你是否好奇,如何为深埋地底、饱受高温炙烤的岩石进行精准“体检”?北京工业大学建筑工程学院土木工程专业2022级博士生杨崎浩,正是深耕这一领域的“岩石医生”。科研道路上,他成绩斐然——手握8篇高水平SCI论文,其中7篇发表于中科院I区TOP期刊;揽获5项国家发明专利,还将博士研究生国家奖学金等诸多荣誉收入囊中。然而在他心中,“用科研成果预防事故、挽救生命,才是最崇高的价值”。这位兼具科研热忱与艺术情怀的探索者,同时还是一名风光摄影师。接下来,让我们一同走进他的奇妙世界,领略这份炽热的探索精神。
小发明,大突破:为高温岩石打造专属“CT”
在地下深处,高温岩石正经历着严苛的环境考验。北京工业大学博士生杨崎浩,致力于破译这些岩石的“健康密码”,他的研究核心聚焦于高温环境下岩石内部“应力波”的微妙变化——这就如同通过监测岩石的“心跳”,来精准探测其内部的健康状况。他曾形象地比喻:“高温烘烤会让饼干开裂,深埋地下的岩石这块‘大饼干’,在高温的持续作用下同样会‘受伤’。”而这些肉眼不可见的损伤一旦不断累积,极有可能引发地下工程坍塌、核废料泄漏,或是严重影响地热发电效率,带来难以估量的后果。因此,为高温岩石做一次全面、精准的“体检”迫在眉睫。
【图片:杨崎浩在实验室测试】
然而,摆在杨崎浩面前的难题重重。常规检测设备一旦置身于超过50℃的环境,便会“罢工”;激光扫描技术也仅能检测岩石表面的状况,难以触及内部隐患。面对困境,杨崎浩迎难而上,自主研发出一套“高温岩体损伤判识系统”,实现了令人瞩目的三大技术突破:
其一,拥有超强的耐高温性能。该系统的工作温度范围极为宽泛,从零下50℃的严寒,到800℃的高温,无论多么极端的环境,它都能稳定运行,始终坚守“检测阵地”。
其二,具备卓越的探测深度。它能够精准定位岩石内部10米范围内的细微裂缝,还能凭借先进算法,科学评估岩石的整体稳定性,让隐藏在深处的安全隐患无所遁形。
其三,灵活性十足。“线 - 面 - 体”的创新检测方案,使其可依据复杂多变的地形条件,灵活布设“检测网”,无论是狭窄的巷道,还是广袤的地下空间,都能轻松应对。
经大量实测验证,这套系统的测量误差小于5%,裂隙定位精度更是超过95%。它的诞生,犹如为高温地下工程装上了一道坚固的“安全屏障”,为相关领域的安全建设提供了强有力的技术支撑,在地下工程安全领域写下浓墨重彩的一笔。
攻坚克难:从“败北”到“破局”的科研逆袭之路
科研征程布满荆棘,杨崎浩的探索之路亦是如此。研究初期,面对高温岩石检测这一全新领域,既无现成方法可依,也无成熟技术可循。他只能从混凝土、塑料等材料的研究中汲取灵感,摸着石头过河。然而,第一次试验,高温岩石便瞬间烧坏了设备,让研究陷入僵局。
但挫折并未浇灭杨崎浩的斗志,他迅速转换思路,创新性地引入高速摄像机,通过非接触测量捕捉岩石受力瞬间的细微变化。通过慢放逐帧分析,原本稍纵即逝的数据变得清晰可辨,数据可靠性得到大幅提升。这一“灵光乍现”的巧思,为后续研究打开了突破口。
然而,新的挑战接踵而至。实验室中的岩样尺寸远小于真实岩石,应力波在其中的反射信号杂乱无章,如同混沌的“数据迷雾”。面对这一困境,他从零开始自学编程,凭借顽强的毅力和扎实的专业功底,在海量的混沌数据中“抽丝剥茧”,最终成功提取出可用的反射波数据,巧妙破解了小样本测量的难题。
