从地铁江底到深空月面:丁烈云以数字建造突破工程安全与未来建造边界

在湖北省科技创新大会现场,年过七旬的丁烈云院士依然步履矫健。

这位华中科技大学教授、国家数字建造技术创新中心首席科学家用数十年的科研实践诠释着一个理念:"做引领性的事,走交叉融合的路。

" 问题的提出与机遇的把握 21世纪初,中国城镇化浪潮势不可挡,城市建设进入快速发展阶段。

丁烈云敏锐地认识到,传统建造方式存在本质缺陷——过度依赖经验判断,缺乏科学的数据支撑。

他提出大胆设想:能否将数字化技术引入工程建设全过程,让每一项施工决策都有数据依据?

武汉地铁建设成为他践行这一理念的重要舞台。

2003年起,丁烈云团队聚焦武汉轨道交通工程安全研究。

此时武汉地铁尚处起步阶段,过江隧道施工被公认为高风险难题。

其中,联络通道作为两条江底隧道的"生命通道",需在复杂的江底地质条件下开挖贯通,一旦防护不当可能引发灾难性后果。

技术突破与应用创新 面对这一难题,丁烈云提出利用物联网技术实现工程安全实时监测的方案。

这在当时尚无先例,团队需要克服江底地质复杂、信号传输困难等多重技术障碍。

"不能只靠经验,要让数据说话。

"这句话成为他反复强调的信念。

经过数月攻关,团队成功构建了工程安全预警系统。

通过在施工区域布设传感器,实时捕捉温度、应力等关键数据,结合大数据分析预判风险,原本"黑箱作业"的施工过程变得透明可控。

在武汉地铁二号线过江隧道建设中,这套系统精准判断了冻结效果,确保了联络通道安全施工。

这一成功案例随后推广至武汉地铁多条线路,为湖北从"建造大省"向"建造强省"转型升级提供了核心技术支撑。

丁烈云的工作不仅解决了具体工程难题,更重要的是开创了数字建造的新范式。

前沿探索与地外建造 丁烈云的视野并未止于地面建设。

十多年前,他就开始思考一个看似遥远的问题:能否将智能建造技术延伸至月面建造领域?

这一想法曾被外界视为"过于超前",但他坚信这是国家深空探测的重大需求。

2025年11月,华中科技大学研制的"月壤砖"随神舟二十一号飞船从空间站返回。

这项成果凝聚了丁烈云团队十多年的探索。

月壤砖的核心价值在于:利用月球原位资源建造栖息地,为人类月面活动提供物质基础。

研发过程充满挑战。

月球样品极其珍贵且数量有限,国内外均无现成设备进行力学性能测试。

丁烈云团队自主研发微型三轴测试仪,用模拟月壤进行成百上千次反复练习,直到能精准操作且无任何损耗,才敢对真实月壤样品进行实验。

目前,团队正开展"月壤砖"天地对比研究,揭示其在空间环境服役后的性能演变规律,为月面原位建造提供科学与工程依据。

学科融合与人才培养 作为数字建造领域的开拓者,丁烈云不仅从事科研工作,更致力于推动学科交叉创新。

他出版了全球首套《数字建造》丛书共12册,系统构建了覆盖设计、生产、施工、运维全过程的理论体系。

在他的指导下,来自不同专业背景的学生实现了跨学科融合。

计算机专业出身的团队成员周迎加入后,将大数据、人工智能技术融入工程管理,研发的智能决策系统已在多个重大工程中投入应用。

2017年,丁烈云又提出新方向:推动土木工程与医学交叉融合。

团队研发的低成本居家健康监测系统,通过无感传感器监测心率、呼吸、跌倒风险等指标,目前已在武汉部分养老院和家庭开展试点。

这些创新实践表明,交叉融合不仅是科学研究的发展方向,更是培育高素质复合型人才的有效途径。

对策与启示 丁烈云总结出科学家精神的三个核心要素:打牢基础,具备成长为复合型人才的根基;选好方向,瞄准国家战略需求和学科前沿;持之以恒,在长期实践中不断完善理论体系。

这些理念对当前科技创新工作具有重要指导意义。

从江底隧道到月球基地,丁烈云用数十年的坚守诠释了科学家精神的真谛——既要有脚踏实地的钻研,也要有仰望星空的远见。

他的故事启示我们,科技创新不仅需要单点突破,更需跨界融合与长期积累。

在数字化与智能化浪潮中,中国科技工作者正以开拓者的姿态,书写着新的篇章。