历史之最！振奋人心！5位同济大学教授当选院士，来看他们的重要学术贡献

喜讯
TONGJI

中国科学院、中国工程院2021年院士增选结果11月18日正式揭晓，同济大学5位教授当选院士，当选院士人数创历史之最、居全国高校前列，在校内外引发热烈反响。其中，土木工程学院李杰教授当选中国科学院院士，电子与信息工程学院蒋昌俊教授、土木工程学院朱合华教授当选中国工程院院士，赫尔佐格、贝斯科斯两位教授当选中国工程院外籍院士。

喜讯传来，同济大学广大师生和校友们倍感振奋、备受鼓舞。大家纷纷表示，5位同济教授当选院士，实至名归，源于他们心怀科学家的使命担当，长年坚持在各自领域潜心科研、不断获得突破的丰厚学术积淀和重要学术贡献。要向5位新晋院士学习，大力弘扬科学家精神，自觉践行“同济天下、崇尚科学、创新引领、追求卓越”的新时代同济文化，把学术和育人作为第一价值追求，瞄准基础前沿领域与关键核心技术中的重大科学问题持续攻坚，努力获得更多原始创新性成果，为加快实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国作出同济人新的更大的贡献。

让我们共同学习了解5位新晋院士的重要学术贡献，感受他们对科学事业的执着追求，学习弘扬他们爱国奋斗、严谨治学、追求卓越、科教报国的精神！

同济新科院士 | 李杰：矢志原始创新，用科学理论为重大建设提供坚实支撑

他和学生提出的“广义概率密度演化方程”，被国外学者称为“李—陈方程”；他和团队创立的大型生命线工程网络可靠性分析理论，成为国际同行广泛认可的“RDA方法”。凭借开创性的研究工作和突出的学术成就，2013年，他被丹麦王国奥尔堡大学授予荣誉博士学位；2014年，他被美国土木工程师协会授予Freudenthal（弗洛伊登瑟尔）奖章；2017年，他当选国际结构安全性与可靠性协会主席。

他时常对青年学生说：“真正能让你安慰一生的，是你解决了困惑我们人类发展的基本的关键的科学问题。”这是对青年学者的勉励，也是他身为一个科学家的心声。

他，就是新当选的中国科学院院士、同济大学土木工程学院教授李杰。他数十年如一日，始终心怀学术使命和科学追求，一直奋进在结构工程理论创新的最前沿，矢志用科学理论为国家重大工程建设提供坚实支撑。

揭开“随机世界”的科学奥秘，为复杂高层建筑安全保驾护航

 “鉴于您对概率密度演化理论的发展，以及在大规模生命线工程抗震设计方面的贡献，美国土木工程师协会决定授予您Freudenthal Medal（弗洛伊登瑟尔奖章）。”2014年，授予李杰教授的颁奖词这样写道。该奖被国际公认为工程可靠性与结构随机动力学领域的个人最高学术荣誉，李杰教授成为该奖设立40年来首位获奖的亚洲学者。

何谓“概率密度演化理论”？“我们生活在一个充满不确定性的世界中，但人们总是希望获得确定性的结果。”李杰教授介绍说，“概率密度演化理论就是希望用一种精确的方式，反映随机系统中概率结构的变化规律，而我们建立的‘广义概率密度演化方程’，则揭示了确定性系统与随机系统之间的内在联系。”

在土木工程中，地震、飓风、火灾等自然灾害可能在何时、何地发生，强度多大，破坏性有多么严重，建筑结构的材料性质如何，都是不确定的、随机的。怀着对关键科学问题探究的热情，李杰改变了传统的研究思路，自上世纪90年代初开始这一研究。经过10余年创新探索，他提出了“基于物理研究随机系统”的思想，并在此基础上发现了“随机系统中概率结构的变化，在本质上取决于系统物理状态的变化”这一规律，实现了认识上的突破。

团队将研究的概率密度演化理论运用于随机动力系统的分析。在土木工程中，高层建筑的地震倒塌、跨海大桥的风毁事件等等，无不与随机动力系统的分析相关。然而，经典的随机动力学理论，难以解决复杂结构与各种不确定灾害之间的灾变分析。应用李杰和他的团队所发展的概率密度演化理论，则能较好地解决大型复杂工程结构设计中的灾害响应分析问题，从而可以通过科学的结构抗灾可靠性设计措施，为工程结构保驾护航。

中国学者的原创成果引起了国际学术界的高度关注。“‘广义概率密度演化方法’为结构可靠性开辟了新的道路，是一项具有突破性的进展。”国际结构安全性与可靠性协会前主席、美国工程院院士安（Ang）评价说。

2009年，李杰教授和他的合作者陈建兵博士的学术专著《结构随机动力学（Stochastic Dynamics of Structures）》由国际著名出版集团John Wiley& Sons出版，在国际同行中引起热烈反响。

重要理论成果直接支撑重大工程建设：我国容积最大的1.2万立方米特大型混凝土消化池抗震设计、华东500千伏骨干电网高压输电塔抗风可靠性分析、牙买加西摩兰大桥（位于10度高烈度地震区）抗震可靠度设计、总高632米的上海中心大厦抗震可靠性分析……在这些国内外重点工程建设中，“概率密度演化理论”都发挥了重要的科学支持作用。这一重要理论成果荣获2016年度国家自然科学奖二等奖。

