【中国梦·践行者】“抗蚀斗士”李兆恒的人生算法：一切加减乘除 都为解好“材料遇水”难题

■广东省水利水电科学研究院高级工程师李兆恒在试验室。 记者 毕志毅/摄

李兆恒

广东省水利水电科学研究院高级工程师、广州大学硕士生导师、广东省土木建筑学会建筑材料专业委员会委员

小到一颗钉子、一根钢筋,大到一座跨海大桥、一项引调水工程,但凡土木工程材料碰到了水,如何应对腐蚀、锈蚀便成为一道绕不开的难题。这也是材料学博士后李兆恒一生将为之斗争抗衡的难题。

读博期间,他的研究课题与水利的“偶遇”,彻底扭转了人生方向。从毕业后的职业、单位,再到工作后的角色、挑战,他在材料与水利这两大领域的交叉处越走越远,亦越钻越深。如今,他试图在人生的加减乘除中找寻科研与生产的平衡点,在工程一线探析“抗蚀”领域的新动向,并且保持科研人的初心。

■记者 沈逸云

材料×水利

一个课题的交叉点 使人生转向“抗蚀”之路

2006年,来自山东济宁的农村小伙李兆恒,圆了母亲的“大学梦”,考上了广西大学无机非金属材料工程专业。这个读起来有些拗口的专业,在他看来,既神秘又厉害。

“入学之后才了解到,这个专业主要学习建筑材料方面的知识,就是传统的水泥、玻璃、陶瓷。”这对于李兆恒来说并不陌生,小时候村里盖房子,总免不了拌砂浆、混凝土。

大学四年他排名专业第一,原本可以直接保送本校研究生,但为了更好的科研平台,他考取了华南理工大学材料学专业。5年的硕博连读,试验室里的这帮年轻人总是一手拿滴管,一手拿铁铲,反复捣腾着水泥混凝土,致力于将其中的专业性能不断提升。

原本,李兆恒毕业后会像师兄师姐一般,要么进高校成为教师,要么进建筑领域的科研院所成为科研人员。然而,读博期间开展的一项新型氧化镁基胶凝材料课题研究中,一个偶然的交叉点彻底改变了他的人生方向。

在水利设施建设中,常常遇到大体积混凝土。在浇筑大体积混凝土时,水泥水化放热会有一个升温-降温的过程,“热胀冷缩”,混凝土结构避免不了温降收缩开裂,产生裂缝。在水利工程中氧化镁常常作为膨胀剂补偿大体积混凝土温降收缩,博士期间关于氧化镁课题的研究为他打下了良好的科研基础,也因此,他的人生与水利有了交叉点。

恰巧广东省水利水电科学研究院(下称“广东水科院”)较早开展了氧化镁在水利工程中的应用研究,在国内算是‘第一个吃螃蟹’的,向他抛来了“橄榄枝”。正处于对科研产生阶段性疲态的他,欣然接受。

“读博期间发现科研项目应该与实际应用相结合才更有价值,所以想去接触生产项目,去工程一线。”尽管对水利这一领域倍感陌生,但李兆恒选择了“试一试”。

转变÷时间

短短两年内 既获批7个纵向科研项目又当了爹

在一定时间内,生活工作的转变越多,人生的密度与质量即越大。2016年至2018年,李兆恒进入广东水科院博士后工作站工作,开启了他高密度的两年时光。

2016年1月,在博士后进站不久后,李兆恒接到了一个“紧急”任务——申请中国博士后科学基金。“3月份截止申请,我前后花了一个月的时间,写了科研项目的申请书,没想到就中了。”这一有关高体积稳定性新型镁质胶凝材料的项目,获得了中国博士后科学基金一等的资助。

这次的一击即中,给李兆恒注入一剂强心针,一扫此前的科研疲态。“自信心一下子就建立起来了,觉得自己在科研方面还是可以的。”自此,他逐步找回做科研的状态节奏,在“氧化镁”与“抗蚀”两个领域持续发力,成为了7个纵向科研项目的负责人。

“最多的时候,有5个科研项目同时开展。”那段时间,李兆恒过着单调、规律却高强度的日子——早上6点半起床,到单位食堂吃早餐后,便一头扎进工作中,或在试验室带着学生做试验,或在办公室苦苦钻研写文章,一直到晚上10点多。

生活上李兆恒也迎来了崭新的阶段。2016年11月,儿子出生了,恰巧赶上了水利工程最忙的时候。“水利工程下半年最忙,那时候汛期过了,正是水利工程赶工期抓进度的时候。”工作上都恨不得长出三头六臂的李兆恒,还得分出时间与精力来陪伴妻儿。“我连陪产假都没请,为此老婆一直‘记恨’着。”他笑说,晚上回到家,哄睡的任务就落到他头上,“有时候我抱着抱着,靠墙坐着就睡着了。”

高强度的节奏,加之休息不好,那段时间李兆恒的身体亮起了红灯。“脊柱那边出了点问题,前半夜还好,往往睡到后半夜就会突然剧痛痛醒。”

