他和学生提出的“广义概率密度演化方程”，被国外学者称为“李—陈方程”；他和团队创立的大型生命线工程网络可靠性分析理论，成为国际同行广泛认可的“RDA方法”。凭借开创性的研究工作和突出的学术成就，2013年，他被丹麦王国奥尔堡大学授予荣誉博士学位；2014年，他被美国土木工程师协会授予Freudenthal（弗洛伊登瑟尔）奖章；2017年，他当选国际结构安全性与可靠性协会主席。

他，就是今年新当选的中国科学院院士、同济大学土木工程学院教授李杰。数十年如一日，他一直奋进在结构工程理论创新的最前沿，矢志用原始创新为国家重大工程建设提供坚实支撑。

【揭秘“随机世界”】

“鉴于您对概率密度演化理论的发展，以及在大规模生命线工程抗震设计方面的贡献，美国土木工程师协会决定授予您Freudenthal Medal（弗洛伊登瑟尔奖章）。”2014年，授予李杰教授的颁奖词这样写道。该奖被国际公认为工程可靠性与结构随机动力学领域的个人最高学术荣誉，李杰教授成为该奖设立40年来首位获奖的亚洲学者。

“我们生活在一个充满不确定性的世界中，但人们总是希望获得确定性的结果。”李杰教授介绍说，“我们建立的‘广义概率密度演化方程’，则揭示了确定性系统与随机系统之间的内在联系。”

“随机世界”如何探秘？经过10余年创新探索，李杰教授突破传统研究思路，提出了“基于物理研究随机系统”的思想，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。

经典的随机动力学理论，难以解决复杂结构与各种不确定灾害之间的灾变分析。然而，应用李杰和他的团队所发展的概率密度演化理论，较好地解决大型复杂工程结构设计中的灾害响应分析问题。中国学者的原创成果引起了国际学术界的高度关注。 “‘广义概率密度演化方法’为结构可靠性开辟了新的道路，是一项具有突破性的进展。”国际结构安全性与可靠性协会前主席、美国工程院院士安（Ang）评价说。

重要理论成果直接支撑重大工程建设：我国容积最大的1.2万立方米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……在这些国内外重点工程建设中，“概率密度演化理论”都发挥了重要的科学支持作用。这一重要理论成果荣获2016年度国家自然科学奖二等奖，现已被40余个国家土木工程、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。

【让城市“大动脉”脉动不息】

大地震突如其来，供水中断、电力中断、煤气中断、交通瘫痪……城市的“大动脉”瞬间停止跳动。如何让大城市的“生命线工程”在地震中免遭重创？唯有科学的抗震设计。李杰教授和团队从看不见、摸不着的城市地下管网的抗震入手，开始了长期的艰苦探索。

针对大型工程网络分析中的复杂性难题，李杰教授和他的团队独辟蹊径，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。在其后的十余年间，以递推分解原理为核心，李杰教授和他的团队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。

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。成果先后应用于沈阳市、郑州市、上海浦东新区等10余个城市生命线工程的抗震可靠性分析中。

由此，“递推分解理论”在国际上逐渐得到学术同行的广泛认可，被认为是分析大型生命线工程系统可靠性的首选方法，“递推分解技术”被国际同行们系统跟踪、学习。

【为每个学生建立学术档案】

在李杰教授看来，创新是科研的灵魂，一项研究工作有没有价值，首先要看它有没有真正的科学创新。李杰教授十分注重在学术团队中倡导弘扬真正的科学精神。持续的科学创新探索，催生了高质量原创研究成果，也直接支撑了高水平青年人才培养。

更让人感佩不已的，是李杰教授那颗为师为学的赤诚之心。

在李杰教授的书柜中，整齐叠放着一个个文件盒，这是他为每一个学生建立的学术档案。里面不仅有他亲笔修改过的学生的毕业论文手稿，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。在科研工作的间隙，李杰教授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。“做老师最大的幸福，就是看到你的学生超过你。”他一脸满足的神情。

迄今为止，他指导的67名博士毕业生中，其中已有12人晋升正教授，2人获得国家自然科学基金委杰出青年基金。

作者：黄艾娇 李蕾

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