深耕地下 勇攀高峰——记中国工程院院士、重庆大学常务副校长刘汉龙

文|《当代党员》全媒体记者 唐余方 许幼飞

2023年12月7日，刘汉龙（右二）在指导学生进行实验。图/许幼飞

媒体对重庆大学常务副校长刘汉龙教授的报道格外少，他的低调一如他研究的对象——地下的岩土。

人们通常会被高耸的大厦、飞驰的高铁所吸引，却鲜少关注科研人员是如何攻克地下岩土工程难题的。

59 岁的刘汉龙，已经在岩土工程领域深耕了30多年。11月22日，刘汉龙当选中国工程院院士。

面对这份荣誉，刘汉龙很淡然：“重庆人多地少，地下空间的开发潜力巨大，我还有很多想法，想在重庆这片土地上一一实现。”

“成就感和满足感来源于解决工程问题”

穿着笔挺的外套，脸上挂着温和的笑容，12月7日，记者在重庆大学岩土实验楼见到了匆匆赶来的刘汉龙。

谈及为何选择岩土工程专业，刘汉龙直言是个“意外”。

上中学时，因为物理和数学成绩好，刘汉龙喜欢上了无线电和计算机，但1982 年报考大学时却被调配到水利水电工程专业。

20 世纪八九十年代正是我国基础设施建设进入飞速发展的阶段，需要大批工程技术人才。在攻读硕士学位时，刘汉龙主动选择了工程地质专业，开始研究如何解决地下工程问题。硕士研究生毕业后，他进入设计院，开始了3年的工业与民用建筑设计工作。“那时候设计院可是用针管笔画图的。”刘汉龙回忆说。

在攻读博士学位时，刘汉龙选择了研究范围更广的岩土工程专业，开始与岩土为伍。后来，他到日本留学攻读博士后，研究的则是岩土地震工程。

“我基本学习了整个大土木工程的各个研究方向，从地上（结构）到地下（岩土），从干（建筑）到湿（水利），从静到动（地震），都学习了一遍。”刘汉龙说，“一项工程会涉及许多问题，需要多学科交叉联合攻关。我认为，掌握不同的专业知识，既有利于个人成长，更有利于精准解决工程问题。”

即便涉猎颇广，刘汉龙仍将自己的主攻方向确定为难度最大的岩土工程。因为，这是一座建筑、一项工程的基础，正所谓“基础不牢，地动山摇”。在高速公路、高速铁路等重大工程的大规模建设中，他很快就体会到了解决工程问题带来的成就感和满足感。

2006 年，在甬台温铁路建设过程中，由于车站上方有很多高压电线，常规的施工机械进不去，无法进行地基加固。解决这一工程难题的任务，落在了刘汉龙身上。

受设计院邀请，刘汉龙带领团队赶赴施工现场。为了不耽误工程进度，施工方希望他们在最短的时间内研发出新的地基加固技术。

“我们要组织攻关，研发装备、工艺等，既要保证施工机械的限高，又要保证设备能往地下打30—40米的深度做桩基。”刘汉龙说。

为此，刘汉龙带领团队做了大量的实验、分析、配方以及机械的设计。经过一个月的攻关，他们研发出一种新型桩基技术：利用小型钻机按设计直径分段钻进至设计深度成孔，放入分段注浆管然后投放石料，投放完成后进行注浆，固结成桩。

“与其他桩型相比，浆固碎石桩的施工机械高度低，桩身的强度也很高。”刘汉龙称。

工程问题的解决并不代表科研的结束。之后，刘汉龙还编制了浆固碎石桩技术标准。目前，这项技术已经在京沪高速铁路、沪宁城际铁路、商合杭高速铁路、杭千高速公路等项目进行应用，专门解决复杂施工环境下的地基加固问题。

“能够解决工程问题，是我开展科研工作最重要的成就感和满足感，因为我们研发的技术在重大工程里进行了应用，我也在不断解决问题中持续激励自己。”刘汉龙说。

解决高速公路、高速铁路等国家重大工程软弱地基施工后沉降控制和复杂施工环境难题，解决我国吹填造地（岛）工程中超软淤泥地基强度低、含水率高、压缩性大等难题，解决地震及爆炸液化引起的地基液化及变形难题……随着一个又一个重大工程难题的解决，刘汉龙也朝着更深更广更新的研究方向不断前进。

