科学探索奖得主李利平：不后悔被“劝退”出国

多年以后，李利平的足迹遍布中国重大工程现场时，总会一再回忆起他与导师隔着电话长谈的那个夜晚。

那是在湖北恩施的一处工地，山东大学硕士二年级的李利平正犹豫毕业后是否出国留学。这个冀南平原出身的年轻人，正迫切地想到更广阔的天地去看看。一通深夜的电话，彻底打消了他出国的念头。

电话那头，是李利平的导师，后来的中国工程院院士李术才。导师在电话里讲到：“土木工程不是靠一支笔、一张纸就能做研究的，最好的实验室在工程现场。只有在中国，才有如此丰富而广阔的工程应用场景。”

谈话间，房间逼仄的四壁和屋外凛冽的朔风仿佛尽皆淡去，李利平眼前铺展开祖国壮丽的疆域，纵横960万平方公里的土地，自西向东沿三大阶梯拾级而下，绵延向四大海域。山地、高原、丘陵、盆地、平原、沙漠，被天然水系与人工河流交错编织，把教科书上提及的所有要点地形“一网打尽”。在未来的岁月中，这里将升起全球最大的高速铁路网、高速公路网、世界级港口群，这将是土木人最头疼的考场，最艰难的战场，也是最能挥洒热血与智慧的竞技场。

那一刻，他决定留下来，自此从未后悔。

13年来，他带领课题组，深入20多个国家重难点工程一线，长期从事隧道及地下工程重大灾害预警与控制研究工作，为基建事业保驾护航。近年来，他致力于让土木工程更加智慧，让隧道建设更加智能，取得一系列创新成果，在公路、铁路和地铁等多个领域应用，被授予了詹天佑成就奖，让他备受鼓舞。凭借多年耕耘，他斩获了国家科技进步二等奖和国家技术发明奖各1项、省部级一等奖3项，以及中国青年科技奖在内的一系列荣誉。当然了，还有今年刚刚获得的“科学探索奖”。

得知荣获“科学探索奖”时，李利平课题组正在讨论胶州湾和汕头湾海底隧道的技术难题。会议结束后的第一通电话，他打给了远在家乡的父亲。

从小村走向世界的“追梦人”

李利平的故乡在河北邯郸，是我国古代五大名都之一，也是3000多年来唯一一个没有改过名字的中国城市。

“中国成语的三分之一都出自于这里。”李利平自豪地说，他的出生地鸡泽县，就是成语“毛遂自荐”中毛遂的故里。

传说汉代时，这里的洺河经常决口成灾。县官为治理洺河，修筑堤堰，变灾为夷。为纪念这项功绩，堤堰取名为“臻堤”，后演变为“臻底”等，李利平生长于斯的东臻底村，正是以“臻堤”为中心的四个村落之一。

一个千载之前被水利工程所庇护的村庄，走出一个守护众多基建工程的科学家，仿佛是某种冥冥中的机缘。

在李利平出生的80年代，家家户户还都是土坯陋屋、篱笆挡院。直到1988年，李利平的父母凭借多年勤劳苦作，攒下一处冒尖的小院儿，还买下全村第一台彩电。

在每每有孩子因家贫而辍学的东臻底村，李利平家姐弟三人的学业却从未中断。但供3个孩子读书，成了这个家庭最持久沉重的负担。虽有父亲辛辛苦苦外出劳作，李利平的家境从最初的殷实开始每况愈下。眼见周围村民的新楼如雨后春笋般出现，一楼更比一楼高，原本李利平家那处“冒尖”的小院，很快被淹没在一片楼房中。

直到1998年秋天，冷清多年的小院终于接到了第一个好消息。李利平的姐姐考取北京的大学，成为村里第一位大学生。两年后，李利平也考入山东科技大学，成为村里第二位大学生。当小妹也收到大学录取通知书时，这位“乡村教育家”父亲，终于完成了人生梦想的最后一块拼图。

