在新中国成立的70年里，一代代建设者们逢山开路、遇水架桥，不畏艰险、不甘人后，为国家前行贡献着智慧、汗水和力量，为新中国缔造了一个个人间奇迹般的超级工程，高级公路、高铁、地铁……种种交通设施纵横交错，连接着城市与乡村，人们的生活因此更加美好。

惟创新者强，惟创新者胜。装备制造业是一个国家制造业的脊梁，如果装备技术落后，许多重大工程就难以顺利开展。随着科技创新，我国掘进装备技术水平逐渐迈入了世界前列，大国重器开始走出国门，活跃在许许多多国际超级工程中，盾构机就是一个典型的代表。

全国政协委员、中国工程院院士杨华勇：行走大地，探索未知

本报记者 司晋丽

梦想成真

9月27日，由中国铁建重工自主研制的一台直径11米级盾构机从上海启航，前往莫斯科参与地铁隧道挖掘施工，这是中国向欧洲出口的最大直径的盾构机。就在此前一个月，由中铁工程装备集团设计制造的两台土压平衡盾构机成功下线，也将出口丹麦，中国盾构机首次打入北欧市场。

“梦想的这一天终于来了！我们成为盾构技术强国，可以和发达国家并跑了。”前方捷报频传，全国政协委员、中国工程院院士、国家重大基础研究（973）项目首席科学家杨华勇难掩内心的振奋。这些年，他与铁建重工、中铁装备等单位精诚合作，使国产盾构机从无到有、从有到强，我们国家拥有了盾构机的自主知识产权。

在新中国建设的起步阶段，盾构机的需求已经开始凸显了。上世纪60年代中期，在中共中央指示下，北京开始修建地铁一号线。由于没有专业掘进设备，地铁隧道挖掘进度缓慢。得知这个情况后，周恩来总理指示科委立项生产盾构机。无奈当时的技术欠缺太多，尽管赶做出来一台样机，但在工作了100米左右后就停止了，12公里长、近10米深的隧道基本上全部依赖中铁建的前身——铁道兵战士夜以继日地进行人工挖掘。

上世纪90年代中期，国家经济迅速腾飞，重大工程建设项目遍地开花。在庞大的刚需面前，上海、广州等一线城市不得不斥巨资从日本、德国等国家进口五六千万甚至上亿元人民币一台的盾构机，然而这个舶来品不仅价格令人咋舌，维护起来也特别麻烦。

“一台6.3米左右的进口地铁盾构机，从广州登陆5000万元人民币左右，一路北上，身价飙升，达到6000多万元。为此，一些企业只好买二手盾构。”杨华勇说，不仅如此，这一台台“天价”的机器，由于外方设置了技术壁垒，不允许中方参与设备维修，维修工时也取决于外方。外方派来的专家，是从飞机离开原地就开始计工时费，加上吃住用等费用，每天要花掉中国企业将近3000美金。板子打在施工企业的身上，疼到无法言语。

落后就要仰人鼻息。我国各地高铁、高速公路、地铁以及西气东输、港珠澳大桥等重大工程里，盾构机的工作的身影不绝如缕。面对现实，大国重器一定要掌握在自己手中！

一页翻过，换了人间。如今，仅铁建重工和中铁装备两家企业的盾构产品，就批量出口到20多个国家。从进口盾构一统天下，到仅中铁装备一家公司年产盾构就能达到280台。盾构机成为继高铁后中国企业走出去的又一张“金名片”。失去了中国这个最大的出口市场，曾经遥不可及的发达国家的盾构机公司，或破产或被中国企业收购。

2014年，习近平总书记在视察中铁工程装备集团时说，盾构技术是工程上的“穿山甲”，有了这个技术，很多难题就可以解决，工程的效率、安全得到了巨大提升和保障。也是在那时，总书记提出，“推动中国制造向中国创造转变，中国速度向中国质量转变，中国产品向中国品牌转变”。

今非昔比。今年6月2日，在北京地铁中铁建的施工现场，国产“正阳一号”盾构机正在工作。这个庞然大物的启动，意味着贯穿北京城的“地下中轴线”的8号线三期工程王府井到前门区开始掘进。从铁道兵到中铁建，不只是一个单位名号的更迭，更展示着大国奋进的嘹亮足音和坚强实力。与此同时，中铁建莫斯科地铁项目施工也在进行中，该项目是中国企业首次在海外市场实施大直径地铁盾构工程，在国际舞台上展示着中国机械工业的领先水平。

“中国的巨型盾构将在三至五年内挑战世界之最，盾构机直径将达18米。”杨华勇介绍。仅仅10余年，中国就实现了从无到有，从有到强的转变。

赤子之心

盾构机100多年前诞生于英国，德国、日本等制造强国后来居上。杨华勇曾在英伦学习流体传动及控制专业，但他第一次接触到盾构机还是在浙江大学的实验室里。

那是上世纪90年代的一天，正在黄浦江下开展隧道作业的一台进口盾构机突然停止不动了，面对这台笨重的“洋家伙”，施工人员面面相觑，不知道该怎么办。一想到要求助外方，那高昂的费用和不知要多久的维修期限，他们就犯愁。在一位领导的提议下，机器被运到了机械专家杨华勇面前“求医”。

