中國工程院院士鄭健龍（右二）帶領團隊成員分析實驗數據。資料圖片

團隊成員蔣昌波教授（中）在現場教學。資料圖片

【勇做新時代的奮斗者】

公路、橋梁、邊坡，是支撐交通運轉的命脈﹔電網，是輸送能源的大動脈﹔江河湖庫與堤防，是守護群眾家園的安全屏障。它們的穩定運行，助力國家經濟不斷發展。

“為這些交通基礎設施撐起‘硬骨架’，是我們義不容辭的責任。”長沙理工大學防災減災科研團隊負責人、中國工程院院士鄭健龍說得很決絕。這些年，團隊把陣地鋪展在路橋上、線塔下、堤岸旁，從膨脹土治理到電網防災，再到潰垸搶險，他們先后攻克一道道難題，相關成果摘得國家科學技術進步獎、國家技術發明獎等獎項。

給膨脹土開一劑“中藥”

膨脹土，被稱為工程“癌症”。它遇水膨脹、干燥收縮，反復脹縮間把邊坡一點點撐裂，最終“逢塹必滑”。

“治這個病，過去是開‘西藥’。”長沙理工大學交通學院副院長、公路養護技術國家工程研究中心副主任張銳介紹，所謂“西藥”，就是用“堵”這種剛性處置方法。然而，這種方法不僅工期長、造價高昂，而且一場暴雨過后，膨脹力照樣能把部分擋牆推出來。

2002年，當時的交通部啟動西部交通建設重大科技項目“膨脹土地區公路修建成套技術研究”，時任長沙交通學院院長的鄭健龍成為項目領銜專家。他帶領團隊走遍了全國10多個省區市，最終提出一個“以柔克剛”的想法：用塑料材料給邊坡套上“柔性鎧甲”，讓邊坡“會呼吸”，其造價遠低於擋土牆，還可實現生態防護。

“在工程施工上，我們開出了一劑‘中藥’。”鄭健龍說。為了熬好這劑“中藥”，團隊做了4000多組室內試驗、500多組野外試驗，硬是啃下了膨脹土邊坡屢治屢滑的難題。

“工地就是最好的實驗室。正是在現場，我們把課本上的理論，變成了能解決實際問題的方法。”張銳介紹，2009年，“膨脹土地區公路建設成套技術”獲國家科學技術進步獎一等獎。

“人工智能大模型已經在氣象預報、交通流預測等領域展現出強大能力，能不能用它來預警邊坡災害？”2024年，長沙理工大學交通學院教授張軍輝帶著這個問題，領銜啟動了“基於生成式大模型的公路路基邊坡突發性災害預警”研究。

“過去我們給膨脹土邊坡開‘藥方’，是治已病、以柔克剛﹔現在用大模型融合實時數據做‘體檢’，是治未病、辨証預警。這就要求團隊不僅懂工程，更要懂數據、懂模型。”張軍輝說。

於是，張軍輝帶著團隊一趟趟往高速公路工地跑，採集邊坡變形、應力、溫濕度、圖像、電磁等多源數據，回來再清洗、標注、對齊、訓練、驗証模型。白天跑現場、晚上調算法，成了團隊的工作日常。“工地和實驗室，少跑一個都不行，跑得多了，人才才能成長。”張軍輝說。

敢闖防災的“無人區”

2020年春季，四川西昌突發森林火災。事后調查認定，一根導線引流線在特定風力下接地放電，引燃了電杆下的雜草。

電力線路緣何引起山火？隱患能否提前發現、提前消除？帶著這些問題，團隊開始攻關。

“一般電力故障的苗頭本就微弱，老辦法又只能定位到幾公裡長的某一段線路。等冒了煙、起了火再去扑救，已經晚了。”長沙理工大學電氣與信息工程學院教授鄧豐說，“我們要做的，就是讓保護裝置搶在火勢前面，把故障消除在萌芽階段。”

團隊反復試驗、迭代，最終提出“全景測量+靈敏辨識+主動保護+精確定位”的故障快速安全處置模式。這套方案讓線路有了更靈敏的“耳朵”，能在故障剛冒頭時就“聽”出異樣。同時又給它配上精准的“標尺”，把著火點從過去的幾公裡縮短到百米之內。

如今，這套技術已在國家電網、南方電網等推廣應用，從源頭上減少了接地故障引發的森林火災和大面積停電，相關成果獲得中國電力科學技術進步獎一等獎。

把火患掐滅在萌芽，靠的是搶在前﹔讓電網在冰雪面前不倒，同樣得把功夫下在災害來臨之前。

南方山區微地形復雜，覆冰一旦在風機葉片、輸電線路上越積越厚，輕則停機跳閘，重則葉片折損、斷線倒塔。過去，國內對這類區域的覆冰生長規律缺乏系統認知，防護只能憑經驗。

