科创未来丨这些科普基地,教你如何更好守护生命

2022-11-21 22:24:30来源:四川在线编辑:梁庆

四川在线记者 文露敏

汛期在山里遭遇山洪泥石流,怎样竭尽全力脱险?跨度超大的桥梁,怎样避免安全隐患?走在路上忽然有人晕倒休克,第一时间该怎么施救?

近日,记者探访了3家四川省省级科普基地,体验了在山区流域、陆地交通、医院诊所等地,如何通过科学的应对措施、先进的科学技术守护生命。

进“山”

山区流域保护与防灾一网打尽

走进四川大学望江校区西门,往右拐入水力学与山区河流开发保护国家重点实验室大楼,还没踏入四川大学水利水电学院山区流域保护与灾害防治科普基地,水流的轰鸣声就已传入耳中。

“这里不会藏了个瀑布吧?”听到记者的疑问,四川大学水利水电学院副研究员李海波笑了笑,带着记者继续往前走。

绕过水泥筑成的“山坡”,一个“小型瀑布”出现在眼前——这是西藏某地某水电站的试验模型。此刻,水流从溢流表孔和泄洪深孔倾泻而下,好似四把“尖刀”,薄片状的水流经过底部专门设置的“水塘”过渡后,下泄的高流速水流迅速变为低流速,波动向前。

“正在进行的是1:50整体水工模型试验,通过系统试验优化出一种像‘燕尾’形状的泄洪建筑物孔口体型,使下泄水流与下游更加安全地衔接。”李海波接着说,“如果水流速度过快,对河床的冲刷会很严重,‘水塘’内的水体能够利用剪切、分散降低水流流速,缓解水流冲力。”

一旁的黄河古贤水利枢纽工程1:80整体水工模型更加细节满满。比一个成人高一头的模型,最大程度地还原了引水系统、坝后厂房等细节,河道里甚至还铺满了砂石。

四川大学水利水电学院山区流域保护与灾害防治科普基地 文露敏/摄

记者看到,科普基地还原出一片完整的“山区流域”。四川大学水利水电学院山区流域保护与灾害防治科普基地主任、教授周家文介绍,他们聚焦于山区河流形成演化、清洁能源开发利用、生态环境保护、流域防灾减灾四个方面,系统性地向社会公众开展水资源开发及山区流域灾害防治科学知识普及。

比如,降雨条件下山区小流域水流是如何汇集的、水沙输运的过程是什么样的、沟床是怎么演变的、泥石流如何冲击桥梁等,都可以借助科研平台进行演示。

探秘之外,更重要的是增强公众的防灾减灾意识,提高防灾减灾能力。在四川大学智慧水利研究中心,大屏幕上正在演示的是“工程安全与地质灾害智能监测预警平台”。轻点几下屏幕,金沙江白格滑坡堵江、堰塞湖溃决的过程就被呈现出来。

“用实际案例来表达,能让大家更加了解山区流域保护与灾害防治的重要性,提升自身的安全意识。”李海波表示。

周家文告诉记者,科普基地不仅依托水力学与山区河流开发保护国家重点实验室的学科平台优势发展起来,在“软件”上,学院的科研秘书、老师、学生也充当了科普志愿者的角色,“一场完整的科普活动,有时候需要借助十几名师生的力量。”

“我们首先是一个科研平台,但也有义务去提高社会大众对山区流域开发利用和防灾减灾的认知。”周家文坦言,尽管在经费、人员上有一些困难,科普基地仍然在探索更多的可能,“比如,形成更多的科普产品,主动走出去,服务基层、服务社会。”

上“路”

陆地交通防灾减灾成竹在胸

西南交通大学犀浦校区内,同样也有一处依托科研资源建设起来的科普基地——西南交通大学陆地交通防灾减灾科普基地。

西南交通大学陆地交通防灾减灾科普基地(受访者供图)

科普基地依托西南交通大学陆地交通地质灾害防治技术国家工程研究中心建设,以复杂艰险地质山区铁路、公路等为对象,借用大型科研设备,普及地震灾害、风灾害、山洪泥石流灾害对交通基础设施的危害和科学防控策略。

远远看去,这里就像校园东北角的巨大“集装箱”。钻进“箱子”,世界综合性能第一的三向六自由度大型地震模拟振动台是最引人注目的“宝贝”之一。160吨的负载能力,使得它能承载建筑、桥梁、隧道、岩土等较大比例的缩尺结构物。再通过地震模拟振动台上下左右前后的“摇摆”,可以还原某次地震灾害,研究这些结构的抗震性能。