事实上，不限于土木工程领域，“概率密度演化理论”现已被40余个国家机械工程、航空航天工程、海洋工程乃至生物医学等多个领域的学者所关注、引用以及应用，充分展现了基础理论研究的魅力和广泛价值。

支撑地下管网的科学抗震设计，让城市“大动脉”脉动不息

大地震突如其来，供水中断、电力中断、煤气中断、交通瘫痪……城市的“大动脉”瞬间停止跳动。如何能让大城市的“生命线工程”在地震中免遭重创？唯有科学的抗震设计。李杰教授和团队从看不见、摸不着的城市地下管网的抗震入手，开始了长期的艰苦探索。

针对大型工程网络分析中的复杂性难题，李杰教授和他的团队独辟蹊径，提出了“基于结构函数递推分解”的技术思路，建立了“递推分解理论”，有效解决了大型生命线工程网络分析中的复杂性问题，取得了这一研究领域的重要科学进展。

在其后的十余年间，以递推分解原理为核心，李杰教授和他的团队系统研究了最小割递推分解技术、快速递推分解技术、考虑相关失效的递推分解技术，形成了以解析图论为特征的网络连通可靠性分析理论体系，为500万以上人口的特大型城市、上千个节点的大型生命线工程网络的抗震可靠性分析提供了精确、高效的技术工具。而同期，国内外对此问题研究的最好水平是100个节点以内的中小型生命线工程网络。

与此同时，他们还深入研究了大型生命线网络的抗灾优化设计理论和关键技术，为大型生命线工程网络系统的抗震设防、抗震设计与系统优化，提供了基础理论与技术支撑工具。

由此，李杰教授也成为国际上少数几位在这一方向具有领先地位的学者，被公认为我国生命线工程研究的代表人物。

理论的进步带来了技术的跨越式发展。在李杰教授和团队积极奔走、推动下，研究成果先后应用于沈阳市、郑州市、上海浦东新区等10余个城市生命线工程的抗震可靠性分析之中。这些工程应用实例，成为迄今为止国内外最大规模的生命线工程网络抗震分析和技术改造工程项目。

2008年汶川大地震后，李杰带领课题组深入灾区，应用所发展的这些技术先后完成了都江堰、绵竹等6个受灾城市供水网络系统的应急恢复和灾后系统改造研究工作，为这些城市震后供水管网的应急修复和改造设计提供了科学支持与关键技术建议，为灾区节省了大量工程投资。

“递推分解理论”在国际上逐渐得到学术同行的广泛认可，被认为是分析大型生命线工程系统可靠性的首选方法。“递推分解技术”已经被国际同行们系统跟踪、学习。

身为上海防灾救灾研究所的带头人，李杰教授还带领研究所，汇聚同济大学优势学科力量，通过开展基础性、前瞻性科学技术研究，取得了一批重要的学术成果，培养了一支专业从事防灾减灾的科研队伍，有力地提升了上海城市运行安全及防灾管理水平，为上海城市安全提供了科技保障，研究成果还辐射全国，为国家防灾减灾与救灾事业发挥了引领与示范作用。

“我们希望将地震、火灾、风灾、洪涝、生命线工程事故等城市面临的多种灾害放进计算机里，进行模拟和情景仿真，实现对城市安全风险的动态预报，为上海市城市综合防灾和安全风险治理持续提供有力的科技支撑。”李杰说。

执著于学术原始创新，倾情为国培养栋梁之才

“我们这些年来开展的研究工作得到了国际同行的认可，我内心里是欣慰的。这说明了在科研工作中坚持创新精神的价值。”李杰教授说。在他看来，创新是科研的灵魂，一项研究工作有没有价值，首先要看它有没有真正的科学创新。  

“这得益于我师从朱伯龙先生期间的心得。那时，每次学术讨论，朱先生都要问我‘有没有new idea’‘是不是真正的new idea’。”李杰教授说，这些教导，在他心中留下了深深的印记。

一直以来，李杰教授十分注重在学术团队中倡导弘扬真正的科学精神。“在李老师带领下，我们学术梯队对基本科学问题长期坚持、锐意创新。没有长期坚持，就不会有深入系统的成果；没有锐意创新，就不会有一流的科学发现。”团队中的青年学者陈建兵教授说：“李老师特别重视学术梯队的建设，特别鼓励并支持我们年轻人在学术上的独立创新和探索。”

持续的科学创新探索，催生了高质量原创研究成果，也直接支撑了高水平青年人才培养。更让人感佩不已的，是李杰教授那颗为师为学的赤诚之心。

“作为导师，你自己要先蹲下身子，扶起学生，一步步把他放到自己的肩上，之后你再站起来，把学生推上山峰。”“老师和学生，就如同是同一战壕的战友，要一起研究、一起工作，恰如老兵之于新兵。”……听闻这样的师者心声，谁能不为之动容？

在李杰教授的书柜中，整齐叠放着一个个文件盒，这是他为每一个学生建立的学术档案。里面不仅有他亲笔修改过的学生的毕业论文手稿，还有记录他每次与学生面对面交流、探讨学术问题的一份份手写纪要。在科研工作的间隙，李杰教授还会时常拿起某个已毕业学生的手稿，饶有兴致地翻阅，回望这个学生在同济成长的学术轨迹。“做老师最大的幸福，就是看到你的学生超过你。”他一脸满足的神情。

