他对教育事业满怀热忱,为工程防灾领域培养了一大批学术骨干。提起他的名字,人们总是把他与原始创新联系在一起。

他就是2026年上海市教书育人楷模、中国科学院院士、同济大学土木工程学院教授李杰:始终心怀学术使命,带领年轻人奋进在结构工程理论最前沿,矢志为国家重大工程建设提供坚实支撑。
揭开“随机世界”的科学奥秘,为复杂高层建筑安全保驾护航
“作为导师,要先蹲下身子,扶起学生,支持学生,鼓励学生站在老师的肩上,攀登更高的山峰。”
“老师和学生,就如同是一个战壕的战友,要一起研究、一起工作,恰如老兵之于新兵。”
这样情真意切的师者心声,总会让人闻之深受触动,敬意油然而生。李杰教授是这样说的,更是这样做的。他以数十年如一日的躬耕和坚守,生动诠释何为师者初心、何为师道担当。
李杰团队的重要原创理论成果“广义概率密度演化方程”,又被国际学者称为“李—陈方程”,其中“李”和“陈”分别指的是李杰教授及其培养指导的学生、土木工程学院教授陈建兵。

这一理论贡献因何而来?“地震、飓风等自然灾害在何时、何地发生,强度多大,破坏性有多严重,建筑结构的材料性质如何,都是不确定的、随机的。”在李杰教授看来,既然这个过程是随机的,就难以用确定性的规律来科学反映。能否用一种精确的方式,反映随机系统中概率结构的变化规律?怀着对关键科学问题探究的热忱和执着,自上世纪90年代初他开始这一创新探索。
历经10余年潜心研究,他提出了“基于物理研究随机系统”的设想,并在此基础上发现了“随机系统中概率结构的变化,在本质上取决于系统物理状态的变化”这一规律,实现了认识上的突破。在此期间,博士生陈建兵在李杰教授的悉心指导下,开始踏足这一研究领域,携手展开科研攻坚。
中国学者的原创成果“广义概率密度演化方法”甫一问世,即引发国际学术界的高度关注,被权威学者评价“为结构可靠性开辟了新的道路”。2009年,李杰和陈建兵的学术专著《结构随机动力学(Stochastic Dynamics of Structures)》由国际著名出版集团John Wiley & Sons出版,在国际同行中引起热烈反响。
这一重要理论成果直接支撑国内外重大工程建设:我国容积最大的特大型混凝土消化池抗震设计、华东500千伏骨干电网高压输电塔抗风可靠性分析、牙买加西摩兰大桥(位于10度高烈度地震区)抗震可靠度设计、总高632米的上海中心大厦抗震可靠性分析……“概率密度演化理论”较好地解决这些大型复杂工程结构设计中从灾害源头到结构响应分析问题,从而可以通过科学的结构抗灾可靠性设计,为工程结构保驾护航。这一重要学术成果荣获2016年度国家自然科学奖二等奖。
事实上,“广义概率密度演化理论”不限于土木工程领域,而且已被40余个国家机械工程、航空航天工程、海洋工程乃至生物医学等多个领域的学者所关注、引用以及应用,充分印证了基础理论研究所具有的独特魅力和广泛价值。
攻坚地下管网的科学抗震设计,让城市“大动脉”脉动不息
“我们要追求源头创新,想别人不敢想、想不到的事,沉下心来,做‘从0到1’的基础研究。”李杰教授总是这样谆谆告诫团队里的青年老师和学生。
燃气、供水、交通、电力、管网等城市基础设施,名为“生命线工程”,是保障城市平稳运行的“血管和神经”。大地震突如其来,供水、电力、燃气中断,交通瘫痪,如何能让“大动脉”免遭重创、脉动不息?唯有科学的抗震设计。李杰教授带领团队,从看不见、摸不着的城市地下管网的抗震入手,开始了长期的研究探索。
基础研究再次开花结果。针对大型工程网络分析中的复杂性难题,李杰教授团队独辟蹊径,提出了“基于结构函数递推分解”的技术思路,建立了“递推分解理论”,有效解决了大型生命线工程网络分析中的复杂性问题,取得了这一研究领域的重要科学进展。
在此后十余年间,以递推分解原理为核心,李杰教授和他的团队系统研究了最小割递推分解技术、快速递推分解技术、考虑相关失效的递推分解技术,形成了以解析图论为特征的网络连通可靠性分析理论体系,为500万以上人口的特大型城市、上千个节点的大型生命线工程网络的抗震可靠性分析提供了精确、高效的技术工具。而同期,国内外对此问题研究的最好水平是100个节点以内的中小型生命线工程网络。团队创立的大型生命线工程网络可靠性分析理论,也成为国际同行广泛认可的“RDA方法”。