“提升交通基础设施的抗震性能,首要条件就是深入了解其在地震下的损伤破坏过程。基于破坏特征,优化结构设计,使桥梁、隧道等结构不发生破坏,或出现预先设计好的状态,由此减少生命财产损失,保障震后抢险救灾。”西南交通大学土木工程学院洪彧老师解释道。

把问题解决在萌芽之时、成灾之前,既是开展研究的目的,也是科普基地向公众传达的理念。

在科普基地的世界最大边界层风洞内,正在针对国道318线辅助通道雅砻江特大桥开展一场风洞试验。

“在风的作用下,桥梁可能会剧烈振动,甚至导致桥梁结构发生破坏,因此研究风对于桥梁的影响意义重大。”西南交通大学风工程试验研究中心老师李志国介绍。

此刻,桥梁缩尺模型马上就要经历一场“风的考验”。风洞的最里面一片漆黑,只有靠近,才会看到透光处显露出一台巨大的风扇——风,就从此处而来。由于自然界的风场十分复杂,为了还原最真实的气流,根据实际情况还设置了不同间隔的塔状尖劈,气流穿过,就能形成“旋涡”。地面上还放置了许多大小不一的小木块,用来模拟不同的地面粗糙度。

如果不是亲眼所见,很多人可能不会想到,高速公路、铁路上的桥梁安全背后,原来有那么多的门道。

科普基地中还不乏沉浸式体验的设计。多功能大型智能抗震体验房内,就布置了会议室、书房等多个场景,参观者可以体验不同强度地震的威力。同时,体验房运用了减隔震技术,通过支座阻尼器等装置改变了结构的动力性能,同时消散了部分地震的能量。对比按下减隔震开关前后的感受,抗震技术的效果一目了然。

西南交通大学陆地交通防灾减灾科普基地多功能大型智能抗震体验房(受访者供图)

在对科普基地的讲解中,洪彧时常惊讶于来参观的小观众们超强的好奇心和敏锐的观察力。“有人曾经问我,为什么我们能够‘制造’地震,但不会影响整个试验大厅。”她耐心地解答,“地震模拟振动台周围设有隔震沟,因此制造的地震波会被阻断。”在洪彧看来,引导参观者求真、求实,这是科普基地的意义所在。

探“院”

生命健康知识心中有数

除了“实验室里的科普基地”,有的科普基地则“藏”在学校的图书馆、实训大楼里。四川护理职业学院四川生命健康科普基地正是如此。

“科普基地的建设相当于就地取材。”四川护理职业学院院长张先庚告诉记者,五大场馆——健康文化馆、生命历程馆、健康技术技能馆、生命健康体验馆、中医药特色文化馆均是依托学校本身的实训教学资源搭建,“通过整合资源,普及生命健康知识,服务社会,事半功倍。”

四川护理职业学院四川生命健康科普基地急救体验区(受访者供图)

沉浸感,是四川护理职业学院四川生命健康科普基地的特色所在。走进科普基地,每个参观者都可以摇身一变,成为一名专业的医药卫生人员。

“3岁以下的宝宝应该怎么照护呢?跟我学几招,熊孩子变乖宝宝。”在讲解人员的温声细语之中,一场“考验”开始了——要采用正确的喂水喂奶姿势,防止宝宝呛奶;喂完奶,还要进行拍嗝……哪怕是没有当过父母的参观者,最后也能快速上手,成为一个合格的幼儿照护员。

除此之外,外伤救治、老年照护、急救体验……都能够在科普基地好好体验一番。

在这里,可以对口腔教学仿真头模进行口腔检查、治疗、清洁护理;在婴儿沐浴抚触室,能够给“宝宝”洗澡、按摩;在急救技能体验区,还能体验心肺复苏、海姆立克急救法、除颤仪的使用等等。

科普基地里也有不少“黑科技”。生命历程馆中,借助VR设备,人体塑化标本、包埋标本、铸型标本、断层标本以及病理大体解剖标本好像“触手可及”。在沉浸式护理技能体验区,戴上VR眼镜,一个逼真的急救现场便出现在眼前,还能体验特殊情景下的急救工作。除此之外,还有虚拟穿刺设备,不出血,没有疼痛感,就能让人体验静脉输液。

四川护理职业学院四川生命健康科普基地生命历程馆(受访者供图)

张先庚表示,四川护理职业学院一直以卫生健康科普为己任,高度重视卫生健康科普工作,学校还成立了科普专班、科普办公室和科普专家团队、科普师生团队,“下一步,我们期盼有更多力量加入科普队伍,加大人、财、物的投入,深入完善科普体制机制,打造更加专业化、高水平的科普团队,提升科普基地的趣味性、专业性和智慧化程度。”

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