東起西寧，南至拉薩，翻越了唐古拉山，跨越了長(zhǎng)江之源，9年前，全長(zhǎng)1956千米的青藏鐵路正式通車。這條被稱作鐵路建設(shè)史上奇跡的“天路”克服了多個(gè)世界級(jí)困難，其中一大困難便是凍土路程最長(zhǎng)，多年凍土地段長(zhǎng)達(dá)550千米。鋼軌要在雪域高原上得以延伸，必須讓這些凍土保持冰凍。

 

　　但極特殊的是，青藏高原大多是高溫凍土——0攝氏度以下、零下1.5攝氏度以上含有冰的巖石和土壤。極小的溫度上浮就會(huì)讓它們?nèi)诨Ｖ袊?guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所賴遠(yuǎn)明院士長(zhǎng)達(dá)6年的研究，讓數(shù)百千米的凍土在鐵軌下能夠堅(jiān)固支撐。

 

 

　　“高溫凍土是個(gè)調(diào)皮分子，它極易受到工程影響以及全球氣候變暖而融化，從而導(dǎo)致地基下沉、變形。”賴遠(yuǎn)明介紹，“天然地表零下1.5攝氏度，但是用粗顆粒土、混凝土等修筑路面后將比天然地表溫度高出約3攝氏度，這就相當(dāng)于給底下的凍土安了一個(gè)熱源。”

 

　　同時(shí)，全球氣候變暖對(duì)高溫凍土也有著不可估量的影響。“氣象學(xué)家測(cè)算未來(lái)50年青藏高原的氣溫將上升2.2—2.6攝氏度。”這2.6攝氏度也必須加入減溫范圍。

 

　　怎樣讓凍土溫度保持零下？過(guò)去的做法通常是“被動(dòng)保溫”，即在地表鋪上隔熱材料，減少外部熱量下傳，然而這種被動(dòng)抵御的方式并不持久。時(shí)任蘭州冰川凍土研究所所長(zhǎng)、也是賴遠(yuǎn)明恩師的程國(guó)棟院士曾提出“主動(dòng)冷卻路基”的方法，但主動(dòng)冷卻路基如何修建，這在國(guó)內(nèi)外凍土工程學(xué)研究中還是一個(gè)空白。

 

　　1999年，舉世矚目的青藏鐵路工程亟待上馬，這一年，賴遠(yuǎn)明入選“百人計(jì)劃”。事實(shí)上，當(dāng)時(shí)賴遠(yuǎn)明并不完全滿足“百人計(jì)劃”的入選要求，“當(dāng)時(shí)要求在國(guó)外具有兩年以上科研工作經(jīng)歷的條件，我只出國(guó)學(xué)習(xí)了一年。”賴遠(yuǎn)明回憶。但在求賢若渴的程國(guó)棟院士的極力推薦下，他被破格錄取了。程院士的理由是：國(guó)家太需要這樣既懂土木工程、又懂凍土，并愿意扎根西部的優(yōu)秀人才了！

 

　　當(dāng)時(shí)的凍土專家多是地質(zhì)地理專業(yè)背景，主要研究?jī)鐾恋奶烊粚傩?，難以在凍土路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面提出精準(zhǔn)的解決方案。比如國(guó)內(nèi)外凍土專家都發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：碎石層下的溫度較普通土層下要低。但是要達(dá)到最好的降溫效果，碎石的粒徑是多少、縫隙應(yīng)該多大、怎樣鋪設(shè)？難以得出一個(gè)量化的答案。

 

　　賴遠(yuǎn)明沒(méi)有讓恩師失望，經(jīng)過(guò)192天16組的實(shí)驗(yàn)，搞清了碎石層降溫的機(jī)理，提出具有良好降溫效果的粒徑范圍是10—30厘米。這個(gè)數(shù)字突破了防止高溫凍土升溫的第一道難關(guān)。“我的結(jié)構(gòu)力學(xué)背景派上了用場(chǎng)。”研究生期間攻讀結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)的賴遠(yuǎn)明發(fā)揮了他在彈粘塑性力學(xué)、有限元和數(shù)值分析等方面的知識(shí)技能，建立了研究?jī)鐾恋貐^(qū)開(kāi)放邊界塊碎石路基溫度場(chǎng)和流場(chǎng)特性的數(shù)學(xué)模型，提出了分析塊碎石路基對(duì)流換熱降溫規(guī)律的計(jì)算方法，解決了青藏鐵路塊碎石路基這類含有流體——固體耦合傳熱溫度計(jì)算的關(guān)鍵科學(xué)難題。他在力學(xué)上的深厚功底也成為他此后屢破難題的法寶。

 

 

　　地表鋪上塊碎石層來(lái)降溫消減了施工帶來(lái)的升溫，但未來(lái)50年青藏高原氣候升溫2.6攝氏度帶來(lái)的“威脅”仍未被完全抵消。賴遠(yuǎn)明因此獨(dú)創(chuàng)了一種“冬冷夏涼”的路基結(jié)構(gòu)。