李利平知道，奋力托举起3个大学生的父亲，是在以另一种方式实现自己的“大学梦”。他见过父亲深藏箱底的一张黄纸，那是恢复高考那年从考场带回来的数学考卷。因为家境窘迫，父亲直接放弃了交卷，这成为他一生的遗憾。

背着父亲的梦想上路，李利平每一步都走得诚笃而扎实。

本科期间，山东大学的李术才教授来山东科技大学作了一场学术报告。在李教授的描绘下，常被人笑作“又土又木”的土木工程专业，竟然焕发出巨大的诗意和魅力。在青山绿水间铺纸阅图，于钢铁林立处建功立业，他一时心潮澎湃，决定追随李术才教授读研究生，到祖国最需要的地方去，到工程最紧迫的地方去。

这个小学“愚钝留级”、中考“波澜不惊”的农村娃，就这样从小小的东臻底村出发，一步一步地，走过山东、湖北、云南、重庆等二十余个省份，足迹遍布三峡翻坝高速、成兰铁路、川藏铁路、胶州湾海底隧道等国家重难点工程一线，也把从父亲那里继承的梦想版图延伸到更远的远方。

专治“水老虎”和“下山虎”的打虎英雄

“19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪为了节约能源、保护环境，人类要大量利用地下空间。因此，21世纪对人类来说是地下空间的世纪。”国家最高科技奖得主，中国工程院院士钱七虎曾如是说，他也是李利平的博士后导师。

在中国广袤的国土之下，潜藏着规模巨大的地下工程。对交通、水电等支撑国民经济的重大基础设施来说，这些长大隧道就是它们的“咽喉工程”，如果在隧道的建设工程中跳出了拦路虎，那可真是不折不扣的“卡脖子”。

有两只拦路虎格外凶残：突水突泥的“水老虎”，和垮塌灾害的“下山虎”。

李利平打了十多年的“虎”，印象最深的一次迎战“水老虎”，发生在三峡翻坝高速公路。

这项工程所在的湖北宜昌市，素有“三峡门户，川鄂咽喉”之称。当地地形奇绝，山脉纵横如犬牙交互，横贯中部的长江、清江和沮漳河等支流密集，水量丰沛。为缓解三峡坝区、葛洲坝区的水运压力，三峡翻坝高速公路应运而生，其中路线总长的一半以上都是桥隧。

“水是无孔不入的。”李利平说，“这些隧道工程地段毗邻长江，非常容易发生江水倒灌的情况，而地下又藏着大大小小的溶洞、暗河，一旦打破，水就会顷刻灌入隧道——人是来不及跑的，造价昂贵的机械也会损毁。”

三峡翻坝高速公路—季家坡隧道现场（突水风险动态评估与控制）

在三峡翻坝高速公路整个工程期间，李利平带着课题组全程追踪，翻山越岭深度探勘地形，多次冒险潜入暗含有毒有害气体的地下溶洞，以获得沿线风险评估的一手资料。

他们还首次提出了高校科研课题组的“施工许可机制”，由高校科研课题组发挥工程监理作用，为施工队伍提供最专业的风险评估和实时指导。在他们的坚守下，最终没有发生一次重大突水突泥灾害。

而他们开创的这种创新的隧道灾害监测预警方法，已经成为我国岩溶隧道施工的指导性方法。

这些创举得到了钱七虎先生的高度赞赏：“突水突泥灾害监测和预报预警技术是中国地下工程领域近年来的重大成就。”

打了“水老虎”，还有“下山虎”。在隧道施工过程中，垮塌灾害常常不期而至。“都说天上掉馅饼，可掉落在施工人头顶的是石头。哪怕很小的石头砸下来，都可能夺人性命。”李利平如此描述。