“从需求出发，破解‘卡脖子’难题”

“微生物+岩土”在刘汉龙眼中有着千丝万缕的联系：“微生物生长繁殖和代谢活动中发生的一系列生物化学反应可以诱导碳酸钙沉积，从而进行岩土的加固。”

近年来，随着温室效应、土壤污染等全球性问题日益严峻，世界各国开始提倡使用绿色材料，环境因素在土木工程建设中逐渐占据重要地位。

大部分岩土加固方式为化学灌浆，使用的是水玻璃、水泥等化学材料，污染严重。

“我们做创新，不能关着实验室的门来做，首先要了解国家需求、工程需求。”采访中，刘汉龙强调最多的就是“需求”二字。也正是基于此，2013年来到重庆大学后，他便带领团队着手开展微生物岩土加固技术的研究。

2014 年，肖杨从河海大学博士毕业，追随导师刘汉龙的脚步来到重庆大学，成为研究团队的一员。

初到重庆大学，肖杨不禁傻了眼——实验室内，仅有一些普通的教学仪器，研究岩土力学特性的科研设备几乎没有，也没有开展微生物实验的仪器设备。

正是在这样的条件下，刘汉龙带领团队创立了国内颇具规模的生物岩土实验室，开启了生物岩土加固和矿化方面的系统工作。

当时，国际上微生物岩土加固工程是一个新兴前沿课题，系统的研究比较少，国内相关研究的规模很小。所以，摆在刘汉龙团队面前的难题不仅是实验设备的缺失，还有研究思路、技术手段和应用前景的探索。

“围绕绿色、‘双碳’，结合不同学科的相关知识，采取多种研究方法，开展学科间的紧密交叉合作，以解决岩土工程中存在的实际问题。”肖杨说，他们都不是微生物专业出身，需要自学微生物相关知识，做好微生物的培育和驯化，把微生物驯化成能诱导生成碳酸钙的“职业工人”。

微生物的培育和驯化并不好做，需要大量时间筛选，失败是常有的事，而这只是这项研究的第一步。在后续的研究中，刘汉龙还带领团队自主研发了微流控矿化芯片实验系统，研究微细观尺度的生物矿化机理，这项研究走在了国际前列，同时还开展了单元和模型尺度的力学实验和理论方面的工作以及系列工程的应用示范工作。

经过10 年的努力，目前，刘汉龙团队出版了全球首部微生物岩土领域的学术专著《微生物土力学原理与应用》，创办了国际首个生物岩土领域的英文期刊Biogeotechnics（中文刊名《生物岩土技术》），在生物岩土领域的科研实力位于全球前列。

如今，这项技术被应用于大足石刻、瑞金红井纪念碑等重要文物以及三峡库区消落带等工程的修复。“真正做到了无污染、可持续。”刘汉龙称。

地下空间具有太多的不确定性，很多问题在技术规范、书本上根本找不到答案，这促使科研人员必须不断创新。这些年，刘汉龙面向国家重大需求，既在传统技术上创新拓展，还在前沿技术上进行突破，不仅在微生物岩土加固领域取得重大成果，还在能源地下结构技术开发、透明土试验设备研制、智慧地下空间的开发等新的研究方向上取得重大进展。

“没有完美的个人，但是有完美的团队”

2020 年，香港科技大学博士研究生吴焕然毕业后，没有回家乡发展，而是选择来到重庆。

“选择重庆，看中的就是刘老师和他的团队。”吴焕然说，“这个团队发展势头比较好，发展方向和我的研究方向非常契合，对我开展科研工作很有帮助。”

在刘汉龙团队待了3 年多时间，吴焕然感受到了这个团队的凝聚力和活力，更感受到了刘汉龙对青年科研人员的全力支持，为大家创造了一个大有可为的发展环境。

“青年科研人员的资源和机会相对较少，但刘老师很关心大家的成长。比如，我们每个人申请科研项目，他都会一直跟进，并为我们反复修改申报材料。”吴焕然说。

在这种环境和氛围的影响下，吴焕然干劲十足，33 岁博士后出站即成为副教授，获得了国家自然科学基金面上项目以及国家重点研发子课题资助，全心投入到生物岩土的细观尺度力学模型和理论方面的研究。

