在11月14日舉行的第二屆“科學(xué)探索獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮上,50位青年科學(xué)家獲獎(jiǎng)。與一般的科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)不同,“科學(xué)探索獎(jiǎng)”獎(jiǎng)勵(lì)的是青年科技工作者正在從事的基礎(chǔ)科學(xué)和前沿核心技術(shù)的未來(lái)可能,記者采訪了江蘇的獲獎(jiǎng)科學(xué)家,走進(jìn)他們精彩的科研世界。
周福寶:用科技筑牢煤礦安全屏障
27歲博士畢業(yè),32歲破格晉升教授,36歲起就擔(dān)任中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng),摘得“科學(xué)探索獎(jiǎng)”的中國(guó)礦業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)周福寶僅用了十多年時(shí)間就從煤礦安全領(lǐng)域的青年專(zhuān)家成長(zhǎng)為了學(xué)科建設(shè)負(fù)責(zé)人。他說(shuō),這是礦大幾代人努力的結(jié)果,前輩們數(shù)十年堅(jiān)持不懈、鍥而不舍的奮斗,使他得以幸運(yùn)地站到了巨人的肩膀上。
“我們的研究主要集中于生產(chǎn)安全領(lǐng)域及其對(duì)社會(huì)公共安全的影響。安全事關(guān)人的生命,所以我們這些從事安全科研工作的人一定要勤奮實(shí)踐,關(guān)注細(xì)節(jié),確保我們的科研成果能成功地運(yùn)用到實(shí)際中,減少或避免事故的發(fā)生?!敝芨氄f(shuō),他的研究主要致力于地下工程空間災(zāi)害的致災(zāi)因子及災(zāi)害過(guò)程的主動(dòng)應(yīng)急控制,圍繞災(zāi)害能量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控著手,提出利用災(zāi)害能量的角度來(lái)降低其能量等級(jí)并化災(zāi)為利的學(xué)術(shù)思想,如煤礦低濃度瓦斯抽取、富集及利用,煤田火區(qū)熱能提取與利用等。
用科技筑牢煤礦的安全屏障,在礦區(qū)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,周福寶開(kāi)始思考工程技術(shù)問(wèn)題背后的科學(xué)問(wèn)題,致力于將工程實(shí)踐進(jìn)行理論提升。他主持的“煤層瓦斯安全高效抽采關(guān)鍵技術(shù)體系及工程應(yīng)用”獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目對(duì)井下瓦斯抽采工程長(zhǎng)期以來(lái)一直存在工程設(shè)計(jì)依賴經(jīng)驗(yàn)、投入產(chǎn)出比低、鉆孔“鉆不深、留不住、封不嚴(yán)”、抽采管網(wǎng)“易堵塞、聯(lián)不暢、能耗高”等重大共性難題,從瓦斯流動(dòng)與致災(zāi)機(jī)理、鉆護(hù)封聯(lián)一體化技術(shù)、成套裝備及工程示范等方面開(kāi)展了系統(tǒng)深入的研究并在煤礦現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
勇攀科技高峰,就要解決一個(gè)又一個(gè)的世界性難題。我國(guó)煤層氣(煤礦瓦斯)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期難破成本偏高、利用率低的困局,年產(chǎn)500萬(wàn)噸以上的部分高瓦斯礦井的瓦斯抽采系統(tǒng),僅年耗電量就高達(dá)數(shù)千萬(wàn)甚至上億元。周福寶帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始著手解決該問(wèn)題,首創(chuàng)了礦用水環(huán)真空泵綠色高效抽采新技術(shù),研制了適用于瓦斯抽采泵運(yùn)行工況的高分子提效劑,實(shí)現(xiàn)節(jié)電率23.4%,節(jié)水率66.7%。
2012年起,周福寶就擔(dān)任中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng),2013年兼任煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心副主任。作為學(xué)院負(fù)責(zé)人、全校最年輕的院長(zhǎng),他倍感責(zé)任重大。安全專(zhuān)業(yè)作為學(xué)校的主體專(zhuān)業(yè)之一,放眼全國(guó)也是首屈一指,在多年的專(zhuān)業(yè)評(píng)估中均列全國(guó)第一。即使在這樣的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)中,周福寶依舊居安思危,將學(xué)科發(fā)展中存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行了認(rèn)真梳理,并定期組織專(zhuān)題學(xué)術(shù)研討,向周世寧院士、袁亮院士、王德明教授等學(xué)科前輩請(qǐng)教,和他們一起研究和創(chuàng)新學(xué)科發(fā)展,加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè),改革教學(xué)模式。
“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,青年人要到基層或工程實(shí)踐中去歷練,如此方能找到研究的真問(wèn)題,然后結(jié)合問(wèn)題考慮符合哲學(xué)思想的工作思路,提升為技術(shù)路線和方案,同時(shí)需要團(tuán)隊(duì)協(xié)同配合?!痹谥芨毧磥?lái),推動(dòng)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵在于人。對(duì)青年人要給予充分信任和耐心,給予安心鉆研學(xué)術(shù)的工作環(huán)境,減少外界的各種考核與評(píng)審認(rèn)定等,提倡學(xué)術(shù)成就榮譽(yù)。
