寧中驕子 | 任青文：執(zhí)著篤定做學(xué)問 誨人不倦育桃李

執(zhí)著篤定做學(xué)問 誨人不倦育桃李

記寧海籍工程力學(xué)與水工結(jié)構(gòu)教授任青文

若沒有時間和歲月的磨礪，若沒有勤懇踏實(shí)的努力，若沒有誨人不倦的精神，他又怎能在我國燦若繁星的科研人士中脫穎而出？捕捉著科學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)，行進(jìn)在科學(xué)前沿，時間瞬間過去了40個春秋。這漫長的科研人生，記錄著他最真實(shí)最頑強(qiáng)的科研歷程。

他就是工程力學(xué)和水工結(jié)構(gòu)學(xué)科的任青文教授。這位長期從事復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)災(zāi)變破壞與安全評估及現(xiàn)代數(shù)值分析方法的理論和應(yīng)用研究的科研教育人士，總是走在科研的最前沿，他勇于承擔(dān)，甘于付出，積極鉆研，終于取得了矚目的成就。多年來，他始終堅(jiān)持在教學(xué)和科研第一線，獨(dú)樹一幟，高屋建瓴，培養(yǎng)出了大批的科研人才，為祖國的教育和科研事業(yè)做出了杰出貢獻(xiàn)。

半道出家毅然執(zhí)教

追溯任青文從事復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)安全研究的歷史，還得從他求學(xué)時開始。1965年7月，他從武漢水利電力學(xué)院水建系河川樞紐及水電站建筑專業(yè)畢業(yè)后，進(jìn)入湖北省興山縣水電局工作。經(jīng)過13年的努力，他獲得了大量水利工程建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時，他也逐漸感覺到，很多實(shí)際問題難以應(yīng)用現(xiàn)有的理論知識解決，只有通過繼續(xù)深造，提升自己，才能更好地解決工程問題。

這個想法時刻鼓勵著任青文信心百倍地面對生活和工作。1978年，他的想法終于成為現(xiàn)實(shí)。就在這一年，他成為華東水利學(xué)院工程力學(xué)專業(yè)研究生，師從力學(xué)大師徐芝綸院士和楊仲候教授，開始了新的學(xué)習(xí)生活。由于他的刻苦攻讀和出色的學(xué)習(xí)成績被留校任教。當(dāng)時，正值改革開放初期，我國教育急需大量的有才之士，任青文深深明白“百年大計(jì)，教育為本”的道理，同意留校工作，決心為我國的教育事業(yè)盡心出力。

從此，任青文開始了走上了漫長的執(zhí)教路。對于任青文來說，教書育人是一個全新的職業(yè)。盡管是半道出家，但是他相信力學(xué)是解決工程問題的橋梁，堅(jiān)持走工程與力學(xué)相結(jié)合的道路，并以此教育學(xué)生，欲用嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度去影響學(xué)生，以高尚的師德情懷去感染學(xué)生。

三年研究生的學(xué)習(xí)使任青文認(rèn)識到，現(xiàn)代的力學(xué)理論和分析方法是解決工程問題的利器。為了進(jìn)一步積累工程經(jīng)驗(yàn)，并將研究生所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際水利水電工程，1982-1985年，他應(yīng)邀借聘到湖北省興山縣負(fù)責(zé)水利水電工程建設(shè)，采用優(yōu)化理論和方法設(shè)計(jì)水工建筑物，不僅提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益。1985年，任青文回到河海大學(xué)，帶著工程問題再次開始了科研執(zhí)教生涯。

科研是工科教學(xué)的源泉，是提高教學(xué)水平的保障，兩者必須兼顧。盡管任務(wù)繁重，但是，任青文還是勇敢地挑起了重?fù)?dān)，他決心用自己的實(shí)際行動為祖國的水利水電事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