2025年冬天，長沙理工大學電氣與信息工程學院副教授黃亞飛帶著師生和整車設備，進駐雪峰山深處，他們要記錄電氣設備表面覆冰的厚度、密度和生長速率。

研究生王嘉可是隊伍裡的一員。“上山第一晚就領教了，山風像刀子割，傳感器上的結冰速度比我們測量的速度還快。”他回憶道。

野外的數據，不像實驗室裡那麼可控。有一次，夜裡傳感器讀數突然跳變，王嘉可起初以為是設備故障，頂著風爬上試驗架檢查，才發現是風向驟轉，冰層換了生長方式。“課本上隻說覆冰分哪幾個階段，然而到了山上才知道，一股寒流、一陣山谷風，都是對測量數據的挑戰。”王嘉可被凍得手指僵硬，幾次重測、復盤之后，逐漸學會從數據裡判斷覆冰的生長階段。

一個冬天的堅守並沒有白費，換來的是我國中南部典型微地形區域的寶貴覆冰生長數據。“我們據此初步建起了覆冰生長數據庫，希望今后能為復雜氣象下風電葉片覆冰預測提供新方法。”黃亞飛說。

成長的課堂在一線

2024年7月，湖南岳陽華容縣團洲垸洞庭湖大堤決口。長沙理工大學水利與海洋工程學院教師隆院男和王新奎天不亮就往岳陽趕。他們要第一時間與水文監測隊一道，測量、記錄數據。

同一時間，200多公裡外的洞庭湖水環境治理與生態修復湖南省重點實驗室裡，實驗室主任蔣昌波正帶著后方人員，將前方傳回的水文數據導入自主研發的“智慧洞庭”信息化平台，連夜推演“第二道防線”的安危，測算安全排出垸內積水的方案。

如今，“固定分工、實時聯動”已是這支團隊的日常協同機制。正是團隊把平時當戰時練的積累，讓突發險情到來時，現場數據能在幾分鐘內傳回后方，模型推演快速啟動，研判成果及時產出，為搶險決策贏得了寶貴時間。近年來，團隊已多次為洞庭湖洪水預報提供水位數據，供有關部門參考。

“上課在學校，科研攻關主要在現場，學生的實戰能力就是這麼練出來的。”長沙理工大學電網防災減災全國重點實驗室副主任姜飛介紹，團隊通過本碩博貫通培養、校企聯合培養，讓研究生一進門，就能直面設備運行中的真實故障、極端天氣下的現場風險。

2009年，剛從長沙理工大學土木工程專業畢業的邱祥，以碩博連讀的身份進入團隊，軟岩邊坡，成了他最早的課堂。“隻有真正站在邊坡上，親手摸過岩土體的裂隙，才會明白這個工程問題到底應該怎麼解決。”邱祥語氣認真。

2002年，張銳加入鄭健龍的課題組，從碩士到博士，在數千次室內外試驗和工程現場中磨礪成長。如今，張銳已成長為行業專家，先后攻克公路、鐵路、水利領域20余項重大工程中特殊土路基技術難題，主持及參與編制5項行業、地方標准。

“研究生階段，我就深度參與了與長沙精科電力的合作項目。這裡不僅能直面行業最前沿的工程難題，更構建了從實驗室仿真測試到電網真型試驗場驗証，再到工程一線現場應用的完整轉化鏈條。”博士生劉豐曾是電網防災減災全國重點實驗室的骨干。畢業前夕，他成功簽約長沙一家電力公司。劉豐感慨道，“這種直面真實挑戰的實戰環境，是書本和課堂無法給予的寶貴財富。”

“最‘解渴’的就是每周的企業導師時間。”劉豐眼中閃著光，“他們每次都帶來現場最新鮮的‘故障檔案’和工程挑戰。我們圍在一起‘會診’，分析數據、調試參數、打磨方案……這個過程，歷練了我拆解復雜難題的本領，讓我快速成長。”

在這樣的氛圍熏陶下，近五年，4000余名學生走向工作崗位，其中輸送給央企國企的交通類畢業生超過1000人。“無論環境如何變化，我們都願意第一時間奔向現場，因為我們守護的是國家和人民的‘生命線’。”鄭健龍說。（記者 趙嘉偉 禹愛華 龍軍）