京沪高速济南连接线工程—世界最大规模双向八车道隧道群（垮塌风险控制）

谁能想到，最难打的“下山虎”，就埋伏在李利平课题组的卧榻之侧。

当时山东济南正在打造世界最大规模的公路双向八车道隧道群，隧道群中6条隧道全长达9.74公里，开挖宽度达20米，断面达219.8平方米，形状近于一只扁平的鹅蛋，建设风险和难度极高。而泉城济南引以为傲的“七十二泉”水系和独有的三面环山地势，给工程安全带来了极大的风险。再加上济南常见的灰岩，一旦垮塌，“就像千层饼一样，一层一层往下掉，一片一片往下垮落。”

明知山有虎，偏向虎山行。最棘手的一头“下山虎”，正是老虎山隧道。长达1888米的隧道遭遇了特大土层和严重破碎泥石层，每天开挖进尺不足计划的50%。

经过不眠不休的论证，技术专家会作出一个大胆的决定：在距离进口850米处增加施工导洞。

结合断面更大的滨莱高速工程，李利平项目组研发了小净距大断面隧道快速安全施工新装备、新材料和新工艺，形成了超大断面隧道建设成套技术，为隧道群的安全顺利贯通提供了强有力的技术支撑。一方面，施工工作面拓宽后工作进度大大加快；另一方面，导洞可作为运营期应急逃生通道，保障施工人员的生命安全。

丰富的“打虎”经验，让李利平意识到，离现场越近，离危险也越近，但往往离解决问题也更近一步。

最忙的时候，一年有8个月，李利平都在工程现场。他总记得导师李术才院士的话，“脚上不沾泥的工程师，不是好科学家。”

济南轨道交通四号线千佛山站—保泉技术应用

“又土又木”，如何智慧化转型？

2009年博士毕业以来，李利平参与过20余个国家重难点一线工程，足迹上至海拔4700米的雪域高原，下至海平面以下82.81米的海底隧道，见证了中国从基建大国到基建强国的转变。

他意识到，制约中国基建的不再是“有没有”、“够不够”，而是“好不好”。土木工程的深度转型，已经箭在弦上。

在李利平看来，传统隧道施工过程的力学原理和计算分析方法，只是土木工程应用的第一阶段；以解决“水老虎”和“下山虎”等问题为代表的监测预警，是更进一步的第二阶段。但这些还不够，人工智能、大数据、机器人与工程相结合的交叉学科，才是土木工程的未来。

智能建造系列机器人研发测试试验

这是实战经验带给他的体悟。

在恩施猪草湾隧道，李利平的工程车在颠簸的山路上侧翻，险些落入悬崖；在成兰铁路跃龙门隧道，他的课题组驻守“5·12”汶川地震灾害核心区5年之久，经历上百次余震；最危险的一次在三峡翻坝高速，李利平同行的专家张之淦老先生在勘探时失足摔下，所幸摔下时有树枝承托，李利平和学生们迅速营救，这位年过70的老人才无大碍。

CZ铁路康定隧道—工程现场机器人性能测试

李利平记得，考察川藏铁路时，他所在的大巴车开上了海拔4700多米的色季拉山。在山口处，不少专家下车透气，但李利平刚尝试站起来，便眼前一黑，什么都看不见了。一位同行专家注意到李利平状态不对头，马上扶他坐下，吸上氧气瓶，他才得以慢慢恢复。

事后，李利平推己及人：“我们只是短期考察，身体就面临严峻考验。可以想象，长期在隧道内的施工工人，他们的状态有多危险。”

在川藏铁路、滇中引水这样的世界级工程中，极端的地质条件和建造环境也带来新的考验，传统的劳动力密集模式已不再适应新时代的大考。

少人化、无人化、智能化，势必成为未来工程的发展趋势。

山东大学联合济南轨道交通集团研发的“智慧一号”盾构机，是他们面向智能化土木工程应用的一次尝试。

济南轨道交通六号线徐家庄站—凤凰路站区间：“智慧一号”盾构机下线

被称为“工程机械之王”的盾构机，是隧道掘进环节必不可少的利器，但它们有一个致命的缺陷：在地下施工时只能进不能退。一旦遇到溶洞、暗河，这些造价几千万甚至上亿元的机器，极容易损伤报废。

