◎ 文/曹 莉

初見陶老師，給人的印象是英姿勃勃，健談爽朗，對(duì)教學(xué)、科研和生活充滿熱情。他最大的心愿就是頭頂藍(lán)天、腳踏大地，把科研理想植入巖土，讓其閃光，服務(wù)社會(huì)，造福人類。

他長(zhǎng)期在教學(xué)、科研一線。在中國科學(xué)院何滿潮院士的指導(dǎo)下，他圍繞“雙體災(zāi)變力學(xué)”理論的深化和應(yīng)用，在滑坡、發(fā)震斷層活動(dòng)性、隧道圍巖大變形災(zāi)害監(jiān)測(cè)-預(yù)警-控制等方面做出了突出貢獻(xiàn)。累計(jì)在全國17 個(gè)省市（地區(qū)）建設(shè)滑坡災(zāi)害牛頓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)432 個(gè)，成功參與預(yù)報(bào)了12 次滑坡災(zāi)害，均提前4 至13 小時(shí)發(fā)出臨滑預(yù)警信息，挽救百余人生命和數(shù)以億計(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

他就是中國礦業(yè)大學(xué)（北京）“深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”實(shí)驗(yàn)管理部部長(zhǎng)、副教授、碩士生導(dǎo)師陶志剛。2018 年，他被評(píng)為中國能源研究會(huì)優(yōu)秀青年能源科技工作者，兼任中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)軟巖工程與深部災(zāi)害控制分會(huì)副秘書長(zhǎng)、山西省柳林能源與環(huán)境院士工作站副站長(zhǎng)。他的主要研究方向包括滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、發(fā)震斷裂帶活動(dòng)性監(jiān)測(cè)預(yù)警、隧道圍巖大變形控制、NPR 錨索超常力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究等。作為第一作者（含通訊）發(fā)表論文53 篇，其中36 篇被SCI/EI 檢索，有14 篇中文核心。參編著作或教材4 部，參編標(biāo)準(zhǔn)1 部。他的研究成果先后獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)3 項(xiàng)，獲得中國、日本、美國、歐洲發(fā)明專利授權(quán)16 項(xiàng)，實(shí)用新型授權(quán)12 項(xiàng)，軟件著作權(quán)5 項(xiàng)。

人生：由“交通”向“地質(zhì)”轉(zhuǎn)變

陶志剛的求學(xué)經(jīng)歷不同尋常。他在河北理工大學(xué)上的大學(xué)，本科學(xué)的是交通工程中的道路橋梁。但當(dāng)時(shí)招他們的老師都是學(xué)礦山出身。由于學(xué)校的礦山、地質(zhì)專業(yè)都不景氣，有的專業(yè)已被取消，招地質(zhì)、礦山的老師也全部轉(zhuǎn)到“交通工程”這個(gè)新開的專業(yè)。

讓他沒有想到的是在學(xué)習(xí)過程中，老師教學(xué)都是沿著礦山的路子來授課，本來教路基路面、道路建筑材料的老師，講課的內(nèi)容都是礦山巷道的道路設(shè)計(jì)、軌道設(shè)計(jì)等。在上研究生的時(shí)候，他干脆跟老師改學(xué)地質(zhì)專業(yè)。

在他的印象中，本科教授普通地質(zhì)學(xué)的老師人特別好，上課非常細(xì)致，通過雙語教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作吸引學(xué)生的注意力，他覺得跟老師學(xué)得很帶勁，比學(xué)“交通工程”好。研究生期間，他學(xué)了兩年半的地質(zhì)學(xué)。他的碩士生導(dǎo)師不僅搞科研，還擔(dān)任學(xué)校職能部門行政領(lǐng)導(dǎo)，既要當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)搞管理也要搞科研。碩士生導(dǎo)師的特殊身份使陶志剛有機(jī)會(huì)參與做課題研究，因此受到了很大的鍛煉。導(dǎo)師有意培養(yǎng)他，還讓他帶學(xué)生，并撰寫課題申請(qǐng)書和結(jié)題報(bào)告。久而久之，陶志剛便對(duì)地質(zhì)學(xué)有了較深的了解并產(chǎn)生了濃厚的興趣。

地質(zhì)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，不管是土木、交通、水利、礦山等都需要地質(zhì)。鑒于這種基礎(chǔ)學(xué)科的性質(zhì)，要想從根本上創(chuàng)新顯得十分困難。陶志剛想，自己要想發(fā)展必須引入交叉學(xué)科的研究。比如，把地質(zhì)用到巖土、交通、水利等學(xué)科，結(jié)合起來才會(huì)有所建樹。他立志要為自己找“出路”。

