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他们为“天路”破解世纪难题丨科技自立自强之路

李晨阳 王兆昱 中科院之声
2024-11-02

21世纪初,青藏铁路工程迎来第三次上马

曾经,在千年冻土区修建铁路

被认为是“几乎不可能完成的任务”

经济实力不足,高原、冻土技术问题难解

半个世纪间,工程几经起落,“两上两下”

这一次,能行吗?


“青藏铁路成败的关键在路基

路基成败的关键在冻土。”

这句话像紧箍咒一样

再次回响在每位科技工作者耳边

直到中国科学院的科学家们

带着一个大胆的方案

走上台前


时任中国科学院寒区旱区环境与工程研究所所长

中国科学院院士程国栋提出“化被动为主动”

过去人们防止冻土融化的方法

就像卖冰棍的老奶奶在冰棍箱上盖被子

只能延缓消融,治标不治本

何不把“棉被”换成“冰箱”

实现长期、稳定、可持续的路基降温?



▲程国栋院士(右二)带领团队进行冻土试验研究。(西北研究院供图,下同)


就这样,“主动冷却路基技术”闪亮登场

中国科学院设立专项给予经费支持

在自然条件最不利的地区

进行试点施工并取得了成功

正式施工开始后

科学家与原铁道部

联手创造了科技成果转化速度的奇迹

一段段崭新的铁路在高原上“抽枝拔节”


然而意外还是发生了

一份气候变化评估报告让人心头一紧

预计未来50年青藏高原将升温2.2℃以上

原有方案不足以保护高温、高含冰量冻土

科研人员毫不迟疑

推翻了已经做好的全部方案

改路堤为旱桥


当时至少两三百千米的块石路基已经修好

如果就这样废弃不用

高昂的前期投入就白费了

程国栋觉得不能这样浪费国家经费

找来所里一位优秀的青年人才支招

这就是多年后当选中国科学院院士的赖远明


就像摸着石头过河

赖远明带领学生做了大量实验

最终提出开创性的“U形路基”方案

在原有的块石路基上再铺设一层护坡

已修好的路基就可以使用了

这么一改,为国家挽回了约300亿元经济损失


▲赖远明院士(中)在青藏铁路沿线试验现场。


困扰全世界百年的冻土修路难题

为什么偏偏能被中国科学家攻克?

这就要说起中国政府和中国科学院

在数十年间的布局和积累


早在20世纪50年代

国家派遣年轻人留学苏联

其中便诞生了我国第一代冻土专家

青藏铁路工程首次筹划开工时

在莫斯科大学冻土教研室学习的周幼吾等人

回到祖国

开始了对青藏高原冻土的系统研究


西部大地的雄奇壮丽,科学问题的严峻难解

深深震撼了他们

周幼吾连同在祁连山考察水资源的施雅风

在包兰铁路沿线治理沙漠化的朱震达等人

联名向中国科学院打报告

申请在甘肃省兰州市建立专门科研机构


中国科学院非常支持

成立了地理研究所冰川冻土研究室和沙漠研究室

1965年,两个研究室合并

成立了中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所

(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、

中国科学院西北生态环境资源研究院前身)

90年代初又组建冻土工程国家重点实验室

搭建了世界先进的冻土研究平台

凝聚了重要的人才团队

积累了宝贵的研究成果


养兵千日,用兵一时

当国家决定第三次启动青藏铁路工程时

那些漫长岁月中的坚守、准备和布局

终于迸发出巨大的力量

成就了惊人的壮举


2006年7月1日,青藏铁路正式通车

寒旱所的幕后英雄们登上通往拉萨的列车

这是一个值得铭记的日子

讲解员介绍着铁路的来历,娓娓道来 

赖远明早已忍不住热泪盈眶

他转头向窗外看去

只见远山起伏,雪峰连绵


▲青藏铁路。


青藏铁路创造了世界级奇迹!

国际冻土协会主席Jerry Brown赞叹

青藏铁路展示了冻土工程的新高度

《自然》杂志盛赞其解决了全球性难题,意义非凡

科学院“冻土人”们的智慧和汗水

都在这一刻得到了报偿


那寒风呼啸中亲手搭建的小屋

那些冻成冰疙瘩的肉肠、鸡蛋和罐头

那因长期缺氧,连抽血都抽不出来的血管

那晒脱了皮,留下点点瘢痕的脸庞和双手

那一个个因高原反应辗转难眠的夜晚……

共同筑就了这支科研铁军的“牦牛精神”!


东起青海西宁,西至西藏拉萨

今天的青藏铁路全长1956千米

经过海拔4767米的昆仑山口

海拔5068米的唐古拉站……

像一条腾空而起、熠熠生辉的巨龙


这是一条神奇的天路

从渺远的传说到厚重的历史

从千年的喟叹到不息的奋斗

连缀起最美的中国梦

毛主席的夙愿,历代领导人的关怀

西藏乃至全国人民的殷切期盼

终于等来了今日的辉煌!


自此,西藏地区彻底摆脱了与内地的阻隔

民族团结、区域发展与经济文化繁荣得到极大促进

“挑战极限、勇创一流”的青藏铁路精神

将永远在历史的光荣榜上闪耀


直至今天,西北研究院的科研工作者

仍然驻守在青藏高原

监测着铁路沿线的环境变化和运行状态

为百年大计保驾护航

谈到未来

西北研究院副院长张明义只有质朴的话语:

“我们会传承和发扬

老一辈科学家创新、求实、奉献的精神

会一直守护着青藏铁路。”


阅读全文请见

筑梦高原 情牵天路 ——青藏铁路工程冻土路基筑路技术攻关纪实

来源:中国科学报

责任编辑:宋同舟

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