现在，李利平课题组为盾构机装上了“五官”：“火眼金睛”，看清前方50～80米隐伏的溶洞、断层破碎带等；“顺风耳”，利用震动听声辨位，判断隧道内的复杂环境；“超级鼻子”，监测隧道内16种有毒有害气体及环境参数；“钢牙神经”和“号脉灵手”，在掘进时保证锐利的滚刀准确识别，从不扑空。

最后，他们又给盾构机加上点睛之笔——“人工智脑”，以有效融合“五官”获取的多源数据，通过动态风险评价，辅助支撑盾构机做出主动决策。

目前，这条“地下蛟龙”已经从济南地铁6号线凤凰路站出发。在这个百泉争涌的城市，面对泉水保护、穿越断裂带、下穿采空区、超大规模孤石群等重大难题，迎难而上，游刃有余。

2022年，山东大学开设了全国首个智能建造与智慧交通专业。这一专业由李利平所在的齐鲁交通学院牵头，由土建与水利学院、机械工程学院和软件学院共同支撑，并共同支撑“智能建造与智慧工程”学科群发展。

所谓“又土又木”的土木工程专业，在山东大学4+8大学科群的加持下，展现出智慧的风采和面向未来的姿态。

“我们不是‘弯道超车’，而是‘换道超车’。”李利平洪亮的声音里充满自豪。而第一年的招生情况，也折射出年轻人们对这个方向的热情。

带一本书，去工程现场

从外表看，李利平是个典型的北方汉子，目光炯炯、谈吐铿锵。但他的内心世界，却出人意料的细腻丰富。

即便是与他并肩战斗在工程一线的同伴，也未必知道他在山野江畔，会如何记录掠过耳边的清风，石头间钻出的草叶，不知等待何人的明月，和那些念天地之悠悠的长叹。

他的诗和散文，只写给自己看。

早年间网络没有这样发达，工程人去现场总会带着一摞摞专业书籍。李利平这样的穷学生，买不起“大部头”专业书，就用U盘拷贝大量文献，或者打印出来带到工程现场。但沉甸甸的行囊里，总是不忘带上一本诗词。

白天勘地形、探溶洞、钻隧道，待到入夜时分，李利平就静静读上一会儿书。十几年间，窗外的夜色不断变换，从奇峰峻岭到大江大河，从四川盆地到青藏高原，但窗内总是一盏小灯、几阙诗词，常看常新。

大学时候，李利平会向各种杂志报刊投稿。但随着年岁渐长，他愈发内敛起来。坚持阅读和写作，只是为了给自己留下一个“另外的世界”。

在这个“另外的世界”里，李利平常回到那个小小的东臻底村。老家有浓浓的年味：父亲给村里人写了几十年对联，家里到处都飘散着墨香；母亲支开案板，和面、调馅、捏包子，地上是满筐刚出锅热气腾腾的馒头；小时候的自己最迷放鞭炮，二踢脚、窜天猴、大呲花、大地红……

随着回忆的推进，文字的底色愈发清冷。李利平回忆起父亲送自己去县城高中时，车上驮着粮票换的麦子和行李。那时已近深秋，他回头一看，忽见生活了十几年的旧时青砖红瓦房已褪了颜色。

收获“科学探索奖”的这天，李利平感慨良多。

“这个奖最好的一点，就是‘英雄不问来路，只问去处’。”他从小小的村庄来，从斑驳的老屋来，走向山川和江河，走向天路和海道，几十年间，从未偏离既定的方向，也从未忘记人生的来处。那个打给父亲的电话，也打给了自己人生的起点。

听闻喜讯，父亲却淡然如常。李利平知道他的背后深意：“田里只管播种子，有没有收成，是庄稼自己的事”。

李利平与导师李术才院士