洪錦祥:自主研發(fā)新材料撐起高鐵速度
奔馳大江南北、走向世界的中國(guó)高速鐵路,向世界展示了中國(guó)速度。作為支撐起高鐵速度的鐵路軌道功能材料,也在我國(guó)科研人員的自主創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先。此次獲得“科學(xué)探索獎(jiǎng)”的江蘇省建筑科學(xué)研究院高性能土木工程材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任洪錦祥,多年來(lái)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,使我國(guó)在該領(lǐng)域從跟跑實(shí)現(xiàn)并跑、領(lǐng)跑,有效打破國(guó)外壟斷,實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。
“我們研究開(kāi)發(fā)的功能性水泥瀝青砂漿,主要用于高速鐵路板式無(wú)砟軌道,是高鐵軌道里一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分。2010年前后修建京滬高鐵時(shí),擺在我們面前的問(wèn)題,就是怎么能夠?qū)崿F(xiàn)這種關(guān)鍵材料的自主可控?!焙殄\祥說(shuō),當(dāng)時(shí)我國(guó)在該領(lǐng)域還處于跟跑階段,面臨一系列技術(shù)難題,攻關(guān)的過(guò)程十分艱辛。京滬高鐵是我國(guó)第一條自主建造的高速鐵路,建設(shè)速度推進(jìn)得很快,需要項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)快速研發(fā)、快速應(yīng)用。
時(shí)間趕,任務(wù)重。洪錦祥及團(tuán)隊(duì)宵衣旰食,用不到三年時(shí)間研發(fā)出這種新型材料,在國(guó)際上較早攻克了夏季高溫難以施工的技術(shù)難題,綜合性能超過(guò)國(guó)外水平。成果有效打破國(guó)外壟斷,形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),替代國(guó)外產(chǎn)品應(yīng)用于京滬高鐵工程,并且成本比國(guó)外降低50%以上。
“要打破國(guó)外壟斷,自主研發(fā)是唯一的出路。”多年來(lái)進(jìn)行關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),洪錦祥有著自己的一套“攻堅(jiān)”理念:“首先是要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量??茖W(xué)研究光靠一個(gè)人單槍匹馬是不行的,我們當(dāng)時(shí)研究材料的時(shí)候,整個(gè)公司其他團(tuán)隊(duì)也一起來(lái)解決技術(shù)難題,發(fā)揮了多學(xué)科交叉的團(tuán)隊(duì)力量。其次,要重視基礎(chǔ)研究。“科學(xué)探索獎(jiǎng)”也提出鼓勵(lì)基礎(chǔ)研究。我們要有原始創(chuàng)新、重大創(chuàng)新,或者要解決疑難復(fù)雜問(wèn)題,就必須找到它基礎(chǔ)的、本質(zhì)的原因。另外,搞工程的一定要深入一線。不到現(xiàn)場(chǎng)去看,就不知道問(wèn)題究竟出在哪里。我們研發(fā)階段的很多實(shí)驗(yàn)都是在現(xiàn)場(chǎng)做,新材料在施工單位應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題要在一線解決。”
此次“科學(xué)探索獎(jiǎng)”的獲獎(jiǎng)?wù)叽蟛糠謥?lái)自高??蒲性核?,作為企業(yè)里的科研人員,洪錦祥頗有感觸?!霸谄髽I(yè)做創(chuàng)新壓力更大,因?yàn)槲覀儾荒軆H憑興趣搞研究,我們是要面向國(guó)家重大需求、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)去做的。同時(shí),企業(yè)的創(chuàng)新一定要是高效的,企業(yè)首先要生存,創(chuàng)新是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”
從事科研工作以來(lái),洪錦祥作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、973計(jì)劃的課題負(fù)責(zé)人,主持了包括國(guó)家基金在內(nèi)的科研課題30余項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利62項(xiàng),發(fā)表 SCI/EI論文50余篇,獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
想要實(shí)現(xiàn)科研突破,青年科學(xué)家應(yīng)該具備怎樣的品質(zhì)?洪錦祥認(rèn)為,首先一定要有韌性?!安荒芘率 R?yàn)閯?chuàng)新的失敗概率是很高的,有時(shí)候很多年都出不了什么成果。如果怕失敗或者沒(méi)有韌性,是堅(jiān)持不下去的。做科研要耐得住寂寞,不能急躁,要等得起?!贝送?,科學(xué)家要有創(chuàng)新的思想和意識(shí),一定要站在科學(xué)的前沿,勇于探索科學(xué)的“無(wú)人區(qū)”,“如果總是去做別人已經(jīng)做過(guò)的事情,就不可能有重要的突破和創(chuàng)新?!?記者 王拓 蔡姝雯)