机器修好了。从那以后，杨华勇也与盾构分不开了，他成了隧道里的“急诊医生”，在全国工程现场奔波。而盾构机的昂贵和外方苛刻的条件也刺激了他，“我们要是有自己的盾构机，该多好啊！”他开始为国产盾构的论证奔走呼号，常常跑到北京，自掏腰包承担一切费用。苦口婆心说服一些高校和机构参与，但由于反对声太大，又没有经费，有些机构退出了。

在共和国的故事里，人们常常能听到科学家们的爱国情、赤子心。杨华勇并不孤单。正当他一筹莫展时，契机出现了。在得知各大城市都在用进口盾构后，“中国近代力学之父”钱伟长高瞻远瞩，看到未来盾构市场的巨大潜力，致信党和国家领导人，呼吁尽快结束大笔费用拱手让给发达国家，中国没有自己的隧道掘进机产业的尴尬局面。

2001年，科技部将盾构关键技术研发列入“863”计划，具体负责论证可行性的工作由杨华勇负责。杭州、上海、广州、北京……每个月，课题组都要变换地方做调研、开总结会。“照葫芦画瓢很简单，但我们的目标是掌握核心技术，做自主研发。”杨华勇说。盾构机的电液驱动和控制系统是核心关键部分，被称为盾构机的“心脏”。在最初的科研中，科学家们化整为零，团队中每个高校承担一部分难题，杨华勇承担的就是“心脏”部分。从拆德国旧盾构机做起，把液压和电控系统、刀盘一一改装。在夙兴夜寐研发出自主知识产权的盾构机的电液驱动和控制系统后，改装好的盾构机在上海地铁2号线延长线掘进试验成功。

随后，我国自主研发盾构机开始推进。以铁建重工和中铁装备集团为主要牵头企业，致力于盾构机的国产化和产业化。2007年，浙江大学杨华勇团队与中铁隧道集团、中铁工程装备有限公司等多家单位开展合作，推出第一台自主知识产权的复合盾构机“中铁一号”。中国中铁股份公司网站于2009年4月10日发布了一则消息，“中国中铁一号”盾构机地天津地铁三号线盾构工地成功始发，通过天津市建委组织的验收，标志着该台盾构机的各项技术指标和性能均达到国际领先水平。

我国盾构机走上自主研发之路，中国盾构机产业也开始迅猛发展的十年，摆脱了外方束缚，走出了自己的发展道路。2018年12月，“春风号”盾构机顺利通过验收，2019年4月盾构机刀盘进场并完成地面拼接，盾体及其他附属部件于5月中旬陆续抵达深圳春风隧道现场。

2013年，杨华勇当选为中国工程院院士。穿江越海，穿山越岭……大国重器盾构机，在崛起中的国家闪耀光芒，为中国强起来贡献力量。 

通往未来

一件事情成功后，回首向来萧瑟处，总是多有感触。杨华勇笑着说，感触最多的，可能就是那些“不相信”了——   

在盾构机立项之初，一些基建专家不相信这个庞然大物能由中国科学家能做出来；“中铁一号”成功在河南新乡成功下线后，制造者们曾怀揣着这个“宝贝”邀请上级科技主管单位来验收，结果没人愿意来，他们不相信中国科学家能的能力；刚研发出的机器在国内外市场遇冷，客户不相信产品质量，没有人敢贸然发出订单……

“当时有一种说法，超过百万元的设备，中国不可能做出来。即使做出来，也不可能量产。”杨华勇说。要打消人们的疑虑，只能用产口实力说话。例如，2009年，“中铁一号”在天津地铁的施工中，和进口盾构一起进入隧道同时开始工作，结果证明工作效率不输于进口盾构，一下换来8台订单。

在重庆、青岛等一些城市，隧道岩石多，普通盾构机已经满足不了这种地质结构， 硬岩掘进机应运而生。 2014年，中铁建自主研制的国产首台大直径全断面岩石隧道掘进机（敞开式TBM）在长沙成功下线。三年后，采用我国自主研制的首台TBM硬岩掘进机施工的国家“十三五”水利建设重点项目——吉林省中部城市引松供水工程总干线22.6公里引水隧洞20日贯通，为该项目按期在2019年年底建成通水奠定了基础。 此外，中国TBM还出现在国外的黎巴嫩供水、老挝水电站、伊朗引水等工程中。

杨华勇还记得，10多年前，与铁建重工开始合作研制盾构机时，他到长沙考察，入眼只有推土的景象，连一个车间都没有。时隔不到一年他再去，一个标准化的盾构机生产车间已经可以开始使用了。从盾构机到硬岩掘进机，企业热忱的渴望，高效的执行力，令他对中国装备的未来充满信心。

凡是过往，皆为序章。眼下，杨华勇着眼于智能盾构的研究。“因为市场在中国企业手上，技术还要自己来开发引领。”盾构机在工作中遇到问题，司机需要做很多决策，因此司机的培养周期很长。未来，随着技术进步，数据可以直接抵达总部办公室。“例如一个远在以色列特拉维夫的工地在盾构施工中遇到问题，工作人员不必要现场，在办公室就可以做出辅助决策，还可以让机器人去换盾构机刀头。在未来，司机可以被部分替代或完全替代。”

年少时读《居里夫人传》这本书，深深影响了杨华勇的思想和人生。如今千帆过尽，在科研道路上取得瞩目成就的他仍旧相信，对于未知世界,应该去探索去发现。