尽管长年在结构工程领域深耕，李杰教授却有着浓烈的人文情怀，他热爱文学，鼓励学生多阅读文史哲书籍来滋养心灵。他常对学生说：“你们要通过自己的研究探索实践，对科学问题的认识不断变得深刻、变得有境界，从而涵养作为一个真正学者的性情。”

迄今为止，他指导的67名博士毕业生中，多数已成为这一领域的中坚力量，其中已有12人晋升正教授，2人获得国家自然科学基金委杰出青年基金。

在全国土木工程青年学者论坛上，李杰这样寄语：“希望你们接过接力棒，思考什么是真正关键的科学问题，在国家迈向新时代的新征程中，扛起我们原始创新的大旗！”（文：黄艾娇）

同济新科院士 | 蒋昌俊：科研的价值在于造福于民

他30余年致力于网络金融安全研究，攻克了系统风险防控瞬时精准辨识的重大技术难题，主持建立了我国首个网络交易风险防控体系、系统及标准，为我国在该领域成为国际“领跑者”作出了开拓性贡献，为我国互联网金融体量跃升全球第一提供了有效支撑。成果服务于国家反金融欺诈，为金融、贸易、电商、银行、保险等行业保驾护航，保障了国家金融安全，得到了国家监管机构的高度评价。他，就是新当选的中国工程院院士、同济大学电子与信息工程学院教授蒋昌俊。

我国首个网络交易风险防控系统

1682亿元，2135亿元，2684亿元，4982亿元……这是过去四年天猫“双十一”的成交额。在今年刚刚过去的“双十一”中，天猫成交额以5403亿元再创新高。值得骄傲的是，作为数字经济的代表，阿里巴巴蓬勃发展的背后，是蒋昌俊和他的团队所研发的风险防控技术在保驾护航。

随着电子商务的兴起，互联网支付迅猛发展，个中蕴含的风险如何防控？电子支付平台如何既能处理洪峰般的交易，又同时应对好交易安全问题，瞬时辨识出躲在交易背后、试图通过木马等手段盗用他人账号和密码的“黑手”？

2006年，支付宝公司在遇到这一技术难题之后，找到了蒋昌俊，希望他能为网络交易反欺诈提出新方法。

“金融安全事关国家安全，我们责无旁贷。”蒋昌俊说。“难点在于，一方面，以前的风控，是以身份认证为核心，很难甄别身份盗用和交易欺诈；另一方面，交易欺诈呈现高隐匿多变性增长趋势，面向特定场景（比如支付）的风控技术，难以应对各种网络交易跨行业组合欺诈，缺乏普适性和系统性。”

在国内外并无成功经验借鉴的情况下，蒋昌俊带领团队以“行为认证”为核心，从无到有构建起了网络交易的第一个风险防控系统——在行为识别基础上，可以精准判定和瞬时识别交易欺诈，实时阻止欺诈交易。

“现实生活中，每个人的行为习惯会体现在一言一行中。网络上也一样，任何一个细小行为都会留下‘痕迹’，使用的设备、时长、频率……久而久之形成习惯。”蒋昌俊说，“这种习惯如同指纹一样难以复制，具有比密码更复杂的特点，通过深入分析这些‘痕迹’，可以对网络交易支付用户进行瞬时精准识别。”蒋昌俊团队通过采集和分析用户在系统中留下的多方面碎片化数据，构建了反映用户行为纹理的表征模型，该表征模型不同于现有的行为画像，其重在表征用户内在的行为机理。尽管欺诈行为手段多变，但其难以匹配合法用户不变的行为纹理，以此，实现交易真伪辨识。

行为认证技术突破源于基础研究

“要破解网络交易安全难题，构建一套新的防止身份盗用和交易欺诈的实时辨识系统，涉及很基础的理论问题。”当初接下这块难啃的硬骨头，蒋昌俊着实思考了一段时间。

“实际上，我们要解决的不仅是交易欺诈，还有洪峰般涌来的在线交易。”比如2020年天猫“双十一”的订单创建峰值达到58.3万笔/秒，为全球最大规模流量洪峰。蒋昌俊告诉记者，互联网应用业务爆发式增长，瞬间巨量访问容易导致系统瘫痪，亚马逊、谷歌、12306等都曾发生过这类事件，造成了巨大的经济社会影响。

 “要破题，创建应变适配、实时高效的并发计算技术刻不容缓。”由此，蒋昌俊想到了自己在中科院的博士论文和博士后报告。在他的博士论文里，他建立了网络并发系统的PN机行为理论，后来，博士后研究期间，基于PN机行为理论他又提出了并发程序验证方法。提及多年前的远见，他笑称：“可能这就是我的使命。”

找到了突破口和方向，蒋昌俊带领团队全力投入科研攻关，不断攻克一个个技术难关。

——创建并发系统的行为理论，建立流分解的形式化方法，破解了系统并发解耦技术难题，为大规模流计算的高并发提供自主创新技术方案，为系统并发计算和行为认证奠定坚实基础；