成长过程中，青年科研人员会遇到各种困难。这时，刘汉龙总是说：“遇到困难不可怕，可怕的是遇到困难你不说，感觉到有阻力的时候要及时讲，我们会想办法帮大家解决。”

为此，刘汉龙专门建立了一个工作机制，要求青年讲师每半个月向他汇报一次工作，就是为了及时了解大家的科研进度。

重庆大学青年讲师王春艳在攻读博士学位时，曾遇到一个研究瓶颈，只有通过离心机实验才能解决。但是，这个实验得去其他学校做，价格很贵。团队成员丁选明教授得知情况后，及时向刘汉龙汇报，最后用团队的科研经费帮助王春艳解决了这个问题。

“刘老师团队对学生做科研非常支持，从不吝啬经费、资源，我们可以踏踏实实做自己想做的事情。”王春艳说。

刘汉龙一直坚信，没有完美的个人，但是有完美的团队。这些年，他培养了十几名国家级人才，整个团队从最初的几个人，发展壮大到现在包括博士后、博士研究生和硕士研究生在内的近200人。

采访中，记者忍不住好奇：“我们现在是一个完美的团队吗？”

“我觉得我自己不够完美，但是我的团队一定是完美的。”刘汉龙说。

“仅靠每天工作8 小时是远远不够的”

2013 年12 月18 日，刘汉龙从河海大学来到重庆大学。年近半百，从生活、学习、工作了几十年的江南来到山城重庆，就是为了能在岩土工程领域实现更多突破。

来重庆这10 年，刘汉龙带领团队“十年磨一剑”，承担了一批国家和重庆市科技项目，为国家和重庆市岩土工程设计应用与行业发展提供了重要技术支撑。

刘汉龙认为，仅靠每天工作8 小时是远远不够的，要取得更多成果，就要比别人多花时间和精力。

由于行政工作和科研工作非常忙碌，刘汉龙连节假日都很少休息，即使是春节也只休息两三天，大部分时间都在谋划团队发展、关心项目进展、讨论问题解决方案、修改学生毕业论文和学术论文。只要不出差，周末和晚上，办公楼亮到最后的灯光，一定来自他的办公室。

唐孝祥在团队做了7 年行政秘书，对刘汉龙这种工作状态早已习以为常。

一次，刘汉龙上午去外地开学术会议，当天晚上便乘飞机返回重庆，落地时已是次日凌晨两点。上车后，刘汉龙梳理完一天的工作，然后对唐孝祥说：“车不用开太快，我可以休息一下。”

乘坐交通工具时，刘汉龙通常也会工作，他很少在外人面前展露疲态，这是唐孝祥印象最深的一次。

“刘老师很少谈及工作的辛苦和压力，但这些却通过身体表现出来了。我才进团队时，刘老师还是一头黑发，现在已经白了一大半。”唐孝祥说。

这种努力的状态，深深感染着团队的每一个人。

“我们研究的是地下的问题，但整个团队却是不断向上攀登的状态，每个人都在各自的岗位上为团队发展努力。”唐孝祥说。

唐孝祥有时在凌晨看到实验室还亮着灯，那是学生还在做实验。没人要求他们加班，他们只是想抓紧时间完成手里的科研任务，接着再做下一个。

微生物岩土实验小组每次做实验都从早上六七点做到次日凌晨，由于细菌一直在生长，大家不想间断，希望能得出最准确的实验数据。

刘汉龙希望团队成员能够树立远大目标，一直往前走。他会时不时催促大家拓展新的研究方向，想想新的办法解决新的难题。在一次年终学术会议上，他曾饱含深情地说：“人为什么觉得走上坡累，那是因为你在朝着更高的目标前进。如果因为太累了停下来，而别人却在往前走，站在原地的你就是在倒退！”

尽管这个团队已经硕果累累，但刘汉龙仍希望在科研道路上，大家不要松懈，更不能停下前进的脚步。