一走進(jìn)東南大學(xué)土木工程學(xué)院教授徐趙東的實(shí)驗(yàn)室，科技日?qǐng)?bào)記者就被放在實(shí)驗(yàn)室柜子上各式各樣的減震裝置所吸引。

“這是我20年來(lái)科研成果的精華，它們都用上了高穩(wěn)定高耗散減振材料，該材料可吸收振動(dòng)能量，從而抑制振動(dòng)對(duì)土木結(jié)構(gòu)的破壞。”徐趙東對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)，我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家，唐山大地震、“5·12”汶川大地震等地質(zhì)災(zāi)害，破壞了當(dāng)?shù)卮罅康慕ㄖ铩?ldquo;我所做的工作，就是研究如何提升土木結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)抗震能力，盡可能讓房屋震不倒。”

最近，憑借在減震領(lǐng)域取得的研究成果，徐趙東捧得了首屆科學(xué)探索獎(jiǎng)的獎(jiǎng)杯。“得獎(jiǎng)只是對(duì)過(guò)去的肯定，未來(lái)我還要繼續(xù)努力。”他說(shuō)。

啃下減振材料“硬骨頭”

在實(shí)驗(yàn)室，徐趙東把兩個(gè)小球舉到半空，然后同時(shí)放手，使其自由下落。待其落地后，只見(jiàn)一個(gè)小球像乒乓球一樣彈跳著，另一顆小球卻快速靜止。

“兩者的差別就在于，落地后彈跳的小球是用普通橡膠材料制成的，而另一個(gè)小球是用高耗散粘彈性材料制成的。這種材料具有高阻尼特性，能將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。”徐趙東笑著向記者解釋道。

“從飛行器、高鐵到高層建筑，都需要應(yīng)用這種減震技術(shù)，以提升安全性和可靠性。”徐趙東說(shuō)，以高層建筑為例，要想達(dá)到減震效果，傳統(tǒng)方法通常是加固樓房梁柱斷面，說(shuō)白了就是“以硬制硬”，樓房造得越粗壯、震動(dòng)時(shí)位移就越小。而采用阻尼器耗散地震和風(fēng)振引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量，相當(dāng)于“以柔克剛”。“可以說(shuō)，阻尼器的出現(xiàn)，使建筑物減震研究，跳出了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維。”

對(duì)于提升減震效果，阻尼器的設(shè)計(jì)很重要，而構(gòu)建它的材料也很重要，但這種材料卻成了當(dāng)時(shí)學(xué)界研究的瓶頸。

一開(kāi)始，徐趙東學(xué)的是建筑專業(yè)，后來(lái)才在材料領(lǐng)域深耕。當(dāng)發(fā)現(xiàn)減振材料這一瓶頸問(wèn)題后，徐趙東想發(fā)揮自己學(xué)建筑的專長(zhǎng)，利用交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，啃下減振材料這塊“硬骨頭”。

跨界的難度，要比徐趙東想象得大。許多知識(shí)，他都得從頭學(xué)起;沒(méi)有研究團(tuán)隊(duì)的支持，他只能一個(gè)人孤軍奮戰(zhàn);為能研制出高穩(wěn)定高耗散減振材料，他前后試驗(yàn)了430多種材料……

強(qiáng)調(diào)成果應(yīng)用，是徐趙東科研工作的一大特點(diǎn)。在研制出相關(guān)材料后，他將很多精力用于研制產(chǎn)品裝置，他造出的減震器在高鐵、橋梁等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。

然而，比起搞科學(xué)研究，成果推廣應(yīng)用更為艱難。曾有很長(zhǎng)一段時(shí)間，徐趙東研制出的產(chǎn)品并不被市場(chǎng)所接受。

功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過(guò)多年努力，2004年起，徐趙東發(fā)明的高穩(wěn)定高耗散減振材料阻尼器陸續(xù)在西安石油賓館、漢中西二環(huán)大橋、上海崇明長(zhǎng)江大橋等土木結(jié)構(gòu)上得到應(yīng)用。

常從夢(mèng)境中獲得靈感啟發(fā)

充沛的精力、活躍的思維、強(qiáng)烈的求知欲以及對(duì)科研的巨大熱情，讓徐趙東不知疲倦地投身研究工作。有時(shí)，他工作累了，研究進(jìn)入“死胡同”，他不會(huì)逼自己再繼續(xù)，而是選擇拿出一些時(shí)間去放松。

“越是放松下來(lái)，去睡覺(jué)或休息，靈感越是嗖嗖地往外冒。”他笑著說(shuō)道，同事和朋友常稱他為“夢(mèng)神”，不是因?yàn)樗麗?ài)睡覺(jué)，而是因?yàn)樗麗?ài)做夢(mèng)。

徐趙東向記者解釋道，他常在夢(mèng)中思考科學(xué)問(wèn)題，那是他“創(chuàng)意迸發(fā)的時(shí)間”，許多新奇的想法都來(lái)源于他的夢(mèng)境。夢(mèng)境能給自己?jiǎn)l(fā)，并不是說(shuō)他的夢(mèng)有多么神奇，而是“日有所思，夜就會(huì)有所夢(mèng)”。