——发明网络资源管理与优化的并发调度技术，攻克了并发计算资源配置不确定性和效率难题，研发网络并发计算平台；

——在国际上率先提出网络交易风险防控的行为认证方法，克服了身份盗用和欺诈甄别难题；

——提出交易风险普检-专诊-汇诊的递阶智能诊治方法，解决了强隐蔽性跨域异常交易的准确辨识问题；

——首创“设备、行为、业务”三位一体的分层风险防控机制，研制了多队列实时并发风控专用设备及系统。

丰硕的原创成果赢得业内一致认可。英国皇家工程院院士Asoke Nandi评价成果“提出了具有原创性的网络交易风险防控的行为认证理论和技术”。IEEE（电气与电子工程师学会）会士R. Prasad教授评价称“利用空间关联性研究聚合吞吐量与聚合效率间的最优权衡”。成果入围2019年乌镇世界互联网大会成果案例集，陆续斩获国家技术发明奖二等奖、国家科技进步奖二等奖、吴文俊人工智能技术发明一等奖以及多项国际奖，如国际离散事件动态系统领域的代表性奖项HO PAN CHING YI Award等。

为网络金融安全铸造中国之盾

如今，支付宝的智能实时风控系统已升级至第五代，帮助天猫平稳度过诸多如“双十一”的交易高峰，支付宝系统久经考验而不崩溃饱受业界赞誉，至今为止支付宝从未出现过大规模的宕机、崩溃事件，对于一个年交易额数万亿的支付平台来说业界无不佩服。

蒋昌俊展示了这样一组数据：美国最大在线支付平台——Paypal的交易资损率为千分之1.9，而为全球200多个国家和地区共9亿多实名用户提供网络支付服务的支付宝，应用他们的成果后，交易资损率降低到百万分之5，风控系统对可信交易的直接放行率提高到96.91%，交易风险识别的平均响应时间仅为44.14毫秒。

研发团队中多位师生坦言，自己最大的成就感就是看到交易数据的暴涨但支付平台依然运行平稳安全，自己所参与研发的技术经得起考验，并且为消费者提供了便利。

“科研的价值在于造福于民。”是蒋昌俊一直倡导并坚守的科研追求。在他看来，最能证明自己研究价值的不仅仅是论文，而是更多的领域能直接应用相关成果。

确实，受惠的不仅仅是支付宝和网购大军。

蒋昌俊介绍，截至目前，成果在中国工商银行、阳光保险、上海国际自贸试验区和上海国家电子商务综合创新实践区等500余家单位中得到成功应用。

应用领域也在不断拓展。近年来，成果服务于国家反金融欺诈，在国家反诈中心成功应用，有效支持了公安部“云剑2020”行动，为我国互联网金融的健康发展提供了强有力保证，得到国家监管机构充分肯定。成果还在20个省份的交通、安防等领域得到成功应用，并在上海世博会、北京奥运会等重大活动中发挥了重要作用。成果还服务于跨域空中侦察、监视、追踪等，实现了移动目标的动态感知和行为监控，确保了空域安全，在国庆庆典协防与维稳监测等工作中发挥重要作用。

目前，他正带领上海网络金融安全协同创新中心，加强与中国人民银行数字货币研究所、中国银行、非银行支付机构网络支付清算平台（网联）等相关金融机构和企业单位的深度合作研究，为数字人民币的健康有序推进提供安全保证，从而将奠定数字经济发展的重要基础，不断做强做优做大我国数字经济。（文：魏丹）

同济新科院士 | 朱合华：数字化地下——源于工程，服务于工程
11月18日，中国工程院2021年院士增选结果揭晓，同济大学土木工程学院朱合华教授当选。朱合华，长期从事岩体强度理论及地下结构全寿命设计方法、地下空间防灾安全和智慧地下基础设施建设的研究，是国际上较早开展数字地下空间与工程（DUSE）研究的学者之一，被国际同行认为是“城市基础设施规划、设计、施工和维护信息集成方法的国际开拓者之一”。“数字化地下研究，源于工程，高于工程，服务于工程。”朱合华说。

“与数字化结缘已经40多年”

“年少时，我误打误撞地与数字化开始结缘。”朱合华介绍，1979年他考入重庆大学化学矿开采专业。那时的计算机技术相较于现在，就是石器时代，他学了一点计算机编程语言的粗浅知识。1983年9月成为重大硕士研究生后，才真正与计算机应用打交道，学习计算数学、有限元编程等，师从李通林教授完成了“围岩不连续面非线性效应对巷道稳定性影响分析”的硕士论文，主要研究手段为上世纪80年代非常热门的边界元数值方法。

