深耕岩土科研前沿 筑牢安全生态基石

　　香港科技大学自1991年创立以来，秉持锐意创新、与时并进、博大包容、坚持原创的理念，在教育、科研和知识转移等方面均取得长足进展。短短三十年间，于全球高校排名中节节上升，被公认为全球首屈一指的年轻学府。香港科技大学(广州)是《粤港澳大湾区发展规划纲要》颁布实施以来成立的首家具有独立法人资格的内地与香港合作办学机构，经国家教育部批准于2022年6月正式成立。香港科技大学(广州)锐意创新，以发展融合学科为特色，以建设成为内地与香港教育融合发展的典范、国际知名的高水平大学为己任，致力于培养面向未来的高水平创新型人才。

　　香港科技大学(广州)副校长、香港科技大学霍英东研究生院院长吴宏伟带领团队深耕非饱和土力学、生态岩土工程等领域，用三十年如一日的钻研攻克多项“卡脖子”难题，将实验室里的科研成果转化为服务国家建设与社会发展的现实力量，在防灾减灾、绿色基建、可持续发展等领域书写着科技报国的时代答卷。

　　破解非饱和土力学密码奠基工程安全理论

　　土的复杂特性，很大程度上是因为其内部孔隙中蕴含空气和水分。当水分没有填满孔隙时，我们称其为非饱和土。非饱和土十分广泛，地表土作为建筑物、边坡的承载体，以及植物生长的根基，几乎都是非饱和土。在人类工程活动与极端气候的诱发下，非饱和土极易产生变形，引发失稳滑坡等灾害，进而给人民生命财产造成巨大的损失。

　　团队意识到以上这些难题背后隐藏着巨大的研究价值，通过大胆假设和谨慎求证，发现了吸力和应力状态耦合影响非饱和土渗流-变形-强度的规律，建立了状态相关非饱和土本构理论，为解决极端气候下的土体稳定性难题提供了理论钥匙。

　　吴宏伟以第十四届全国政协委员身份参会(2023.3 北京)

　　该研究成果不仅填补了国际学术空白，更成为工程设计的重要依据。团队自主研发的非饱和土试验仪器获得中、美多项发明专利，全球300余家科研机构采用，推动我国在该领域从跟跑到领跑。2020年，该成果荣获国家自然科学奖二等奖以及国际滑坡协会(ICL)颁发的2022年Varnes奖章，标志着我国在非饱和土力学研究和相关的滑坡方面跻身世界前沿。同时，该研究还有效降低了香港的滑坡事故发生率，实现连续十年零伤亡，成为国际防灾减灾的典范。

　　构建灾害预警防护体系守护生命财产安全

　　香港是个山地面积占七成的城市，曾深受山泥倾泻威胁。2019年，吴宏伟牵头获批香港最大规模山泥倾泻研究项目(Areas of Excellence)，整合四所高校及政府部门力量，打造“极端天气-山泥倾泻”双预警系统。团队创新运用人工智能和机器学习，将暴雨预报时间从3小时延长至6小时，并开发多源立体监测技术，实时捕捉斜坡细微变形。

　　在实践应用中，这套系统展现出强大效能。通过在香港山区部署200余个传感器，结合卫星遥感数据，将滑坡风险评估精度大幅提升。在吴宏伟的发起和领导下，香港科技大学和中科院山地所最近建成了全球最大、最长及最先进的泥石流模拟槽(190 米长，6 米宽)，是全世界山地灾害物理模拟规模最大、自动化监测程度最高、系统数据采集同步性最佳的国际先进的实验平台。该平台已成功做了多重障碍的泥石流实验, 实验结果是全球独一无二的。团队研发的多层柔韧泥石流屏障系统，采用生态友好材料，既能有效拦截泥石，又可减少对自然景观的破坏，相关技术已在巴西、马来西亚等“一带一路”共建国家推广，助力构建跨区域灾害防护网络。吴宏伟因此获得了2025年英国土木工程师学会Telford Gold Medal。该奖章是英国土木工程师学会颁发的最高荣誉，吴宏伟也是该学会自1838年设立此奖项以来，首位来自大中华区的获奖者。

　　全球最大、最长及最先进的泥石流模拟槽

　　创新绿色基建技术赋能生态文明建设

　　面对“双碳”目标与生态文明建设的国家需求，吴宏伟团队将研究视野拓展至生态岩土工程领域。针对传统垃圾填埋场土工膜老化、污染渗漏等问题，团队研发“生态型三层覆盖系统”，提出了“垃圾”覆盖“垃圾”的生态型封场覆盖系统，实现了优异的服役性能，增加填埋场库容，实现节能减排，解决了建筑垃圾回收利用率低的问题, 创造性利用建筑垃圾和天然土壤构建防渗层，无需依赖进口土工膜，实现环保、减碳与景观修复的多重效益。

　　这项技术在深圳以及香港将军澳最大生活垃圾填埋场的应用堪称典范, 正在全国多个城市推广应用。这是岩土工程与环境保护结合的里程碑，为发展中国家解决垃圾围城问题提供了新路径。并获中、美发明专利，同时获得加拿大土木工程学会环境工程领域的最佳论文奖(Donald Stanley Award)。最近，吴宏伟和他的团队又成功研发了一种环保砖。该环保砖完全摒弃传统水泥材料，转而采用建筑垃圾作为主要原料进行制作，并凭借其创新性与环保价值荣获日内瓦发明金奖。

　　吴宏伟当选国际土力学与岩土工程学会主席时致辞(2017韩国首尔)

　　在边坡治理领域，团队首次揭示植被根系与非饱和土相互作用机理，研发的“人造根固坡技术”让裸露边坡绿化率大幅提升，有效减少水土流失。全球首部生态岩土工程专著Plant-soil Slope Interaction的出版，标志着我国在生态岩土工程领域的话语权显著提升，相关技术随“一带一路”建设走向东南亚、拉美等地区，助力构建绿色基础设施网络。在吴宏伟的领导下，最近香港科技大学和香港理工大学联合组建了新的沿海城市气候韧性全国重点实验室。该实验室已获国家科技部批准成立，并得到香港特区政府的大力支持，将致力于建成气候变化与韧性城市领域的国际一流科学研究基地和人才培养基地，以实现气候适应型城市发展策略。

　　搭建融合创新平台培育跨学科人才

　　吴宏伟始终紧跟国家建设教育强国、人才强国、科技强国的部署，将人才培养与学科融合视为创新驱动的核心，先后培养了80多位博士和70多位研究型硕士。他重视学生的身心健康与品德教育，倡导谦虚与诚信的学术态度，鼓励学生在各自的领域做出贡献。学生们来自全球23个不同的国家，不少已成长为国际学术舞台上的中坚力量，他们受到中国观念的影响，也向世界传递着来自中国的声音。

　　吴宏伟与他的学生

　　在国际学术舞台上，团队的影响力持续扩大。2017年，吴宏伟当选国际土力学与岩土工程学会首位华人主席，为该学会92个会员国及地区中，自1936年成立以来的首位华人主席，推动中国标准纳入国际规范，牵头编制的《非饱和松散土边坡评估与设计指南》在香港、巴西等地应用，让“中国智慧”走向世界。国内方面，团队深度参与《粤港澳大湾区发展规划纲要》实施，推动建立大湾区岩土工程安全共享平台，实现监测数据互通、技术标准互认，为湾区建设提供全周期安全保障。(王瑞)

责任编辑：柯鹏