海南自贸港建设作为国家重大战略，不仅是中国对外开放的新高地，也是推动经济全球化和区域经济一体化的重要平台。能够参与海南自贸港建设，是荣耀，更是责任。由武汉大学刘勇牵头，海南大学胡俊、绍兴文理学院王伟、重庆大学易江涛等学者联合开展的“非均质岩土材料数字化表征理论与方法”研究项目，正是在服务国家重大工程、支撑海南自贸港高质量建设的背景下应运而生。该项目聚焦地下复杂岩土介质的数字化建模与解析，通过引入随机场建模等先进理论方法，揭示非均质岩土材料的内在特性与演化机制，有效提升了岩土工程安全评估的科学性与精度，构建起一道“隐形的安全屏障”。项目成果于2024年荣获海南省自然科学奖一等奖，彰显了高校科研力量在服务国家战略中的重要价值，也为推动区域科技创新与高质量发展提供了有力支撑，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献了科技力量。
归国十年：从数学方程到国家工程的“破壁之旅”
2012年，身在海外的胡俊闻知祖国基建需要科技人才之时，他毅然放弃海外顶尖实验室的邀约，带着科研报国的满心热忱入职海南大学。彼时的中国，正经历着基建狂飙，但复杂地质条件下的工程建设难点是一直摆在科研人员面前的重大课题。胡俊与仍在新加坡国立大学留学的刘勇和易江涛等学者一致认为“岩土的非均质性不是误差，而是必须直面的真相”。胡俊在面向科研难点时，发自内心地表示将运用创新之力为国家建设添砖加瓦。
胡俊老师与学生在实验室交流
海南自贸港规划甫一公布，胡俊便敏锐捕捉到机遇与挑战。南海岛礁的珊瑚砂、海口－老城火山岩层和轻质火山灰土，这些曾被工程界视为“地质盲区”的复杂介质，在他眼中却是绝佳的研究样本。三位学者的合作，让这场理论攻坚有了落地支点——一个主攻理论突破，一个主攻数值仿真，一个深耕工程实践，三位学者以“理论－数值－实践”贯通式合作模式，开启了非均质岩土数字化的破冰征程。
2019年9月项目牵头人刘勇（左一）与易江涛（左二）、胡俊（左三）在德国汉诺威考察
理论突围：为大地绘制“科学等高线”
“岩土的每一寸非均质性，都是工程安全的潜在变量。”针对传统岩土工程将地层简化为均质体的做法，研究团队在理论层面对非均质岩土进行数学建模研究，率先建立了多层伽玛随机场与非正态转换模型，将岩土的非正态分布特性纳入数学框架，首次实现岩土非均质材料三维问题的大变形有限元可计算建模，让天然岩土材料的复杂性有了量化表达。这项被同行称为“岩土CT技术”的突破，欧洲安全性与可靠性协会（ESRA）主席Enrico Zio教授团队高度认可该工作，指出“这使实际工程中的滑坡风险评估往前迈进了一大步”。更大的挑战来自算力瓶颈。面对动辄数月的数值模拟周期，研究团队创造性提出岩土材料非均质特性建模方法，通过对35个关键参数的重新标定，将新加坡国立大学的随机有限元技术成功本土化。构建了适用于海南复杂地层的模拟方案，实现了岩土非均质性的数字化建模与可视化展现。
实践应用：把论文镌刻在战略工程最前沿
“科研人的责任感，在于听见时代的呼唤。”面向自贸港建设的国家战略所需，研究团队主动将研究方向与重大工程对接。他们开发的多源信息反演系统，能动态融合施工数据与风险模型，让深基坑、跨海隧道等高风险工程实现“防范为先”。三亚河口通道施工期间，系统成功预警潜在塌方，避免了工程建设的重大损失。这些突破背后，蕴含了研究团队长期不懈的科研探索精神，是常人难以想象的坚持。为验证钙质砂的非均质特性，团队在南海人工岛项目中进行了上千次模拟；为优化冻结参数，他们在实验室连续奋战数月之久。
2024年7月胡俊（左一）与项目牵头人刘勇（左三）考察海南三亚河口通道施工建设
功夫不负有心人。2024年，研究团队的科研成果——“非均质岩土材料数字化表征理论与方法”的核心应用项目取得重大突破，荣获了海南省自然科学一等奖。相关研究成果已纳入《南水北调中线隧洞进出口边坡失稳预防指南》《海南省预应力混凝土预制桩技术标准》等地方标准。
“用数学语言讲述中国大地故事，让自贸港建设既有速度更有质量。”秉承着永不言败的初心和使命，胡俊教授言语中透着科研人特有的笃定：“自贸港建设是国之大计，我们要做科技护航的‘隐形长城’。”以数字之力解码大地，以创新之志服务家国。这或许正是当代中国科学家对时代最有力的回答。
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