注重結(jié)合勇于創(chuàng)新

河海大學(xué)是以水利為特色的工科院校，任青文教授認(rèn)為河海大學(xué)的力學(xué)必須依托水利行業(yè)，體現(xiàn)水利特色，解決水利土木工程中的力學(xué)問題。他始終堅(jiān)持工程與力學(xué)的結(jié)合，善于從實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)和凝練力學(xué)問題，通過研究解決問題，再應(yīng)用于工程。

改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對水資源和和綠色水能資源的需求越來越大。重大水利水電工程的建設(shè)是西部大開發(fā)的重要內(nèi)容。任青文敏銳發(fā)現(xiàn)，高壩、高邊坡和大型地下洞室是西部重大水利水電工程中的關(guān)鍵水工建筑物，不僅規(guī)模龐大，而且所處地區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜、環(huán)境惡劣、地震烈度高，無論是建設(shè)規(guī)模還是建設(shè)難度都位于世界前列，既無規(guī)范可依，又缺少可供借鑒的實(shí)際工程，安全問題極其突出，需要解決的力學(xué)問題多且難。因此，任青文把復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)（高壩、大型地下洞室和高邊坡）的破壞與安全作為他終生的研究方向，成為他數(shù)十年研究和教學(xué)的主要內(nèi)容。

20世紀(jì)80年代以來，任青文緊密結(jié)合我國重大水利水電工程建設(shè)，圍繞其中的關(guān)鍵力學(xué)問題，開展高混凝土壩、高邊坡與地下洞室安全方面的科學(xué)研究和工程實(shí)踐。他十分重視國家縱向項(xiàng)目與企業(yè)橫向項(xiàng)目的結(jié)合，認(rèn)為橫向項(xiàng)目可以加強(qiáng)同水利水電行業(yè)的聯(lián)系，了解行業(yè)的迫切需求，也為國家縱向課題的立項(xiàng)提供依據(jù)；國家基金等縱向項(xiàng)目的研究不僅推動學(xué)科水平的提高，而且能為更好地解決工程實(shí)際問題提供有效的工具。

任青文作為第一負(fù)責(zé)人承擔(dān)了大量的國家和部省級重點(diǎn)科技項(xiàng)目，包括國家“973”課題1項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)，面上項(xiàng)目4項(xiàng)、國家科技攻關(guān)（科技支撐）項(xiàng)目9項(xiàng)、國家電力和水利部門重點(diǎn)項(xiàng)目70余項(xiàng)；參加了拱壩和水工隧洞規(guī)范的修編。在建立復(fù)雜水工結(jié)構(gòu)破壞分析與安全評估理論和方法體系、揭示結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，以及在工程實(shí)踐中的應(yīng)用等方面取得一系列創(chuàng)新成果，為我國重大水利水電工程建設(shè)中關(guān)鍵科技問題的解決提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

服務(wù)工程助推力學(xué)

復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)的安全需要采用現(xiàn)代的數(shù)值方法分析系統(tǒng)的應(yīng)力和變形，雖然有限元是近代發(fā)展起來的有效分析方法，但它基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論，大壩、洞室和邊坡有大量的非連續(xù)面存在，如結(jié)構(gòu)分縫、巖體斷層、裂隙、節(jié)理等結(jié)構(gòu)面，采用有限元方法需要設(shè)置大量特殊單元，工作量大、精度低。任青文針對多裂隙巖體，早在20世紀(jì)90年代就獨(dú)立創(chuàng)建了塊體單元法，可以有效地進(jìn)行非連續(xù)變形的線彈性和非線性分析，并應(yīng)用于小浪底地下洞室、三峽大壩、溪洛渡高拱壩等重大工程的安全性分析。