1986年9月，朱合华考入同济，师从孙钧、杨林德两位恩师攻读结构工程专业（地下结构方向）博士，论文题目为“隧道掘进面时空效应研究——边界元法若干理论与工程应用”。从此，计算机技术、土木工程就成了形影不离的“伙伴”，后来渐渐演化为数字化研究方向，并坚持下来。1993年7月，朱合华进入日本大阪土质试验所和京都大学从事软土地下工程研究，进一步运用有限元数值方法进行软土盾构隧道管片衬砌分析、地下工程施工动态反演等。朱合华说，上世纪90年代初日本快速发展的地下基础设施建设，为他的研究工作提供了大量的室内和现场试验的工程数据。两年多的研究历程，让他清楚了何谓软土地下工程的世界先进水平。令人印象深刻的是：该单位长期聘请几位短期工作人员，持续将大阪湾的三维地质数据输入计算机中，形成了大阪湾的地质、地震数据库信息系统，该信息系统在日本国内具有重要的影响。朱合华记住了大阪土质试验所所长岩崎先生“岩土工程师一定要与地层交朋友”的话，这一幕也促成他归国后迅即开展土木与信息学科交叉的研究，“当时国内稀见，当今已成热门研究方向。”朱合华说。采访获悉，朱合华在日本期间创建的用于管片衬砌设计分析的梁-接头（缝）不连续模型，被纳入了我国国家标准。从“数字地球”到“数字地层”1995年8月，朱合华回国。他把硕、博阶段的研究成果，与人合作形成了《边界元法及其在岩土工程中的应用》一书。
下一步往哪里走？
恰在此时，朱合华在同济附近的小书摊上发现了当时的畅销书《数字化生存》，“Digital（数字）、Digital，这么厉害，简直可以颠覆认知！”朱合华自言自语，那段时间，“数字”二字始终萦绕在他的脑海里；另一件对他产生定向领航作用的是1998年《文汇报》上发表的“数字地球”概念。于是，当友人约他为《岩土工程界》期刊撰文时，朱合华迅即撰写了《从数字地球到数字地层——岩土工程发展新思维》一文，从此打开地下空间与工程数字化研究的大门。
新的乘风破浪阶段开启。1999年，朱合华牵头的“城市三维地层信息管理系统的开发与应用”获批上海市教委曙光计划，经过三年的潜心研究，项目验收得到了专家们的高度评价，成为团队数字化研究工作布局的起点。朱合华说，我们的工作有力地助推了2004年上海先后启动的29个重大科技专项之—：城市地下空间信息平台建设和国土资源部与上海市联合资助的三维地质调查项目。
从此，地下空间与工程数字化成为朱合华团队的鲜明特色。从一开始研究数字地层、数字地下空间，到后来研究数字化工程，一步一个脚印，课题从工程中来，成果到工程中去。厦门翔安海底隧道是中国内地第一条海底隧道，全长8.695千米，跨海部分全长6.05千米，最大深度70米，相当于18层楼高。多高？你往下看，底部的人就如一个土豆。可是，隧道还要在四周一片漆黑无方向的地下施工，所经之地地质状况极其复杂，陆域全强风化地段大断面浅埋暗挖施工、浅滩段透水砂层施工、海底风化深槽施工，个个都是难啃的骨头。有隧道专家曾在厦门召开的海底隧道修建技术研讨会上表示，翔安隧道难度极大，是具有国际意义的重大工程。建设方听说朱合华从事数字地下研究，很乐意”吃螃蟹”，积极开展数字海底隧道建设。朱合华团队的工作，使该项目成为了我国跨海隧道的一项示范工程。
团队的研究领域遍布数字地下空间、数字化工程两大园地，数字地下空间研究的足迹遍布上海世博地下空间、常州地下空间、延安新城地下基础设施等，数字化工程的研究遍布广州龙头山双洞八车道公路隧道、淮南望峰岗煤矿、上海长江隧道、世博500kV地下变电站和电力隧道、上海地铁一号线结构维护、上海中心深基坑、内蒙古林场公路隧道等。
围绕着这些工程，团队相继研究开发出“复合纤维和预应力管片结构技术”“盾构地层适应性理论和试验方法”“大断面、高水压、近间距下盾构施工微扰动控制技术”等一系列方法与技术，解决了复杂环境下地下建筑结构设计分析、施工安全与控制的一个又一个难题，主持的项目“软土盾构隧道设计理论与施工控制技术及应用”获2008年国家科技进步奖二等奖。
近年来，他又针对大规模、集群化的地下空间的建造难题，组织国内相关单位联合攻关。经过多年的艰苦努力，攻克了当前我国在城市高密集地区建造地下空间面临的周边环境控制、改扩建及安全穿越等难题，建立了以点状新建与改扩建、线状穿越、面上集成示范为主线的核心技术体系，成功应用于北京、上海、广州等大都市中多项重大工程，并被遴选为国家注册土木工程师（岩土）继续教育内容，培训了近万名注册工程师。得益于这些应用，他主持的项目“城市高密集区大规模地下空间建造关键技术及其集成示范”，2016年获国家科技进步奖二等奖，该成果为我国城市地下空间领域的第一个国家级科技成果。这样，在城市地下空间与地下工程领域，朱合华十年中两次以第一完成人身份获国家科技进步奖二等奖。数字化地下课题与工程的“比翼双飞”，团队实现了基础理论和前沿交叉研究的良性循环。他们提出了地下空间工程全寿命数据采集-表达-分析-服务的数字化范式，开辟数字地下空间工程新方向，攻克了“建造动态精细调控、运维快速精准评价”难题，创建地下三维动态信息表达与分析的理论方法；攻克了安全建造的动态精细调控技术；突破了高效运维的快速精准评价技术。研究成果成功应用于上海长江通道、贵州高速公路网、上海地铁网等重大工程，极大提高了工程安全、质量和效率，推动了工程建造和运维的数字化转型发展。朱合华因此受邀为英国剑桥大学智慧基础设施国际顾问、国际岩土工程联盟（FedIGS）数据标准委员会（JTC2）主席；创办了我国地下空间领域的第一本国际学术期刊Underground Space（地下空间）。2015年，他因在数字地下空间与工程方面的成就得到了德国洪堡基金会的认可，获得了第44届德国洪堡研究奖，是中国土木工程界目前的唯一获奖者；他还获得了第20届卞学鐄学术贡献奖。首创基础设施智慧服务系统iS3