与此同时,他们还深入研究了大型生命线网络的抗灾优化设计理论和关键技术,为大型生命线工程网络系统的抗震设防、抗震设计与系统优化,提供了基础理论与技术支撑工具。
由此,李杰教授也成为国际上少数几位在这一方向具有领先地位的学者之一,被公认为我国生命线工程研究的代表人物。
理论的进步带来了技术的跨越式发展。研究成果先后应用于上海市、沈阳市、郑州市等18个城市生命线工程的抗震可靠性分析和技术改造项目中。在担任上海防灾救灾研究所所长期间,他还与上海市相关部门合作,初步建成了上海市地震、火灾、风灾、洪涝等多种灾害风险预警与管理系统。
凭借开创性的研究工作和突出的学术成就,2013年李杰教授被丹麦王国奥尔堡大学授予荣誉博士学位,2014年获颁美国土木工程师协会Freudenthal Medal(弗洛伊登瑟尔奖章),2017年当选国际结构安全性与可靠性协会主席,2021年当选中国科学院院士,2025年荣膺国际损伤力学终身成就奖。
大力弘扬科学精神,激励青年学子投身原始创新
在李杰教授办公室的书柜中,整齐摆放着一个个文件盒,这是他为每一个学生建立的学术成长档案。里面不仅有他亲笔修改过的学生毕业论文手稿,还有记录他每次与学生面对面交流、探讨学术问题的一份份手写纪要。他说:“与学生见面的日子,是我的节日。”
在科研工作的间隙,他还会时常拿起某个已毕业学生的手稿,饶有兴致地翻阅,回望这个学生在同济成长的学术轨迹,感到由衷的欣慰:“做老师最大的幸福,就是看到你的学生超过你。”
在团队里,李杰教授与大家学术研讨交流时,说得最多的还是“创新精神”和“科学精神”,寄语年轻人“要扛起原始创新的大旗”。他说:“真正能让你安慰一生的,是你解决了困惑人类发展的基本的关键的科学问题。”
在他看来,这些年来团队的研究工作之所以能获得国内外同行的认可,正说明了在科研工作中坚持创新精神的价值。“这得益于当年朱伯龙先生对我的言传身教。那时,每次学术讨论,朱先生都要问我‘有没有new idea’‘是不是真正的new idea’。”
李杰教授率先垂范、身体力行,引导青年人弘扬真正的科学精神。“在李老师带领下,我们学术梯队对基本科学问题长期坚持、锐意创新。没有长期坚持,就不会有深入系统的成果;没有锐意创新,就不会有一流的科学发现。”陈建兵说。

李杰教授数十年持续不断的科学创新探索,产生了高质量原创研究成果,也支撑了高水平青年人才的培养。从上世纪90年代至今,他培养的70多名博士,多数已成为这一领域的中坚力量,其中已有24人晋升为教授,多人获得国家高层次人才称号。
如何培养创新人才?他为本科生讲“读书三问”:是什么,有什么用,局限性在哪里?对研究生则倡导“读书三结合”:结合研究读书、结合文献读书、结合著述读书。尽管长年在结构工程领域深耕,李杰教授却有着浓烈的人文情怀,热爱文学,鼓励学生多阅读文史哲书籍来滋养心灵。他常对学生说:“你们要通过自己的研究探索实践,对科学问题的认识不断变得深刻、变得有境界,从而涵养作为一个真正学者的性情。”
“作为一个教师,最大的欣慰就是看到一代代同济青年在我们的培养下,逐步成为国家防灾科学事业的优秀接班人、工程科技领域的栋梁之才。”李杰教授说,“工程防灾领域还有不少基础科学问题亟待解决,同济土木人理当肩负起这份义不容辞的责任,努力实现更多原创突破。”(文/黄艾娇)