力學(xué)系統(tǒng)的安全性研究必定涉及破壞屬性、破壞機(jī)制和破壞分析方法，高壩、高邊坡和大型地下洞室都屬于三維實(shí)體結(jié)構(gòu)。任青文根據(jù)其破壞演變的過程與特點(diǎn)，將這類結(jié)構(gòu)的破壞分為局部性的材料損傷和整體性的結(jié)構(gòu)失效兩個層次。通過研究，從理論上揭示了三維實(shí)體結(jié)構(gòu)整體失效破壞的本質(zhì)是物理不穩(wěn)定，屬于始于強(qiáng)度破壞的“極值點(diǎn)”失穩(wěn)。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出穩(wěn)定性分析的間接法和失穩(wěn)破壞的兩類判據(jù)，為復(fù)雜水工結(jié)構(gòu)的破壞分析提供了理論依據(jù)及指導(dǎo)性方法。該方法已應(yīng)用于三峽、小灣、錦屏一級、溪洛渡、龍灘、金安橋等多個高壩和地下洞室的安全度分析。

溪洛渡蓄水驗(yàn)收

混凝土拱壩是一種超載能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性良好的壩型，因此是我國高壩建設(shè)的主要壩型。但高拱壩的體形和受力復(fù)雜、需要解決的力學(xué)問題更多，是任青文進(jìn)行安全性研究的重點(diǎn)對象。他從理論上修正了Lombardi 破損線，分別建立了對應(yīng)于壩體強(qiáng)度破壞和屈曲失穩(wěn)的兩條修正破損線，發(fā)展了高拱壩安全性的定性評價(jià)方法，并應(yīng)用于小灣、錦屏一級、溪洛渡、白鶴灘等300米級高拱壩的安全性分析；他以提出的間接法揭示了拱壩沿建基面的破壞機(jī)制，給出導(dǎo)致這種破壞的各影響因素的敏感性, 較好地解決了拱壩是否會發(fā)生“上滑”失穩(wěn)這一長期存在的熱點(diǎn)問題，避免了二灘和小灣高拱壩為防止“上滑”失穩(wěn)破壞需要加固的巨大費(fèi)用投入；他提出系統(tǒng)加固的最小變形能原理，以變形能度量系統(tǒng)加固的效果，成功解決了為提高拱壩安全度進(jìn)行加固的效果評價(jià)問題，為加固措施選擇和加固方案優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)；通過模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，揭示了高拱壩設(shè)縫（周邊縫和底縫）“以縫治縫”的機(jī)理與利弊，為小灣拱壩設(shè)置底縫提供了可信的科學(xué)依據(jù)。

2008年汶川地震使任青文注意到河流梯級開發(fā)在極端條件下破壞的可能性，他在多個全國性學(xué)術(shù)會議和研討會上呼吁研究梯級庫群的系統(tǒng)安全性，并多次向科技部和國家自然科學(xué)基金委提交立項(xiàng)研究的建議書。2012年，科技部批準(zhǔn)以瀾滄江流域?yàn)橐劳醒芯窟@一問題。任青文最早開展以風(fēng)險(xiǎn)分析的方法研究高拱壩的結(jié)構(gòu)安全度，在此基礎(chǔ)上，開創(chuàng)了河流梯級開發(fā)條件下庫群的“系統(tǒng)安全性”研究，建立了以風(fēng)險(xiǎn)理論研究庫群系統(tǒng)安全性的框架，提出了“庫群系統(tǒng)安全”應(yīng)解決的主要科學(xué)技術(shù)問題，創(chuàng)建了基于系統(tǒng)科學(xué)理論的庫群系統(tǒng)連鎖失效分析模型。

小灣拱壩咨詢

以上研究成果已成功應(yīng)用于我國西部地區(qū)二灘、李家峽、天生橋二級、三峽、小浪底、小灣、龍灘、向家壩、溪洛渡、錦屏一級、索風(fēng)營、光照、瀑布溝、金安橋、百色、南水北調(diào)中線和東線和瀾滄江庫群系統(tǒng)等重大工程的建設(shè)，取得了巨大的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，推動了力學(xué)和水工結(jié)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展。