二本和三本高校的學(xué)生學(xué)習(xí)都十分刻苦，因?yàn)樗麄冎乐挥锌忌稀?85”“211”學(xué)校才有出路。他把目標(biāo)鎖定在對(duì)口礦業(yè)類的大學(xué)上，即中國礦業(yè)大學(xué)（北京），這是中國礦業(yè)中的最高學(xué)府。在心中已有明確目標(biāo)的他學(xué)習(xí)上更加刻苦。他直言不諱地告訴我們，從上本科時(shí)他就想考到北京了，在考研時(shí)一定要試一試。后來，他以高分考中理想中的大學(xué)。

考上博士時(shí)，他師從何滿潮老師（院士）。令他感到幸運(yùn)的是那一年考上何老師的博士生就他一個(gè)人，面試很簡(jiǎn)單何老師直率地對(duì)他說：“你跟我搞邊坡吧。”從那以后，陶志剛就跟何老師搞邊坡。實(shí)際上，邊坡是巖體力學(xué)和巖石力學(xué)相結(jié)合的一個(gè)學(xué)科。何滿潮老師（院士）就這樣把他帶到了這一個(gè)“地質(zhì)工程”和“邊坡工程”的交叉領(lǐng)域中，這是一份難得的“機(jī)緣”。

在何老師的嚴(yán)厲帶教下，他的學(xué)習(xí)之路雖有坎坷，但學(xué)會(huì)了怎么去搞科學(xué)研究，學(xué)會(huì)了如何確立科研思路、找準(zhǔn)方法，學(xué)會(huì)了如何腳踏實(shí)地、深入現(xiàn)場(chǎng)搞科研。他的心里，欣慰于自己的及時(shí)轉(zhuǎn)向，并對(duì)導(dǎo)師充滿著深深的敬意，更堅(jiān)定了自己要干出點(diǎn)“名堂”的決心。

團(tuán)隊(duì)：在當(dāng)好“巖土醫(yī)生”中壯大

多年來從事巖石力學(xué)領(lǐng)域研究的陶志剛，在介紹滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、發(fā)震斷裂帶活動(dòng)性監(jiān)測(cè)預(yù)警、隧道圍巖大變形控制等方向研究工作時(shí)，用“巖土醫(yī)生”這個(gè)形象的比喻告訴我們他的工作頗有意義。

在他看來，他現(xiàn)在干的工作就是醫(yī)生干的工作。只不過，醫(yī)生是給人類看病的，而他們是給地球看病的。地球本身是沒有病，但是人類介入后地球的各種病害層出不窮。誘發(fā)滑坡、塌方的人為因素很多，如人工爆破擾動(dòng)、人工坡腳開挖、坡頂加載等。在何滿潮院士的指導(dǎo)下，陶志剛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入研究一些誘因后總結(jié)出一套給地球看病的方法。當(dāng)然，醫(yī)生給人類看病是用儀器的，他給地球看病也是要有儀器的。如果一個(gè)人的心臟出了問題，醫(yī)生就會(huì)給病人加個(gè)支架、做個(gè)心電圖，其實(shí)就是加動(dòng)態(tài)的脈搏傳感器，以此了解病情。地球也一樣，生病了也需要有相應(yīng)的傳感器傳出病因數(shù)據(jù)。陶志剛他們所做的工作就是要把他們研發(fā)的一套傳感器技術(shù)埋進(jìn)地球的體內(nèi)，通過傳感器檢測(cè)地球是否有病、哪兒有病。通過這種方法，他們就能探測(cè)出滑坡什么時(shí)候滑、發(fā)震斷裂什么時(shí)候活動(dòng)、隧道什么時(shí)候塌方，等等。這種工作與醫(yī)生的工作是一模一樣。