“感谢我们团队多年的共同坚守和辛勤付出！”朱合华深情地说。本世纪以来，“数字地下空间与工程”成为团队的主攻方向，团队围绕这一方向，先后完成了14篇博士学位论文、17篇硕士学位论文。经过近二十年的努力，团队成员们齐心协力构建起数字地下空间的理论体系、工程方法和数据库，初步完成了数字化地下体系建设，构建出“工程数字化”创新技术核心，已经在城市轨道交通、高速公路等领域得到广泛的应用。

BIM（建筑信息模型）是中国工程界耳熟能详的新工具。我们为什么老是跟着人家转？为什么不能提出自己的理念和平台？为此，朱合华团队经过长期思考和一年多的充分讨论，创建了基础设施智慧服务系统iS3 (infrastructure Smart Service System, 2013)，即基础设施全寿命数据采集、处理、表达、分析的一体化智慧决策服务系统。iS3系统是从广义工程应用场景出发，以信息流为主线，采用面向服务的组件式框架和微服务技术架构的系统平台，集先进性、开放性和实用性为一体，是国际上第一个开源的基础设施智慧服务系统。“目前的应用状况良好，前景十分广阔。”朱合华说。
因为地下空间与工程数字化研究成绩突出，朱合华的影响日渐扩大。日本、新加坡、英国、美国、韩国等国都留下了他的“中国好声音”；2010年，他在上海创办了信息岩土工程技术国际学术会议，已在英国、葡萄牙召开了第二、三届会议，接下来将在新加坡举办第四届，该会议现已成为国际信息岩土工程领域的重要系列会议；2017年值同济110年校庆之时，成立了中国智慧基础设施联盟暨全球研究中心，目前已吸引世界170多家单位参与。
大数据、云计算、数字孪生等信息新技术不断涌现。在数字化转型和智能建造的大潮中，如何借助现代信息技术手段，在人迹罕至的高山峻岭地区修建地下交通基础设施？朱合华提出开展岩体隧道动态设计的远程诊断分析，即将iS3平台作为数字底座，实现了基于数字孪生技术的岩体隧道支护的三维动态设计技术。三维动态设计技术成功应用于四川峨汉大峡谷隧道(最大埋深1940米，世界最深的公路隧道)施工中，仅用10分钟完成了现场三维远程实时动态支护设计，这在国际上首次实现，是隧道动态设计的重大技术突破。目前该技术已在在国内外引起广泛的注目，并逐渐在公路、铁路交通领域得到推广应用，有力助推了地下空间与工程的数字化转型发展。朱合华说，iS3系统的生态化建设和推广应用永远在路上。他率领团队在地下数字化道路上不断攻坚克难、砥砺前行，正在开展交通地下工程的智能建造和智慧运维，以及城市地下基础设施的智慧化管控等相关技术研究和产品研发。他主编的“土木信息工程”已成为《中国大百科全书》第三版土木工程学科的分支之一，更期待数字化转型背景下的“土木信息工程”学科得以茁壮成长！（文：程国政）

同济新科院士 | 赫尔佐格：扎根上海，助力中国打造人工智能创新高地
他是一位德国顶尖人工智能专家，自2014年起欣然受邀来到同济大学工作。6年多来，他以深厚的学术造诣和对中国的热爱，将近40年的科学研究工作经验应用于各个场景，积极投身于同济大学人工智能与城市规划交叉学科的创新建设，推动中德两国人工智能领域的高端合作，助力中国打造全球人工智能科学发展和创新应用高地。近7年在沪工作生活，他越来越喜欢上这里。最近，他把夫人接来上海，正申请在中国永久居留，在上海长期扎根。“上海有四大品牌，我想补充第五个，那就是上海的城市精神，这种精神非常了不起。”他说，上海对外籍人士都非常友好，上海随时随处拥抱新技术，上海在不断前进，“我真的喜欢生活在上海”。他就是新当选中国工程院外籍院士的德国工程科学院院士、国际人工智能领域著名科学家、同济大学教授奥托·海因里希·赫尔佐格（Otto Heinrich Herzog）。他被中国同事亲切称为“合作哥”。不久前，他荣获2021年上海市“白玉兰纪念奖”。
获评“德国人工智能历史十大最具影响人物”

奥托·海因里希·赫尔佐格这个名字，与多项人工智能领域开创性重要工作连在一起。

上世纪70年代至90年代，他就职于 IBM 德国公司，负责软件产品开发、人工智能研究和人工智能技术转让。1973年，赫尔佐格开始聚焦于现场可编程逻辑门阵列FPGA研究，形成了大型软件系统精密规范设计语言和相应的规范体系，成功研发IBM德国大型机操作系统并得到大量推广应用，对当时的学术和技术发展产生深远影响。
1986年，赫尔佐格率先提出了文本理解的构架体系，构建了德语人工智能文本理解系统，成功解决了系统中知识获取和知识解析的实时、双向处理的技术难题，同时将自然语言处理和基于内容的图像分析相结合，成功研发工业决策支持系统，并在多个工业行业中得到推广应用，对工业部门和企业决策与管理的科学化起到重要的推动作用。
他积极推进人工智能应用和工业4.0进程，深深影响德国人工智能的发展和应用普及。1985年，赫尔佐格创立了首个德国人工智能研发中心“IBM德国知识系统研究院”，领导了德国第一支人工智能团队。自1993年起，他在德国不来梅大学担任人工智能教授，其间创立了“数学与计算机科学专业”和“计算机与通信中心TZI”，成为欧洲首个将人工智能技术和4G、可穿戴计算等先进通信技术结合并开发创新应用的科研机构，直接促成德国国家人工智能研究中心的成立，以及斯图加特、慕尼黑等地十所高校人工智能学术机构的建立。他率先开发用于生产和物流的传感器认知、建模、模拟和优化的多智能体系统，与德国相关领域院士成立“德国国家工业4.0平台”，起草工业4.0定义与实施标准，全面引发全球最新一轮第四代工业转型升级，使得人工智能技术在工业4.0、智慧医疗、智慧城市和交通领域得到广泛应用。
2019年，他被德国联邦教育与研究部和德国国家信息学会评为“德国人工智能历史十大最具影响人物”。推动同济大学人工智能与城市规划交叉学科创新建设

