青年科學基金設立35周年系列專訪之十一

文 ｜ 楊曦 齊昆鵬

1989年，中國科學院院士、浙江大學教授陳云敏剛博士畢業，就意外接到杭州筧橋機場委托的一項緊急任務——在飛機不停飛的情況下，用最短時間排查出機場跑道出現大面積下陷和開裂的原因。

這項任務讓他從此與國家自然科學基金結下了不解之緣。

陳云敏從已解決的工程技術問題中進一步凝練出科學問題——“沖擊荷載作用下土層中彈塑性波的傳播特性及其應用”，獲批1991年度國家自然科學基金青年科學基金項目（以下簡稱青年科學基金），由此奠定了他未來30余年工程技術和基礎研究生涯的基礎。

陳云敏

刻不容緩，義無反顧勇承擔

提起檢測筧橋機場跑道的往事，陳云敏至今歷歷在目。

作為當時杭州唯一的機場，筧橋機場承擔著杭州所有飛機的起降任務。在機場跑道檢測前，一切都是未知數：沉降會繼續嗎？裂縫會擴大嗎？飛機能正常起降嗎？

依照當時的技術，理論上需要“大刀闊斧”地對跑道進行“開膛破肚”的檢修。可這樣一來，機場需要關閉，所有飛機停飛，耗費時間太久。

如果有一點閃失，對各方造成的影響與損失將無法估量。機場方陷入進退兩難的境地。

關鍵時刻，陳云敏敢于擔責，提出了一套不影響機場正常運轉的檢測方案。

“扔一塊石頭到水里，可以看到水波擴散出去，這就是波動現象。地基脫空會造成跑道不均勻沉降與開裂。機場跑道的路基是一個分層介質，振動波在脫空的分層介質和完全接觸的分層介質中傳播的特點是不一樣的。”陳云敏介紹他的檢測方法，“我用榔頭在跑道上敲一敲，通過測試波在地基內的傳播特點來檢測跑道脫空的位置。”

陳云敏趁晚上沒有航飛任務時收集數據。“杭州夏天氣溫很高，跑道被曬了一個白天，晚上的地面溫度仍高達三十七八攝氏度。趴在上面通宵做檢測很熱、很苦，好在那時候年輕、身體好。”他笑著回憶道。

身體上的苦忍一忍就過去了，當時擺在陳云敏面前最大的困難是，現場不能查看所收集到的信號數據，無法立刻得知檢測出來的結果能否在技術上提供判斷依據，只能第二天一大早再把數據送到實驗室分析。

時間緊、任務重，陳云敏承受的壓力很大。

經過兩天一夜不眠不休，陳云敏根據檢測出的結果“對癥下藥”，向機場方提交了一份正式報告。

相關設計院以此為依據，采用注漿的方法對跑道脫空的地方加固處理，危機解除了。他心中懸著的石頭落了地。

陳云敏制定的“治療方案”既精準找出了機場跑道大面積脫空和開裂的位置，又滿足了機場不關閉、飛機不停飛的要求。

值得一提的是，這項行之有效的檢測技術，后來被溫州等各地機場廣泛借鑒應用。

然而，陳云敏并未止步于此。由于當時這項檢測技術在國內是首創，他認為，對“榔頭敲一敲分層介質中波的傳播問題”需要從科學理論層面進行更進一步的研究，“工程應用問題需要基礎研究的理論依據支撐”。帶著這樣的目標，他申請了青年科學基金。

2014年11月， 陳云敏在第七屆國際環境土工大會上作特邀報告。

天道酬勤，寶劍鋒從磨礪出

“在我看來，青年科學基金是青年科研人員邁入基礎研究大門所接受的第一次‘洗禮’。”談起青年科學基金的影響，陳云敏感嘆道。

現在回過頭來看，青年科學基金帶給他的不僅是3萬元資助經費，更多的是同行認可后自我價值的實現與滿足，以及開啟對科學研究永無止境探索的好奇與興趣。

隨后一年里，陳云敏對實驗室收集到的數據進行挖掘，從定量層面實現了理論的建模和推導，打開了基礎理論研究的大門。

他在“波在地基中的傳播”研究領域，道越走越寬，路越走越遠。

此后30余年，陳云敏從事軟弱土靜動力固結和災害防控理論與技術研究，提出了砂性土初始液化強度的剪切波速表征模型以及相應的地震液化判別方法和處理技術等，培養了全國百篇優秀博士學位論文獲得者周燕國等一批研究生。