南芬露天鐵礦是亞洲最大的單體露天礦山之一，是我國一座老工業(yè)基地的礦山，有百年的開采歷史。根據(jù)目前探礦儲(chǔ)量來看，未來開采50 年未見底。由于整體邊坡高度約700 多米，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著采場(chǎng)底部施工設(shè)備、人員的安全?；麦w下部壓覆礦石1000 多萬噸、價(jià)值26 個(gè)億。為給國家采出這些礦并創(chuàng)造價(jià)值，在何滿潮院士的指導(dǎo)下，陶志剛駐場(chǎng)4 個(gè)多月，研制出一種具有恒阻大變形超常力學(xué)特性的NPR 錨索材料，這種錨索最大恒阻力850kN，最大變形量2000mm，滿足了滑坡大變形全過程監(jiān)測(cè)需求。2010 年到2018 年，“滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警項(xiàng)目”在南芬露天鐵礦已完成六期，順利地從科學(xué)研究階段邁入工程實(shí)踐階段。目前，已成功預(yù)報(bào)滑坡災(zāi)害12 次，每次均提前4 至13 小時(shí)發(fā)出臨滑預(yù)警信息。成果雖然顯著，但危險(xiǎn)常伴其中。不過，無論遇到什么樣的落石或滾石危險(xiǎn)，陶志剛都能從容應(yīng)對(duì)，他在現(xiàn)場(chǎng)工作和指導(dǎo)從沒有出現(xiàn)過人員傷亡，這是他作為“巖土醫(yī)生”治好地球病的一個(gè)特例。

當(dāng)然，要研發(fā)給地球看病的儀器不是一個(gè)人就能完成的，要靠團(tuán)隊(duì)的力量才能實(shí)現(xiàn)。他們的團(tuán)隊(duì)是何老師（院士）領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)大團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)起步很難，沒有儀器，沒有設(shè)備。如今，經(jīng)過20 年的發(fā)展，團(tuán)隊(duì)已慢慢地從一個(gè)巖土所發(fā)展到了現(xiàn)在的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)力量逐年壯大，最明顯的標(biāo)志就是設(shè)備不斷充實(shí)，有了這些儀器設(shè)備，何老師（院士）好多好的創(chuàng)新思想在工作中都能得以實(shí)現(xiàn)。第一步從1990 年到2000 年的10 年間是理論研究階段，從2000 年到2008 年的8 年間是集中精力研發(fā)儀器階段，所有儀器都是團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，是標(biāo)準(zhǔn)的“國字號(hào)”儀器。這些儀器凝聚了何滿潮院士的心血和他們團(tuán)隊(duì)成員的智慧。

他們的成功，贏得了教育部和科技部的支持，給他們團(tuán)隊(duì)投入了相當(dāng)數(shù)量的研究經(jīng)費(fèi)。2008 年至2019 年10 年間，他們根據(jù)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，在已研發(fā)22 臺(tái)儀器的基礎(chǔ)上開始新一輪研發(fā)，一些企業(yè)得知后，主動(dòng)與他們合作進(jìn)行難題攻關(guān)研究，形成了目前集20 多項(xiàng)國家（省部）級(jí)獎(jiǎng)、50 多項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)和300 多名專業(yè)人才的大團(tuán)隊(duì)。

成果：在不畏艱難中跨入先進(jìn)行列

他對(duì)自主創(chuàng)新見解獨(dú)到：科研不能沿襲別人，必須要有自己獨(dú)創(chuàng)的東西。

當(dāng)我們?yōu)g覽他近5 年的教學(xué)與科研成果時(shí)，眼眸被深深地吸引。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，他主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目、浙江省山體地質(zhì)災(zāi)害防治協(xié)同創(chuàng)新中心開放基金、中央高?；究蒲袑ｍ?xiàng)等4 項(xiàng)；作為骨干人員，他參加國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目和浙江省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目12 項(xiàng)；作為技術(shù)負(fù)責(zé)人，他先后完成三峽集團(tuán)、中煤集團(tuán)、中國黃金、本鋼、包鋼、武鋼和北京、遼寧、張家口、濰坊、云南等省市地礦局、地震局以及陜西、甘肅國土資源廳、交通廳與新疆水勘院的典型滑坡、發(fā)震斷裂、大跨度隧道大變形災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、控制課題35 項(xiàng)，參與軍工項(xiàng)目2 項(xiàng)。累計(jì)發(fā)表的120 多篇學(xué)術(shù)研究論文有65 篇被SCI、EI、ISTP檢索。

他作為“軟巖邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警實(shí)驗(yàn)分室”和深部巖土力學(xué)與地下工程國家實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)管理部的負(fù)責(zé)人，與團(tuán)隊(duì)成員一道奮戰(zhàn)在攻克有一定硬度而艱難的科研課題上，取得了一些重大科研創(chuàng)新成果。

被專家鑒定為具有國際先進(jìn)水平的“恒阻大變形纜索研發(fā)及滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”和“恒阻大變形錨桿（索）研發(fā)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”是他們科研團(tuán)隊(duì)智慧的力作。陶志剛作為兩項(xiàng)課題的技術(shù)負(fù)責(zé)人潛心研究，有力攻克了項(xiàng)目研究中的技術(shù)難題。

