流合作平臺,不斷拓展與美國、澳大利亞、新西蘭、意大利、韓國、日本等國高校的交流合作,不斷深化與澳大利亞新南威爾士大學、悉尼大學、西悉尼大學、悉尼科技大學、科廷大學、昆士蘭科技大學等高校建立的長期務實合作。他曾在回國后至疫情暴發前的5年時間里邀請了60余人次國際頂尖學術大師來校交流講學,其中10人受邀擔任校外兼職研究生導師,聯合培養10余名博士研究生。他帶領團隊堅守“扎根中國大地辦教育”的理念,踐行傳幫帶優良傳統,選拔資助優秀研究生與青年教師到世界知名高校訪問訪學交流,團隊先后派出6名青年骨干教師赴美國、英國、日本、韓國、澳大利亞高校訪學交流3個月至24個月。通過出國研修、參加國際會議、科研合作以及邀請海外學術大師進校講學等方式實現“本土人才”的國際化培養。此外,團隊不斷加強與伊朗、巴基斯坦等“一帶一路”國家的交流與科研合作,持續優化國際化師資、生源結構,2015年至今招收20余名來自伊朗、巴基斯坦等國的博士研究生、碩士研究生和博士后。 未來已來,將至已至,遠方不遠,唯變不變。科研的最終目標是服務社會、造福人類,為此順應國家產學研結合、創新驅動發展需求,緊跟“一帶一路”建設的重大歷史機遇。張春巍信心十足,2023年他將在結構振動控制、結構抗爆抗沖擊等相關領域的科學研究、人才培養、平臺建設、國際交流與合作等方面踔厲奮發、勇毅前行。 科研永無止境,創新沒有終點,相信張春巍會在創新發展的道路上行穩致遠,為新時代我國的現代化建設事業做出更多更大貢獻。 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