AI助混凝土200年不开裂

□南京日报/紫金山新闻记者 张安琪

“近的有南京五桥，远的有港珠澳大桥，再远就是国外的工程，都应用了我们的最新技术。”近日，第五届江苏工程师大会暨江苏省工程师学会成立十周年庆典在南京举行。会后，中国工程院院士、省科协副主席、江苏省工程师学会理事长缪昌文接受了记者的采访。

缪昌文是享有盛誉的著名材料科学专家。30多年来，他带领团队，在混凝土抗裂关键技术、多功能土木工程材料研发等领域，以一系列自主创新的产品和技术领先于国际同行，参与了多个“世界级”工程、创造了多个“第一”。在国际上享有崇高声誉，曾获国际材料与结构研究实验联合会（RILEM）终身成就奖。今年7月，经国际小行星中心命名委员会批准，由中国科学院紫金山天文台发现、编号为578168号的小行星正式以缪昌文之名命名。

一直未变的目标

“让科研人员走向市场，将科技成果转化为现实生产力，一直是我追求的目标。”缪昌文说，再好的科技成果若被束之高阁，也起不了作用，产生不了社会效益。尤其是工程师，是要解决实际问题的，那更要走向生产一线。“只有自己最了解自己的成果，晓得哪里性能优秀，哪里还有缺陷和不足，从而在应用中把优点发挥到最大，把不足及时提升改进，这样才能保证技术总是先人一步、产品质量高人一筹。”

2002年，为了更好地放大科研成果价值，缪昌文一手创办了有利于成果转化的实体——江苏博特新材料有限公司，“科研人员的活力一下子被释放出来了。大家努力提高科技创新能力。那几年，我们一边加大力度研发混凝土外加剂，一边广泛开拓市场，发挥人才优势和科技优势，用5年的时间将公司的产值提高了五六倍。”

如今，苏博特已成为行业领先的新型土木工程材料供应商，建成了“高性能土木工程材料国家重点实验室”“江苏省功能性聚醚工程技术研究中心”等行业领先科研平台，拥有国家授权专利800余项。

“关键要用好人，用好懂市场的人。”缪昌文谦逊地表示，自己相对是一位称职的科学家，但不是一位合格的企业家，“因为我并不懂市场，只知道某一技术成果应用能达到什么效果，但市场是复杂的，需要专业的人。”但缪昌文仍鼓励科研人员走向市场，到“深水区游泳”。同时，他也提出，希望能宽容失败，要向科研人员分配合理份额的成果收益，完善科技成果转化激励政策，激发科研人员创新创业的积极性，促进科技与经济深度融合。

部分技术“领跑”，秘诀是积累

“混凝土是重要的基础建筑材料。很久很久以前我国的混凝土材料研究水平与关键技术，和人家比是‘小学生’，要‘跟着人家跑’，现在已经达到了‘并跑’，部分新材料、新技术实现了‘领跑’。”缪昌文介绍，近年来，我国混凝土材料研究水平与应用成果登上了一个新台阶，现代混凝土收缩开裂等国际难题被陆续攻克，还突破了超高性能混凝土关键技术，构建了长寿命耐久性提升体系，发明了新一代聚合物外加剂，这些成果对于保障工程百年服役寿命，助力核电、高铁技术走出国门发挥了重要作用。

创新的秘诀是什么？缪昌文脱口而出两个字：“积累。”他告诉记者，在他看来，创新的灵感来自知识积累的升华，并以一项水泥技术突破举例介绍——

水泥本身是水化产物的特性以及在水泥成型过程中孔隙结构的无序和随机分布，造成了水泥具有较高的硬度和较低的韧性，因此在受到冲击或应力集中时容易发生脆性断裂，这极大地影响了其性能和使用寿命。

怎么办，缪昌文从贝壳中找到了灵感——贝壳珍珠层具有独特的“砖—泥”结构，由硬质的碳酸钙和软质的有机基质交错排列而成，这种结构赋予了贝壳珍珠层高强度、高韧性和优异的能量耗散能力。最终，缪昌文和团队模仿贝壳珍珠的生物结构，在所产生的水泥—水凝胶复合材料中实现了韧性增强。

“自然界很多现象都可以启发我们。”因此，缪昌文一直鼓励学生多观察、多思考，即便是面对已经被反复印证的经典内容也需要细细思考，因为时代在变化，科学在不断进步，经典的知识也会随之而变。

正研究用AI设计让混凝土200年不开裂

在当天的大会上，有两个词被缪昌文反复提及——绿色发展、可持续。

缪昌文认为，作为用量最大的基础材料之一，建筑材料目前还存在碳排放高、能耗高、资源消耗量大的问题。因此，探索建筑材料的低碳、绿色与可持续发展，对助力碳达峰碳中和目标实现意义重大。

眼下，缪昌文便和团队在研究如何用人工智能技术，设计混凝土内部的结构，延长混凝土材料的使用寿命、节能减排。

“现在我们的混凝土材料能保证使用100年不开裂。我们希望通过人工智能技术，将混凝土的设计寿命延长到200年。”缪昌文说，如果能保证在不影响混凝土强度的基础上，大幅延长混凝土使用寿命，这样就会为行业带来绿色发展新动能。“我国是基建大国，相比再建造一个工程来说，延长一个工程的使用寿命，浪费的资源要少得多。”

缪昌文表示，江苏作为经济大省、制造业大省，也是能源消耗和碳排放大省，建设美丽江苏是我省在推进中国式现代化中“走在前、做示范”的重要任务。他将紧盯材料科学发展前沿，围绕土木工程材料绿色、低碳、生态要求进一步开展研究，多出成果，为国家重大基础设施建设提供更多更好的技术支撑。