任青文作為國內(nèi)外著名的水工結(jié)構(gòu)和工程力學(xué)專家，還直接參與了國內(nèi)重大水利水電工程建設(shè)的論證、咨詢、鑒定和驗(yàn)收工作，不僅用他的知識和經(jīng)驗(yàn)為工程建設(shè)提供有效的建議，同時關(guān)注存在的問題，為進(jìn)一步的研究凝練力學(xué)問題和積累資料。

任青文和他的團(tuán)隊(duì)目前仍在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“災(zāi)變條件下特高混凝土壩失效破壞的關(guān)鍵力學(xué)問題”和國家“十二五”科技支撐項(xiàng)目“流域水電開發(fā)安全保障技術(shù)研究”。源于國家建設(shè)的科學(xué)研究推動了力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，任青文和他的團(tuán)隊(duì)在河海大學(xué)工程力學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科中形成了“災(zāi)變破壞力學(xué)”研究方向，并根據(jù)科學(xué)研究需要的力學(xué)理論和分析方法，近年來為博士研究生開設(shè)了“水工結(jié)構(gòu)與巖土地基穩(wěn)定性”、“破壞力學(xué)”，為碩士研究生開設(shè)了“計(jì)算固體力學(xué)”。他將最新的研究成果融入研究生的力學(xué)課程內(nèi)容中，針對高壩、高邊坡和大型地下洞室，專門設(shè)立章節(jié)闡述現(xiàn)代的分析方法和需要進(jìn)一步研究的問題，使研究生及時了解國家重大水利水電工程建設(shè)的現(xiàn)狀和力學(xué)科技問題解決的需求。

培育桃李躬耕不輟

任青文在科研上堅(jiān)持力學(xué)與工程結(jié)合，在教學(xué)上，更是嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)。他為人師表，謙遜和藹，勤奮工作，待生如子，誨人不倦。

任青文和研究生在校園

研究生入學(xué)的首次教育就是學(xué)習(xí)先做人，后做學(xué)問。誠信、勤奮、認(rèn)真是他對學(xué)生的基本要求。做學(xué)問需要有踏實(shí)的精神。任青文自己在日常的教學(xué)和科研中以身作則，嚴(yán)格自律，沒有節(jié)假日，只有工作日，除了出差，一年四季從早到晚都在工作室。學(xué)生提交的論文和準(zhǔn)備投稿的文章，他都會仔細(xì)反復(fù)推敲，認(rèn)真地提出修改意見。在他的影響下，研究團(tuán)隊(duì)和學(xué)生形成了良好的學(xué)術(shù)氛圍，誠信待人、勤奮刻苦的優(yōu)良學(xué)風(fēng)。

任青文一向要求學(xué)生關(guān)注國家需求，重視從實(shí)際工程中凝練力學(xué)問題。他經(jīng)常鼓勵學(xué)生注重學(xué)科交叉，他的不少學(xué)生都跨越工程力學(xué)和水工結(jié)構(gòu)兩個學(xué)科，有的先是工程力學(xué)碩士，后為水工結(jié)構(gòu)博士，有的先是水工結(jié)構(gòu)碩士，后為工程力學(xué)博士。他經(jīng)常告誡學(xué)生要學(xué)以致用，不要盲目跟風(fēng)，高水平的文章需要，但對工科力學(xué)，更要注重成果的應(yīng)用。因此，他要求學(xué)生結(jié)合論文，參加科技項(xiàng)目的研究，并定期組織研討會，讓團(tuán)隊(duì)老師和學(xué)生了解最新的工程動態(tài)和工程需求；要求學(xué)生重視試驗(yàn)研究，盡可能將研究成果發(fā)表在國內(nèi)行業(yè)和學(xué)科的主流期刊上。有了更多實(shí)踐機(jī)會的學(xué)生，獨(dú)立思考能力和運(yùn)用能力得到了極大的提高。