为了更精准地模拟不同冲击力,杨崎浩化身“工匠”,亲手设计并打造了20多款形状各异的锤头。他还自制测量杆,日夜反复调试,在一次次失败与改进中摸索最佳参数。功夫不负有心人,经过无数次的尝试与打磨,一套智能化检测系统终于横空出世。这套系统具备强大的自适应能力,只需输入岩石类型,就能自动匹配最合适的锤头;试验人员完成敲击后,系统可快速分析波形数据,原本需要耗费数月时间的损伤评估工作,如今仅需短短几小时就能完成,极大地提升了检测效率与准确性。
在这条充满挑战的科研道路上,杨崎浩始终牢记初心——用科技力量为核废料安全处置筑牢防线,为地热资源高效开发提供技术支撑,为矿山安全生产保驾护航。他的辛勤耕耘也结出了累累硕果:以第一作者(含导师一作)发表8篇SCI论文,其中7篇刊登于中科院I区TOP期刊;1篇论文凭借卓越的创新性和影响力,不仅登上高水平期刊封面,更跻身ESI前1%高被引论文行列;此外,他还以第一作者身份获得5项国家发明专利授权,并先后斩获国家公派留学基金、博士研究生国家奖学金等多项重量级荣誉。这些闪耀的成果,正是对他不懈探索与执着坚守的最好褒奖。
温暖传承:亦师亦友,薪火相传的科研温情画卷
在杨崎浩丰硕的科研成果背后,闪耀着温暖动人的师生情与同门情谊。导师范立峰教授的悉心栽培,是他科研道路上最明亮的引路灯。初涉科研论文写作时,杨崎浩绘制的图表十份粗糙,文字中也满是语法疏漏。面对这些青涩的成果,范老师没有丝毫责备,而是倾注整整一周的心血,从晨光熹微到夜幕深沉,逐字逐句地耐心指导。这份春风化雨般的教导,不仅帮他修正了错误,更如同打开科研大门的金钥匙,为他指明了前行的方向。
【图片:杨崎浩与导师范立峰教授及同门合照】
课题组里流淌的同门情谊,同样让杨崎浩倍感珍贵。初入团队时,尽管研究方向各异,师兄师姐们总会毫不犹豫地放下手头工作,手把手教他绘制专业图表、开展实验操作。记得有一次,大雨倾盆,一位师兄冒雨匆匆赶来实验室,手把手教授仪器操作方式,毫无保留地分享自己在长期实验中总结出的独家技巧,临走时那句“有问题随时找我”,如同一股暖流,至今仍温暖着杨崎浩的心。
【图片:杨崎浩与同门合影】
如今,成长为师兄的杨崎浩,主动接过这份温暖的接力棒。面对师弟师妹们的疑惑,他总是耐心细致地答疑解惑,将所学倾囊相授。“科研从来不是独行侠的战场,而是团队智慧与温暖传承的结晶。”杨崎浩感慨道,“我何其幸运,在科研路上遇到如此良师益友,如今我也希望能将这份知识与温暖,传递给更多怀揣科研梦想的后来人。”
科研之外的诗意:在光影中寻找另一种热爱
在紧张科研之余,杨崎浩以镜头开辟诗意天地。作为视觉中国、图虫签约摄影师,他为捕捉动人光影,常破晓奔赴山野、暮色坚守湖畔。那些绝美风光大片,凝结着对自然的热爱,亦是一位科研工作者对生活美学的独特诠释。
【图片:杨崎浩为视觉中国拍摄的风景图】
结语:
用镜头定格山河壮美,以科技丈量岩石脉搏。杨崎浩,这位北工大博士生,用扎实的科研成果守护地下安全,用热忱的生活态度拥抱世界广阔。他在科研探索与生活热爱中,生动诠释着新时代青年心怀家国的责任与担当! (文/吕洋、姜琨、石佳)
责任编辑:夏岩