項目團隊成員合影。

　　一根頭發(fā)絲粗細的光纖可以做什么?穿上各種“定制”的外衣，它可以變成敏感強健的“大地感知神經(jīng)”，一有地質(zhì)災害異動，遠在千里的監(jiān)測系統(tǒng)就能立刻發(fā)現(xiàn)目標，精準預警。

　　2019年1月8日，國家科學技術獎勵大會在北京舉行，江蘇共有50個項目獲獎。其中，南京大學地球科學與工程學院施斌教授團隊的“地質(zhì)工程分布式光纖監(jiān)測關鍵技術及其應用”成果，獲得了2018年度國家科學技術進步獎一等獎，這也是中國科研團隊在地質(zhì)與巖土工程監(jiān)測領域取得的又一項引領國際科技前沿的重要成果。

　　二十年磨一劍，“將光纖變成連接人類與大地之間的‘神經(jīng)’，讓我們能夠感知大地。減輕各類地質(zhì)與巖土工程災害，造福人類，這是我畢生的追求。”施斌說。

　　研發(fā)地質(zhì)工程災害監(jiān)測的“神經(jīng)”、“大腦”和“身體”

　　針對地質(zhì)與巖土工程災害監(jiān)測的特點，施斌團隊經(jīng)過不斷探索和創(chuàng)新，在地質(zhì)與巖土工程多場多參量分布式光纖傳感介質(zhì)、長距離解調(diào)設備、監(jiān)測方法與系統(tǒng)集成、地質(zhì)工程災害機理和理論判據(jù)等方面取得了十余個關鍵理論和技術問題的突破。

　　聽不懂以上的專有名詞也沒關系，施斌教授形象地將其比喻成了“神經(jīng)”、“大腦”和“身體”。

　　傳感光纜技術為地質(zhì)工程監(jiān)測提供了堅韌而敏感的“神經(jīng)”;我國第一臺、具有完全自主知識產(chǎn)權的商用化的分布式光纖應變單端解調(diào)設備，為地質(zhì)工程監(jiān)測提供了精準而智能的“大腦”;而多場分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，則是地質(zhì)和巖土工程災害光纖監(jiān)測的強健而高效的“身體”。

　　有了這樣的“神經(jīng)”、“大腦”和“身體”，就能感知大地，實現(xiàn)地質(zhì)與巖土工程災害長距離和分布式的在線監(jiān)測，使地質(zhì)工程監(jiān)測從點式走向分布式，從電測時代走向了光感時代。

施斌教授在蘇州地鐵巡視隧道光纖監(jiān)測系統(tǒng)。

　　二十年磨一劍，打破國外技術封鎖

　　時間倒回20年前。1998年，恰逢長江特大洪水，施斌與一個日本專家團對長江堤防進行沿途考察。尋找災害點的情景讓施斌至今難忘，大堤旁，幾百號人手牽手在農(nóng)田里尋找管涌出水口?？爝M入21世紀了，災害點搜尋還在依靠人海戰(zhàn)術，這讓施斌心情沉重。但另一個消息又讓施斌興奮不已，施斌從考察團里了解到，國際上正在探索研發(fā)一種分布式光纖感測技術，能夠長距離、分布式監(jiān)測被測物的形變和溫度等物理指標，理論上十分適用于像堤防這樣的長距離線性工程災害的監(jiān)測。

　　“我決心將這一技術應用到地質(zhì)災害預警與巖土工程的安全監(jiān)測中?？墒?，當時國際上對中國進行相關技術封鎖，而且將這一技術應用于地質(zhì)體的監(jiān)測，許多人認為幾乎不可能，零點幾毫米的光纖一埋入巖土體就會脆斷，無法使用。”

　　但是施斌沒有放棄，2000年，國家“985”工程啟動，在南京大學的強力支持下，施斌獲得了第一筆研發(fā)資金，開始了近20年的科技攻關。

　　為了打破國外在分布式光纖應變解調(diào)技術上的封鎖，項目合作單位中國電子科技集團第41研究所，經(jīng)過數(shù)年的攻關，終于研制出了具有完全自主知識產(chǎn)權的商用化的分布式光纖應變單端解調(diào)設備，在精度、重復性與測試速度等方面明顯優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的技術指標，填補了國內(nèi)空白，綜合性能達到了國際先進水平。

　　走出實驗室，搭建產(chǎn)學研平臺

　　二十年來，施斌團隊經(jīng)歷了從基礎研究到核心技術再到成果轉(zhuǎn)化的全過程創(chuàng)新，并形成了新的技術產(chǎn)業(yè)鏈，開創(chuàng)了地質(zhì)與巖土工程監(jiān)測新的技術領域。

　　“我們這項成果的形成大致有三個階段”，施斌介紹。1998年至2008年是基礎研究階段，主要開展理論和室內(nèi)外試驗研究，解決地質(zhì)與巖土工程光纖監(jiān)測中的關鍵理論和技術問題。

　　有了一定的研究成果積累后，如何轉(zhuǎn)化是關鍵。2009年到2015年是成果的產(chǎn)業(yè)化階段。2010年，由南京大學(蘇州)高新技術研究院、蘇州市基礎工程分布式傳感監(jiān)測技術重點實驗室和蘇州南智傳感科技有限公司組成的南智傳感產(chǎn)學研平臺在蘇州工業(yè)園區(qū)成立，產(chǎn)生了一批技術產(chǎn)品，并推向了監(jiān)測市場。

　　從2016年至今，則是快速應用和推廣階段。目前，這項技術成果已有40余種產(chǎn)品推向了國內(nèi)外市場，并在長三角和京津冀地面沉降區(qū)、南水北調(diào)、三峽庫區(qū)、青藏鐵路、港珠澳大橋、北京故宮、錦屏電站、延長油田、城建隧道等300余個項目中得到應用，相關技術產(chǎn)品已出口到英國、美國、意大利、智利、馬來西亞等國，節(jié)省部分工程監(jiān)測費用70-80%，產(chǎn)生了顯著的社會和經(jīng)濟效益。

　　目前，地質(zhì)工程分布式光纖監(jiān)測技術已成為我國地質(zhì)與巖土工程領域中的一項特色成果，2008年獲教育部科技進步獎一等獎，2017年獲教育部技術發(fā)明獎一等獎。在剛剛舉行的國家科學技術獎勵大會上，又獲得了2018年國家科技進步獎一等獎。不僅如此，施斌還創(chuàng)立了地質(zhì)工程光電傳感監(jiān)測國際論壇，現(xiàn)已成功舉辦了六屆，引領了地質(zhì)與巖土工程分布式光纖監(jiān)測技術的發(fā)展。

　　“應用性學科一定要和國家的重大需求結(jié)合在一起”，施斌認為，“科研成果一定要做到落地開花，科研人員必須走出實驗室，在具體的工程實踐中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、提出解決方案，不斷創(chuàng)新技術，創(chuàng)造新的產(chǎn)品，走向市場推廣，以滿足國家需求，推動科技進步。這是科技工作者服務于社會的最佳途徑。”

　　(人民網(wǎng)記者 張妍 齊琦)