2015博士研究生徐煒向?qū)熑吻辔膮R報(bào)美國一年的學(xué)習(xí)情況

教書育人是教師的職責(zé)。任青文除了向?qū)W生傳授知識，還特別注重“育人”。他時刻關(guān)心著學(xué)生的成長。在課堂上，他是學(xué)生的嚴(yán)師；在生活中，他是一位親切和藹的長者。對于每個學(xué)生的情況，從研究生學(xué)習(xí)到畢業(yè)工作，他都要追蹤過問。對于那些家庭有困難的學(xué)生，任青文總是竭盡所能去幫助他們，為他們排憂解難。

經(jīng)過40年的勤耕不輟，任青文培養(yǎng)了博士研究生35人，碩士研究生37人。很多學(xué)生取得了優(yōu)異成績，研究生曹茂森的博士論文入選2008年全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文，在運(yùn)用結(jié)構(gòu)動力學(xué)和多尺度理論研究結(jié)構(gòu)損傷動力診斷方面取得了引人矚目的成果，迄今為止，在國內(nèi)外主流期刊上發(fā)表90多篇文章，2012年獲歐洲瑪麗居里學(xué)者獎，2014和2015年連續(xù)兩次獲教育部自然科學(xué)二等獎，2015年獲歐盟頒發(fā)的“歐盟—中國杰出科技合作創(chuàng)新獎”。

榮膺獎勵夕陽正紅

以水工結(jié)構(gòu)（高壩、大型地下洞室和高邊坡）的破壞與安全，破壞力學(xué)、現(xiàn)代數(shù)值分析方法的理論和應(yīng)用、結(jié)構(gòu)動力特性與無損檢測為主要研究方向的任青文，近年來，在緊密結(jié)合我國重大水利水電工程建設(shè)，大力開展高混凝土壩與地下洞室安全方面的科學(xué)研究和工程實(shí)踐的同時，發(fā)表了《高拱壩安全性研究現(xiàn)狀及存在問題分析》、《基于最小變形能原理的加固效果評價(jià)理論》等學(xué)術(shù)論文200余篇。

對科研的杰出貢獻(xiàn)使任青文獲得了國家科技進(jìn)步獎1項(xiàng)，部省級科技進(jìn)步獎6項(xiàng)。他先后被評為“做出突出貢獻(xiàn)的中國碩士學(xué)位獲得者”、“水利部優(yōu)秀教師”，國務(wù)院政府特殊津貼，榮獲“全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)教師”稱號，并獲得了“嚴(yán)愷科技獎”一等獎、“嚴(yán)愷教育獎”一等獎。

這些獎項(xiàng)和榮譽(yù)的獲得，是任青文獻(xiàn)身于科研事業(yè)的有力佐證。作為河海大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師的任青文，還任中國水力發(fā)電工程學(xué)會“水工及水電站建筑物專業(yè)委員會”副主任、江蘇省力學(xué)學(xué)會名譽(yù)理事長、中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會特邀委員、水利水電技術(shù)專家委員會特邀委員等職。

為了使工程力學(xué)和水工結(jié)構(gòu)學(xué)科得到更好的發(fā)展，勤奮不懈的任青文現(xiàn)在正忙于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和十二五國家科技支撐項(xiàng)目年度報(bào)告，以及國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目建議書的編寫。莫道桑榆晚，為霞尚滿天。執(zhí)著篤定的任青文，已經(jīng)洞察到力學(xué)與工程結(jié)合的美好未來，他仍然保持著旺盛的激情，繼續(xù)著自己鐘情的科研之路。

（ 任青文，寧海人，1954--1957--1960寧中初中、寧海高中，1965大學(xué)畢業(yè)，全國著名工程力學(xué)、水工結(jié)構(gòu)專家）

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□ 文章：科技文摘報(bào)

□ 圖片：水東居士

□ 編排：天姥老人

□ 審核：水東居士