 

　　“不僅在路基下部，在路基兩側(cè)也鋪上碎石層。構(gòu)成一個(gè)U形。”賴遠(yuǎn)明在紙上仔細(xì)地畫(huà)出這一結(jié)構(gòu)，“冬天，冷空氣能在這種結(jié)構(gòu)中自然對(duì)流，夏天，這種結(jié)構(gòu)能讓熱空氣流動(dòng)更慢，起到隔熱的效果。”這種路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍然少不了精確計(jì)算，兩側(cè)碎石塊的粒徑和鋪設(shè)厚度要結(jié)合地表上下溫差、空氣密度等多個(gè)因素考慮。賴遠(yuǎn)明建立了一個(gè)復(fù)雜計(jì)算模型來(lái)模擬幾十年中溫度升高的情況。“據(jù)我們測(cè)量，這種結(jié)構(gòu)下的凍土地表溫度不僅沒(méi)有升高，還在逐年下降，這為抵御氣候變暖爭(zhēng)取了更多余地。”賴遠(yuǎn)明說(shuō)。

 

　　2008年，“青藏鐵路工程”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，賴遠(yuǎn)明是獲獎(jiǎng)人之一。“如果不用您設(shè)計(jì)的凍土路基，青藏鐵路還能不能安全修建起來(lái)？”面對(duì)記者的疑惑，賴遠(yuǎn)明很謙虛地?cái)[擺手：“這只是青藏鐵路修建中眾多困難之一，如果不用這種結(jié)構(gòu)，也可以通過(guò)架橋鋪設(shè)鐵路，讓火車在橋上跑。”但是如果這樣，每鋪設(shè)1公里鐵路，就要多付出2000多萬(wàn)元的成本。

 

　　除了解決凍土路基的問(wèn)題，賴遠(yuǎn)明和團(tuán)隊(duì)還解決了青藏線“第一長(zhǎng)隧”昆侖山隧道和世界最高海拔鐵路隧道“風(fēng)火山”隧道的修建難題。由于資料匱乏，賴遠(yuǎn)明根據(jù)凍土物理學(xué)和凍土力學(xué)基本理論，反復(fù)研究了凍害對(duì)隧道的破壞機(jī)理，建立了凍土隧道傳熱模型，解決了青藏鐵路風(fēng)火山隧道、昆侖山隧道襯砌和保溫措施的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，消除了凍脹和融化對(duì)這兩座凍土隧道的破壞作用。

 

 

　　從江西省龍南客家山村走出，如何走上了萬(wàn)里之外的青藏高原，并致力于研究“凍土”這一冷門的領(lǐng)域？“越冷門的領(lǐng)域亟待解開(kāi)的秘密就越多，青藏高原作為世界之巔，高海拔造就了其不同于其他凍土區(qū)的特點(diǎn)，很多問(wèn)題連凍土之國(guó)俄羅斯也沒(méi)能解決。”興趣引領(lǐng)賴遠(yuǎn)明入門。

 

　　“從小就喜歡物理和數(shù)學(xué)，記得上大學(xué)時(shí)做了4000多道數(shù)學(xué)題，理論力學(xué)寫完了十幾個(gè)練習(xí)本。”除了起早貪黑地學(xué)習(xí)，連上一趟街買點(diǎn)生活必需品，賴遠(yuǎn)明都要嚴(yán)格控制時(shí)間，“就花10分鐘，恨不得爭(zhēng)分奪秒地學(xué)習(xí)。”

 

　　賴遠(yuǎn)明相信，成功如果是1，只有各方面的努力都達(dá)到1，才算成功，“如果每個(gè)方面少一分努力，成功的概率就會(huì)驟降。不信你算一算，0.9乘以0.9的結(jié)果與0.8乘以0.8是不是差很多？”

 

　　刻苦的動(dòng)力還來(lái)自一顆感恩的心。賴遠(yuǎn)明牢記讀書(shū)生涯中得到的寶貴支持：“上大學(xué)時(shí)，免除了我所有學(xué)費(fèi)和醫(yī)療費(fèi)用， 國(guó)家每個(gè)月還給我21元助學(xué)金，讀研究生時(shí)每個(gè)月能領(lǐng)到57元助學(xué)金。”不善言辭的賴遠(yuǎn)明說(shuō)得實(shí)在，也只有在自己的日記中曾寫下“寸草報(bào)春暉”這樣對(duì)他來(lái)說(shuō)最華麗的語(yǔ)言。

 

　　全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、全國(guó)先進(jìn)工作者、全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、中國(guó)科學(xué)院院士……各種榮譽(yù)和頭銜背后，賴遠(yuǎn)明不忘初心。遠(yuǎn)在龍南的弟弟賴遠(yuǎn)東說(shuō)，每次打電話給大哥，他都在一線搞試驗(yàn)或在工作。“養(yǎng)兵千日用兵一時(shí)，希望我可以一直為國(guó)家科技事業(yè)沖鋒陷陣。”賴遠(yuǎn)明說(shuō)。