“青年階段是科研工作者的黃金時(shí)期，是科研思想火花迸發(fā)最激烈的時(shí)候，也是創(chuàng)新活力最足的時(shí)候。”徐趙東說(shuō)，自己在30多歲時(shí)，就十分熱衷于搞各種發(fā)明，擁有了50多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利、40多項(xiàng)實(shí)用新型專利技術(shù)。最令他欣慰的是，這些專利技術(shù)大多數(shù)都已實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

在東南大學(xué)四牌樓校區(qū)，徐趙東領(lǐng)著記者參觀了他的實(shí)驗(yàn)室，徐趙東將其稱為“發(fā)明工廠”——建筑結(jié)構(gòu)減震器、磁流變減震器、多維隔減震裝置、大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)多維減震裝置、大跨橋梁斜拉索減震器、空間微振減震裝置……幾十種減震器一字排開(kāi)，涵蓋了多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

2014年，徐趙東領(lǐng)銜完成了“高穩(wěn)定高耗散減振材料制備關(guān)鍵技術(shù)與裝置開(kāi)發(fā)及工程應(yīng)用”的創(chuàng)新技術(shù)研究，憑此他獲得了2014年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)，年僅39歲的他成為該獎(jiǎng)項(xiàng)獲獎(jiǎng)人中年齡最小的第一完成人。

“青年科研人員要立足理論，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，主動(dòng)嘗試，敢想敢做，只有這樣才能收獲真正的成果。”科研之余，他也經(jīng)常告誡學(xué)生，要不負(fù)青春、不負(fù)夢(mèng)。

雖然已過(guò)不惑之年，但是和學(xué)生在一起時(shí)，徐趙東常常忘記了自己的年齡。他會(huì)和“90后”們?cè)趯?shí)驗(yàn)室通宵搞科研，也會(huì)在球場(chǎng)上和年輕人盡情地?fù)]灑汗水，在課堂上和“00后”們激烈地討論問(wèn)題。

辦公桌椅是撿回來(lái)的二手貨

成功，沒(méi)有一帆風(fēng)順。和很多人一樣，徐趙東的科研之路并不平坦。

在剛加入東南大學(xué)時(shí)，徐趙東沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，也沒(méi)有自己的科研團(tuán)隊(duì)。為能把夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，他四處奔走與廠家合作試驗(yàn)、生產(chǎn)高耗散減振材料;為了省錢，他在南京最偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)花5000元租一間小房子做實(shí)驗(yàn);他甚至放下男子漢的臉面，申請(qǐng)借用妻子單位的場(chǎng)地設(shè)備搞科研……

面對(duì)如此多的困難，徐趙東就像一個(gè)壓不垮、打不跑的“小強(qiáng)”。有時(shí)，他在外面得不到理解，就回家與妻子傾訴、交流。

妻子不僅是賢妻良母，更是徐趙東科研工作的最佳搭檔。在妻子的大力支持下，他研制出能“感知”、有“大腦”的新一代智能阻尼器，里面用到的智能控制器，采用了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的模糊控制算法。這一算法，成功解決了智能控制中的時(shí)滯難題和電流瞬時(shí)確定難題。

后來(lái)，這一智能阻尼器被應(yīng)用于復(fù)雜土木工程項(xiàng)目，它可實(shí)時(shí)根據(jù)外界激勵(lì)大小，調(diào)節(jié)減震器的阻尼力。

從2014年獲得國(guó)家大獎(jiǎng)至今，徐趙東的科研又有了新進(jìn)展，他研發(fā)的減震裝置在石油化工管道、航空航天、高鐵橋梁等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。

如今的徐趙東，已在學(xué)界小有名氣，但是這個(gè)從大別山區(qū)走出來(lái)的學(xué)者，還是愿意過(guò)“苦日子”。在他看來(lái)，“嚼得了菜根，才能做得了大事”。

徐趙東告訴記者，實(shí)驗(yàn)室里的辦公桌椅都是他撿回來(lái)的二手貨，把它們修修補(bǔ)補(bǔ)擦干凈，就能放在實(shí)驗(yàn)室或會(huì)議室。“扔掉這些還能用的桌椅很可惜，如果買新的回來(lái)，做實(shí)驗(yàn)弄臟了也很心疼。”他說(shuō)。

此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的大跨橋梁斜拉索減震系統(tǒng)、大型土木結(jié)構(gòu)混合試驗(yàn)系統(tǒng)等很多實(shí)驗(yàn)裝備和系統(tǒng)也是他親手設(shè)計(jì)或帶領(lǐng)研究生設(shè)計(jì)的，然后再把圖紙給廠家，讓其加工制作。

現(xiàn)在，徐趙東已擁有了自己的“發(fā)明工廠”(實(shí)驗(yàn)室)，雖然環(huán)境、條件差強(qiáng)人意，但他卻樂(lè)在其中。“唯一的小遺憾就是，自己的團(tuán)隊(duì)成員有點(diǎn)少，我希望未來(lái)能通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，讓減震裝置有更廣闊的應(yīng)用空間。”他說(shuō)。(張曄)

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