身心皆疲的那段时间,也是李兆恒收获最大的一个阶段。经历过读博那几年的积累与打底,他的科研角色也从参与者向主导者转变,能更自主地开展科研项目。“博士后的两年,是我人生到现在出科研成果最多的一个阶段,80%的成果是那时候出来的。”

科研工作+工地一线

成为超级引调水工程的质量检测“把关人”

近年来,随着城镇化进程加快,各地工程项目建设如火如荼,广东逐渐重视土木工程的相关技术研发。作为一个滨海省份,广东不少建设工程的开展实施均绕不开“涉水”这一环节,这意味着材料与水利交叉结合的机会更多,亦更紧密。这决定了像李兆恒这样的青年科研人才的“主战场”不仅是在试验室,更是在工程现场。

“广东有很多滨海建筑,都面临着钢筋锈蚀和混凝土腐蚀的问题,一旦被腐蚀、锈蚀,钢筋混凝土结构就存在安全风险。”针对这一情况,李兆恒在博士后期间开展了玄武岩纤维筋(BFRP)和高抗蚀胶凝材料的研究。与传统钢筋混凝土相比,这些材料具有优异的高抗蚀性,进而能延长工程、建筑物的服役寿命,保障人民生命、财产安全。

这些科研成果,也已于前几年在广州南沙区万顷沙联围200年一遇海堤加固达标工程、揭阳西港海堤建设中成功应用。2018年南沙工程开展时,李兆恒在工地待了一个多月。8月的广州,正是炙烤的时候,与各参建单位沟通,监测工程数据,检测完工效果,一轮下来,他整个人黑瘦了不少。

“从今年国庆起,我应该基本上要常驻现场了。”李兆恒所说的“现场”,就是被写入《粤港澳大湾区发展规划纲要》中的珠江三角洲水资源配置工程,这是继港珠澳大桥之后的又一超级工程。

广东水科院承担了该工程全线建设所用原材料、中间产品、工程实体的质量对比检测及业主委托的专项检测工作,建成了珠江三角洲水资源配置工程质量对比检测项目部试验室。李兆恒所面临的新挑战,即开展工程质量检测试验的同时负责该试验室的运营和管理。

“引调水工程与地铁盾构等市政工程有很大区别,它的管道是用来输水的,而输水则意味着处于一个‘有压’的状态。”李兆恒解释,不同于地铁盾构等只考虑受外压的因素,输水工程还有来自于内部受压的因素,更容易产生结构上的问题,潜在的风险点也更多。除此之外,作为一项百年工程,对防腐、抗蚀的要求非常高,混凝土、管片、钢管均需做防腐。针对工程的质量和安全,李兆恒未来几年将承担起“把关人”的重担。

繁忙-浮躁

在工程一线中找寻科研人的初心与方向

根据规划,珠江三角洲水资源配置工程的工期长达60个月。换言之,在未来四五年中,李兆恒都需要“冲”在工程现场的第一线。从科研到工程,从试验室到工地,他转变的不仅是工作内容,还有工作心态。

“我的‘青托工程’责任导师杨光华老师有这样一句话,‘科研源于工程,高于工程,但最终还要应用于工程’。”在被工程现场“挤占”做科研时间的同时,为了不让科研“掉队”,李兆恒在接受新任务后,迅速调整状态,在这项工程中寻找与自己学术研究方向的结合点——开展大型地下输水工程的研究,探究优化高水压力、富水生物作用下输水钢管的腐蚀防护措施。

在他看来,近年来地域性缺水的问题越来越突出,我国引调水工程亦越来越多,未来其科研方向更偏向于水资源调配中的高抗蚀问题。“抗腐蚀、抗锈蚀在海工建设领域发展比较成熟完善,但在水利特别是引调水工程中,还有不少挑战。”他表示,水利领域的高抗蚀材料应用,对环境生态安全保护的要求更高,“材料所接触到的水都接近民生饮用水,从技术层面上更要无毒、环境友好,要考虑人体健康这一重要因素。”

“读书期间还能去运动一下,压力就会释放出来,现在更多的时候是一个人安静地待一待,想一想,通过独处的环境来自我修复。”李兆恒坦言,如今他最喜欢的便是晚上与周末的时间,可以做点自己想做的事,“那些时间我可以回单位加班,做做科研,写写文章,让心沉下来。”

声 音

“‘青托工程’为科研‘小人物’提供实现‘大梦想’的舞台”

今年1月,李兆恒入选了广州市科协的“青年人才托举工程”(下称“青托工程”)。半年后,他与全国331名青年科技人才一同,成功入选了中国科协的“青托工程”,成为广东省水利系统入选中国科协“青托工程”的第一人。

“入选广州市科协‘青托工程’给我的科研之路增加了不少信心,也进一步托举我入选中科协‘青托工程’。”李兆恒说,科协的“青托工程”为我们这些科研“小人物”提供了一个实现科研“大梦想”的舞台。