追根溯源，這些后續科學研究與人才培養工作，都與青年科學基金有著千絲萬縷的聯系。

“地震時，地震波會引起地基液化。房子就像建在水中一樣，會坍塌。因此，什么樣的土壤、在多大的地震烈度下會液化，是一個非常關鍵的有待解決的問題。”2013年至2020年，陳云敏參加了美國國家科學基金會資助的國際平行試驗。

通過試驗，他和團隊提出了地震液化判別準則，得到了全球50年來歷次大地震422個場地液化調查的驗證。該判別準則在國際上被稱為“周—陳模型”。

無獨有偶，2007年京津城際高鐵試運行時，對“波在地基中的傳播”有著強烈研究興趣的陳云敏看著疾馳的列車，不禁思索，地基上的高鐵如何在高速運行狀態下保持車廂平穩。

疾行時，高鐵的車輪荷載通過鐵軌傳給軌枕，再傳遞給路面。

列車要平穩運行，路基的沉降必須控制在安全范圍內。沉降過大則發生車身顛簸，可能引發列車安全問題。

基于此，陳云敏團隊創新性提出，在軌枕上直接施加動力荷載的裝置。

“列車行駛就像彈鋼琴，軌枕就像琴鍵。軌枕此起彼伏，以實現高速移動荷載對路基的加載。目前，模擬速度可達到360千米/小時，我們正在朝500千米/小時的目標努力。”他說。

陳云敏數十年如一日，始終保持著一位學者強烈的好奇心及對科學永無止境的探索。

他的研究成果獲國家科技進步獎二等獎3項、省部級科技進步獎一等獎9項。

2019年11月，“超重力離心模擬與實驗裝置”項目啟動。   受訪者供圖

各領風騷，江山代有才人出

陳云敏先后獲得13項國家自然科學基金項目支持，其中包括國家杰出青年科學基金項目、基礎科學中心項目、重點項目、面上項目等。

但令他至今難忘的，仍是自己獲得的第一個國家自然科學基金項目——青年科學基金。

那是他人生中第一次獨立自主承擔的科研項目，接續的相關研究成果也是第一次獲得了國家級獎項。

陳云敏始終認為，青年科學基金有利于增強青年科研人員勇于創新和開展協同研究的能力，這是培養獨立科研、激勵創新思維的重要基金項目。

然而，“現階段，青年科學基金每年的資助率不到20%。很多年輕人可能連續申請幾次不中最終因年齡過線錯失機會”。

從為國家培養更多科研人才的角度考慮，陳云敏建議，“應提高青年科學基金的資助率”。

陳云敏十分注重團隊建設與人才培養。“將‘個人自由探索和團隊大目標’結合起來培養團隊人才，確保既符合年輕人的成長規律，又兼顧團隊未來的總體發展方向。”他認為，如果在與自身發展階段不相稱的時期拼命申報很多項目，反而對團隊與個人的發展沒有太大益處。

“我們團隊會合理兼顧年輕人的自由探索與團隊任務分配比例。例如在研究工作初期，希望年輕人將70%~80%的精力用于承擔團隊的任務，等他們能獨自承擔科研項目、自身得到了更多的鍛煉與成長后，任務分配比例便會有所改變，自由探索的時間也會增多。”陳云敏說。

針對個人未來發展，陳云敏建議，“年輕時應及時把自己的興趣轉化為特長和優勢”。

他自己也正是這樣做的，將工程問題與科研興趣相結合的研究理念貫穿整個科研生涯。

“興趣越濃厚，就越會覺得研究是快樂的。只有保持了興趣，才能鉚足勁頭，最大程度發揮出自己的才能和優勢。否則，很有可能過一段時間就會因為各種各樣的原因，而失去在這一領域的優勢。”陳云敏如是說。

回首30余年的科研生涯，陳云敏總結了9個字與年輕人共勉——“站得高，看得遠，想得深”。

良好的科研氛圍、先進的科研裝備以及開闊的視野是外界可以提供的客觀條件。但有時候，為什么站在同樣的平臺上，每個人的收獲卻各有不同呢？

陳云敏認為，最關鍵的是要看得遠、想得深。“只有這樣，才能不斷凝練和解決關鍵科學問題，探究新技術的科學原理，并應用于工程。”