據(jù)了解，本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)公司南芬露天鐵礦是亞洲最大的單體露天礦山，1999 年以來，在特殊地形和長(zhǎng)期礦山開采綜合影響下，造成十多年不能開采的困局，使企業(yè)蒙受重大損失。為了對(duì)近千萬噸礦石進(jìn)行科學(xué)回采，保障生產(chǎn)安全，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和南芬露天鐵礦的專家、教授和科研人員組成攻關(guān)小組在教育部“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”和本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)公司南芬露天鐵礦的共同資助下對(duì)此進(jìn)行專項(xiàng)研究，取得重大創(chuàng)新研究成果，其中，對(duì)恒阻大變形纜索進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)特性試驗(yàn)結(jié)果證明：恒阻大變形纜索具有恒阻特性，即恒阻力可以達(dá)到850kN 時(shí)，保持恒阻的變形量可達(dá)2000mm，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。他們的創(chuàng)新技術(shù)經(jīng)遼寧省南芬露天鐵礦采場(chǎng)下幫邊坡滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)預(yù)警工程實(shí)踐檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了加固-防治-監(jiān)測(cè)-預(yù)警一體化的研究目標(biāo)。鑒定委員會(huì)給出結(jié)論：該項(xiàng)成果總體達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，建議加大推廣應(yīng)用力度，使恒阻大變形技術(shù)在工程實(shí)踐中產(chǎn)生更大作用和效益。

恒阻大變形錨桿（索）研發(fā)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，主要解決礦山、水利、交通等領(lǐng)域涉及大量洞室圍巖穩(wěn)定性問題，特別是要解決在工程實(shí)踐中遇到的大量塌方、巖爆、沖擊地壓等災(zāi)害問題。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何滿潮院士帶領(lǐng)攻關(guān)小組對(duì)此課題進(jìn)行專項(xiàng)研究。陶志剛在該課題研究中把所有心思和精力都用在課題技術(shù)設(shè)計(jì)、研究和系統(tǒng)攻關(guān)上，2011 年3 月，經(jīng)教育部科技發(fā)展中心專家組鑒定驗(yàn)收認(rèn)為，恒阻器設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)達(dá)到“國際領(lǐng)先水平”。

科研中遇到困難在所難免。他解決科研攻關(guān)中的困難除了實(shí)驗(yàn)室就是在第一現(xiàn)場(chǎng)。去年，他們接手隧道圍巖大變形支護(hù)控制工程，與甘肅長(zhǎng)達(dá)公司、中鐵隧道集團(tuán)和中鐵21 局集團(tuán)合作，遇到最大的問題是軟硬夾層巖體中的鉆進(jìn)。常規(guī)鉆頭單純打硬巖沒問題，打軟巖也沒有問題，但是遇到軟硬夾層就顯得力不從心。為攻克這一難關(guān)，他在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)住了10 多天，每天觀察施工人員用不同型號(hào)鉆頭一個(gè)一個(gè)試著打孔，仔細(xì)地記錄著時(shí)間和總進(jìn)尺，經(jīng)過多次試驗(yàn)，終于找出既適合硬巖又適合軟巖且質(zhì)量較好的鉆頭，并且確定了最佳的風(fēng)壓、水壓配比，大大提高了鉆進(jìn)效率。

他的科研成果不凡，在教學(xué)方面也是嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)?，F(xiàn)在擔(dān)任4 門本科生的課、1 門研究生的課，每年有150 學(xué)時(shí)左右，除了備課還要講課，在教學(xué)上從不馬虎和懈怠。他堅(jiān)持本科生導(dǎo)師制，主動(dòng)教學(xué)生如何去搞科研，讓他們有認(rèn)識(shí)、有感知。他支持碩士、博士經(jīng)常出國參加學(xué)術(shù)交流，開闊眼界。巖土力學(xué)十分辛苦，他寄語學(xué)生要“勤奮踏實(shí)、坐得住、走得動(dòng)”，如此，才能學(xué)好專業(yè)，服務(wù)社會(huì)。

一位追求卓越的教學(xué)與科研的人，之所以能夠成果迭出，源于他對(duì)科研工作的最深沉的使命感，也源于他有很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。展望明天，陶志剛信心滿滿，他已經(jīng)做好了迎接機(jī)遇和挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備，必將在這條“接地氣”的科研道路上不斷奮進(jìn)，創(chuàng)造出更大的輝煌業(yè)績(jī)。