在来上海之前，这位著名的人工智能专家从未尝试过将人工智能运用到城市规划和城市运营中。2014年受邀来到同济大学后，他发现，“这是一个非常有趣的领域”。从一开始计划待两个月，到再待上两年，如今，已是他在同济大学工作的第7年。

作为同济大学长三角城市群智能规划协同创新中心首席科学家，赫尔佐格教授在推动同济大学人工智能与城市规划交叉学科创新建设方面作出了重要的贡献。今年7月，他受聘为同济大学名誉教授。
赫尔佐格院士与同济大学吴志强院士共同领导长三角城乡动态监测数据库和世界最大城市数据库（CBDB）的研发，实现基础架构、数据存储、分析技术多方面突破，从而实现超200亿条有效数据跨学科、跨部门、跨区域的整合和共享。在此基础上，团队进一步创新提出长三角城市群智能评估、监测、诊断技术和评价体系，实现社会、资源、经济、安全、环境等问题的实时监测和风险预警，为长三角一体化精细治理及应急响应奠定坚实的大数据分析平台基础。赫尔佐格院士还为吴志强院士团队研发的“城市博弈模型”和城市智能推演与诊断平台提供技术支持与建议，并将成果应用于上海马桥、昆山、宁波、金华、台州、绍兴等多个长三角城市的智能化规划和建设中。
在同济大学工作期间，赫尔佐格院士还积极探索自主多智能体、卷积神经网络等人工智能技术在城市规划和治理中的创新应用，开设“智能城市规划前沿”课程，辅导50余名硕士生、博士生，有力推动了人工智能与城乡规划的结合，为我国城乡规划专业创新发展作出了重要贡献。  “赫尔佐格教授学术上的敏锐度和高水准令我们折服。”“他总是带着温和的笑容，跟他打交道毫无距离感。”“我们学生有问题向他请教，他总是特别耐心地作解释。”……说起对他的印象，同济大学师生们话语中溢满由衷的敬佩之情。助推中国成为全球人工智能科学发展和创新应用高地赫尔佐格院士与中国的这份缘分，要追溯到上世纪90年代。自1993年开始培养留德的中国学生起，赫尔佐格就一直致力于推进中德两国科技领域，尤其是人工智能领域的深度交流合作。2002年，他直接推动所在的德国不来梅大学等德国高校与中国高校建立起可持续的联合科研交流机制。
2012年，作为德国工程科学院执行委员会国际合作主席，他发起并开启德国工程科学院和中国工程院的正式合作，并持续推进中德两国工程院在智能城市规划、智能建造和智慧健康医疗等方面的实质性合作交流，成为中德两国工程院合作的典范。
2014年，他联合发起和组织了“中德未来城市联盟”系列活动，并将组织总部落户于上海。他成功组织中欧科学家获批“中欧可持续城镇化创新平台”等欧盟资助的研究项目。其中，包括以相关指标对中国和欧洲城市进行分析，为中欧城市缔结姐妹城市提供参考。
他连续两届受聘为上海市人工智能战略专家咨询委员会委员。任职期间，赫尔佐格院士提交多份上海人工智能发展和改革的资政报告，为上海建设全球人工智能高地、提升中国人工智能国际影响力、人工智能赋能区域规划与治理作出了卓越贡献。2020年起，赫尔佐格院士受聘为同济大学牵头建设的上海自主智能无人系统科学中心学术委员会委员，继续为上海建设成为全球人工智能科学高地而不懈努力。特别值得一提的是，2020年，面对突如其来的新冠肺炎疫情，赫尔佐格院士不畏艰险，作为第一批应邀返回中国的外籍专家，抵达上海后从隔离期开始就集中精力运用机器学习算法等人工智能技术，开展疫情防控大数据挖掘，为中国将防疫措施聚焦于社区提供了有力的科学支撑。此外，赫尔佐格院士作为上海和汉堡友城项目 eCulture（数字文化）的首席科学家，领导汉堡历史博物馆与上海历史博物馆开展2020-2021文化遗产数字化联合试点项目。该项目以上海历史博物馆为蓝本，推动上海文化机构数字化基础设施和创新解决方案建设，运用人工智能技术，在疫情严峻的形势下实现了上海和汉堡两地市民博物馆线上互访的文化交流，打通东西方璀璨文明沟通的疫情阻隔。
“来到中国、上海，来到同济大学工作至今，对我来说是全新的令人愉悦的体验。在同济大学的工作如此有趣，我们开展了许多项目，取得了丰硕成果。未来，我将尽自己所能，为更加美好的城市建设，为中国人工智能战略发展、人工智能赋能城市规划及治理等贡献力量。”赫尔佐格院士说。（文：新闻中心、建筑与城市规划学院）

