2019年6月10日~2019年6月12日，应77779193永利土木工程系潘旦光教授的邀请，北达科达州立大学的Dr. Dinesh Katti、Dr. Kalpana Katti、Dr. Pan Lu和Dr. Ying Huang四位专家在77779193永利开展了学术访问与交流活动。由土木工程系主办的“北京科技大学-北达科达州立大学智能土木工程教学与科研研究”（USTB-NDSU Research and Education Workshop）的学术报告会，在土环楼214会议室顺利举办。北京科技大学土木工程系潘旦光教授主持本次报告会，纪洪广书记致欢迎辞，耿倩男副院长向专家们介绍77779193永利的学院概况。

 

    Dr. Dinesh Katti向大家做了关于膨胀粘土工程性质的分子来源的建模与实验研究、纳米复合材料中大分子力学和构象的分子相互作用、从油页岩中解锁石油：绿河油页岩沉积物中的干酪根矿物相互作用等方面的精彩学术报告。他来自美国北达科达州立大学土木与环境工程系，研究专长是材料的多尺度建模领域，专攻于许多材料系统，如膨胀粘土，珍珠质，骨，聚合物粘土纳米复合材料，骨组织工程和油页岩。Dr. Dinesh Katti以生动的四个纳米材料的故事开场，向大家介绍了珍珠层、聚合物粘土纳米复合材料、骨和膨胀粘土的特点及性质，进而引出了自己的研究课题，介绍PCN中的结晶度变化的机制，聚合物与改性剂官能团之间的相互吸引作用越高，聚合物与改性剂骨架之间的相互排斥作用越高，聚合物中的“波纹作用”就越高。在国内，这种医学界和力学界的交叉可能不太容易被大家接受和实现，但国外，任何不可思议的想法都有可能尝试，教授的报告为我们打开了国际学术交流的大门，对新知识的好奇和向往，对新思维的扩散和引导。另外还重点介绍了油页岩中所含的矿物种类以及加载方式，并且介绍了自己近期的研究成果，研究现况和遇到的关键问题。

 

    Dr. Kalpana Katti做了粘土作为新型生物材料的用途：用于骨组织工程的纳米粘土基纳米复合材料支架的学术报告。她是北达科达州立大学土木与环境工程系的大学杰出教授，主要研究领域是组织工程，癌症支架和仿生学，所带领的团队的一个重要贡献是认识到矿物接近影响聚合物，蛋白质和生物聚合物的机械性能，这对理解工程纳米复合材料以及贝壳和骨骼等生物材料的力学有很大影响。由于把粘土作为新型生物材料这一想法很新颖，且是由宏观领域向微观领域转变，通过交流了解到Dr. Kalpana Katti在研究中建立的一些模型可以理解为影响纳米复合材料支架力学的机制，并为具有预测机械性能的支架设计提供一个计算试验台。同学们对此表现出很强的好奇心和科研兴趣，积极与专家进行问题探讨交流。现在学术界已经提出了基于使用生物矿化途径的PCL/NanoClay支架的新型3D体外癌症模型，首次报道了乳腺癌和前列腺癌的基于转移性MET和定植的体外3D肿瘤模型，利用基于体外培养的肿瘤模型比其他并发肿瘤模型模拟更多相关的骨诱导癌细胞行为，这种新模型的引入将为更好理解肿瘤生物学带来巨大转变变化。Dr. Kalpana Katti的团队经过不懈努力成功的首次报道了前列腺癌细胞的纳米力学特性如何在间充质到上皮细胞转变（MET）和转移部位的疾病进展中发生变化。这证明了使用力学作为转移时疾病进展的生物标志物是可行的，她们的结果还表明，通过F-肌动蛋白的解聚诱导了肿瘤中PCa细胞的软化。报告别具风格，给大家耳目一新的感受。

 

    Dr. Pan Lu为我们展示了“排除和识别财务损失中的铁路碰撞风险因素：机器学习方法”、“利用基于智能手机的低成本传感器识别铁路轨道表面异常”和“路面保护IRI变化的短期效应 - 实证分析”等学术内容。她在多模式货运，智能交通，联网和自动驾驶汽车，交通基础设施健康和交通监控，资产管理，交通运输大数据分析，运输安全，交通运营研究等方面建立了自己的研究专长。本次报告中，她向我们阐述了有关增加铁路事故造成财务损失风险的主要因素的见解，介绍了影响因素的优先顺序，并得出根据所测信号数据表明，在没有配备信号的地区发生事故将导致财务损失高于有信号的地区等研究结论。Dr. Pan Lu提出了现在工程中存在的一些问题，如：现有的轨道表面不规则、检测方法昂贵且费力、现有方法需要跟踪以搜索可能的缺陷等等，而她研究的目标正是通过比较检测到的不规则的估计位置与铁路检查员观察到的不规则的实际位置来表征所提出方法的准确性。在多标准决策环境下，逐步建立路面资源配置决策模型，为不同保存水平的治疗开发短期有效性模型，开发路面预处理性能和后处理性能功能，并为综合路面管理系统开发多目标优化模型。

 

    Dr. Ying Huang作了关于“智能混凝土路面系统用于综合性能和交通监控”的学术报告，她目前是北达科达州立大学土木与环境工程系的副教授。由于混凝土始终是高速公路路面的首选，Dr. Ying Huang首先向大家介绍了基于视觉或车辆的技术的用于混凝土路面性能监测的独立系统、使用摄像机和路面电子传感器的用于交通监控的独立系统等，而安装，管理和维护这么多不同系统的成本非常高，于是就迫切需要将这些系统集成在一起的智能混凝土路面系统，进而提出她所研究的智能混凝土路面系统，主要是一种涂层钢管腐蚀的风险评估系统。阐述腐蚀性环境与管道之间的难处，传统的腐蚀检测技术需要大量的人为干扰，涂层的长维护间隔使得结构易受腐蚀侵蚀，并且还增加了维护成本。于是她和她的团队在开发一种腐蚀评估系统，能够实时评估涂层钢管的腐蚀速率，腐蚀位置和涂层状况，并将建议的系统与现有系统进行比较分析。

 

    报告结束后，参加会议的科研人员与四位教授就相关专业问题进行了深入的讨论，与会人员从中受益匪浅，反响很好。这次学术报告的召开也为以后广大师生之间的科研合作打下了良好的基础，为双方提供交流思想的平台，丰富了交流双方的学术文化内涵，提高了彼此学术领域的国际化意识，实现了各自优秀学术文化资源的分享，优化了师生们的知识结构。在此次合作交流期间学术氛围活跃，在思维的火花碰撞下，促进学术研究的创新发展。