同济新科院士 | 贝斯科斯：与中国结下不解之缘

在同济大学土木大楼，时常能看到一位年过七旬的外国教授，正神采奕奕、满面笑容地与教师和学生齐聚一堂、谈笑风生，进行热烈的学术交流。这位是来自希腊的结构动力学方面的国际著名学者、边界元法的先驱、欧洲科学与艺术院院士、欧洲科学院院士、雅典科学院院士贝斯科斯（Dimitri E. Beskos）教授。自2016年9月起，他受聘担任同济大学土木工程学院高峰学科教授。今年11月18日，他当选中国工程院外籍院士。 

在边界元法及结构动力学方面学术成就卓著Beskos教授长期致力于计算力学的研究与教学工作，是国际上最早应用边界元法分析复杂土动力学问题的学者之一。他先后任教于美国康奈尔大学、美国明尼苏达大学、希腊帕特雷大学，学术造诣深厚，在国际学术界享有极高声誉。Beskos教授对边界元数值分析技术的发展完善及工程问题拓展应用的诸多首创工作赢得学界认可。为表彰他在边界元法及结构动力学方面作出的杰出贡献，国际计算力学顶级大会ICCES（计算与实验科学工程国际会议）于2003年授予他E. Reissner奖、2011年授予他终身成就奖。2009年，Springer出版题为《边界元法之进展》的特刊，以表彰他的学术贡献。2013至2014年度，Beskos教授荣获德国“洪堡研究奖”。他曾任国际边界元法学会副主席，是希腊计算力学学会创始人、希腊力学学会名誉主席、希腊金属结构研究学会主席。凭着国际学术影响力，Beskos教授长期担任国际著名学术期刊Soil Dynamics and Earthquake Engineering主编，是Computational Mechanics和Applied Mechanics Review原副主编，以及其它10本国际期刊的编委。促进中希高校及科学院之间的科研合作Beskos教授很早就与中国结缘。早在我国改革开放初期的1980年，Beskos教授在美国明尼苏达大学任教期间就开始接受我国派出进修的高级访问学者，曾先后指导过多名来自我国内地和港台地区的研究生和访问学者。他们中，有的学成回国后主持高校力学系的复兴发展，有的获得洪堡奖学金赴德国继续深造。上世纪90年代初期，Beskos教授积极协助并接纳同济大学青年教师参与中国与欧共体第二科技合作框架协议的项目研究。同济大学土木工程学院钱江获欧共体联合研究中心“居里夫人研究金”，赴希腊Patras大学做访问学者，访问研究结束后再获Beskos教授支持，转赴德国作为洪堡基金会访问学者。Beskos教授的早期经典著作《弹性动力学中的边界元法》于1991年引进我国并由天津科技出版社出版中译本，对我国边界元及土动力学研究产生了重要影响。他自1992年起多次参加在我国举办的各类重要国际学术会议，应邀访问北京、上海、广州、重庆、哈尔滨、南京、杭州、武汉等地十几所大学及科研机构，举办学术讲座。2019年初，Beskos教授作为雅典科学院学部代表团主要成员（工程领域召集人）负责接待了到访希腊的中国科学院一行。此次访问促成了中希两国科学院之间新一轮科技合作备忘录的签署。助力中国土木工程学科发展

过去十余年来，Beskos教授致力于深化基于性能的结构抗震设计方法研究，提出的新概念、新方法在合理性、可靠性及准确性方面更具特色。

2010年，Beskos教授应邀首次访问同济大学，对同济大学在土木工程领域的成就和实力印象深刻。2016年，他欣然受邀担任同济大学土木工程高峰学科教授。此后，他每学期定期来到学校，怀着热诚，直接指导团队成员、青年教师和研究生如何开展基础科学研究，耐心指导师生论文撰写工作。针对青年教师、研究生在高水平科学研究、高质量研究论文写作方面的困惑与经验不足，他举办专题讲座，讲授做科研的方法，详细介绍高水平学术论文的内容组织、写作要点、投稿注意事项。每场报告会都引发校内师生的热烈响应，现场座无虚席，连教室后排都站满了听众，部分同学只能站在走廊聆听。时常有学生携论文寻求Beskos教授的指导和帮助，他总是不厌其烦地逐词逐句审阅修改，直到论文得到高水平学术期刊的录用发表。Beskos教授还力促同济大学的国际交流合作。2017年，在同济大学举办了主题为“基于性能的结构抗震设计”的国际研讨会，亲自邀请了20多位国际著名学者、重要学术期刊主编、编委来到同济大学开展研讨交流，举行编委会议，扩大了同济大学土木工程学科的国际影响力。他全力推荐中国学者在他任主编的国际重要学术期刊出任编委工作，提升中国学者在相关领域的国际认知度。在他主持的编委会中，来自中国5所高校的8位学者已占到编委会总人数近五分之一，其中半数来自同济大学。他积极推荐欧洲博士学位获得者前来中国开展博士后研究工作。来自希腊的Muho博士成为同济大学首位拥有欧洲学位的博士后研究人员，三年在站工作期间，发表了18篇高水平期刊论文，取得了丰硕的研究成果。（文：新闻中心、土木工程学院）

向杰出的同济科学家学习致敬！

来源：新闻中心
图片由团队供图

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