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向大地深处躬耕——记中国工程院院士、中国石油大学教授李根生

2023-04-25   中国教育报   阅读量:331

    ■“国之大者·科学家”系列

    科学研究来不得半点儿虚假,必须从基础研究入手,甘耐寂寞,持之以恒。

    作为一名教师,我时刻感到肩上责任重大。大学教师既要放眼科技前沿,开拓创新、不断超越,永葆科研的生机与活力,为我国的石油工业多出高水平的科研成果,又要为人师表、严于治学,为学生传道、授业、解惑,为国家培养优秀的人才。

    “希望石油学子们增强专业自信心与自豪感,积极投身科学研究,肩负起时代责任与能源使命,力促我国油气资源安全、高效、绿色、智能化发展。”李根生这样说。

    李根生,恢复高考后走进中国石油大学的“追梦人”,在长达44年的时间卷轴中,怀揣着强国梦、石油梦、育人梦,足履实地,笃行不辍。李根生和他带领的团队形成了多项具有自主知识产权的研究成果,其中,团队自主研制的“水平井水力喷砂射孔与分段压裂联作专利技术”打破了国外垄断,为低渗透油气田开发提供了重要参考。

    他说:“作为大学教师,我们最重要的使命就是立德树人,行为世范,引导学生担负报国使命,把个人理想追求融入党和国家事业之中,培养具有家国情怀、国际视野的现代化人才。”

    江河有源启新知 硕果累累一脉承

    1979年,18岁的李根生考入华东石油学院。他清楚地记得,当时学校只有5个系,在校生2000多名,住的是“干打垒”和简易平房,下雨天校园内泥泞的道路使学校一度有“泥浆学院”之称。艰苦的学习环境,却是他梦寐以求的圆梦乐园,他刻苦学习,1983年本科毕业时以优异成绩考入华东石油学院北京研究生部。

    艰苦不移治学心,李根生沉浸在知识的海洋里,如饥似渴地汲取着油气钻井领域的新知。“沈先生常告诫我们,好高骛远、投机取巧、急功近利都是无法取得最后成功的。”从硕士到博士,李根生都师从我国著名油气井工程技术专家、中国工程院院士沈忠厚教授,沈先生的务实、勤勉和坚持深深影响着他。

    1984年,沈忠厚创造性地提出将水力机械中十分有害的空化空蚀现象引入钻井射流中,变害为利,用以提高钻井速度,这一新思想开创了新型射流钻井基础研究的新方向。在导师的指导和影响下,李根生此后一直专注于水射流油气钻井和完井工程理论与技术研究,在石油工程中初步形成了空化射流钻井、完井、压裂的应用技术体系,而后更是接过重担,成为高压水射流钻井与完井创新团队的第二代“掌舵人”。

    “高压水射流技术是一门多学科交叉渗透的新技术,基础理论涉及力学、材料、机械等众多学科。”多年的学术实践中,李根生始终坚持将石油工程基础研究与技术开发齐头并进,率领团队发展了围压下自振空化射流基础理论,研发了深井空化射流钻井系列技术,开拓了水射流完井增产理论与技术研究新领域。

    截至目前,李根生和他带领的团队形成了多项具有自主知识产权的研究成果,并在全国陆上和海上20多个主要油气田试验和示范,经济和社会效益显著,对推动我国油气钻完井工程特别是深井钻井和低渗完井增产的理论发展和技术进步作出了重要贡献。其中,团队自主研制的“水平井水力喷砂射孔与分段压裂联作专利技术”,打破了国外垄断,为低渗透油气田开发提供了重要参考,受到中国石油、中国石化的欢迎,已授权转让给大庆油田井下作业公司、中国石化石油工程技术研究院等单位,并向海外技术推广,显著提高了我国在该领域的核心竞争力。

    一项项成果和荣誉,倾注了李根生和团队成员数十年的汗水和坚持。在没有硝烟的能源科技战场上,他们勇立潮头,矢志创新,掀起了一场又一场钻完井革命,实现了一次又一次自我超越。2015年12月7日,李根生当选为中国工程院能源与矿业工程学部院士。在导师沈忠厚的声声叮咛中,这位在中石大“土生土长”的教师成了学校的荣耀与骄傲,也谱写了“一门双院士,严师育英才”的佳话。

    胸有丘壑治学严 足履实地续华篇

    “科学研究来不得半点儿虚假,必须从基础研究入手,甘耐寂寞,持之以恒。”这是李根生给学生们的寄语,也是他经常用来勉励自己的话。漫长的科研生涯中,他始终围绕行业急需技术组织系列攻关,不惧困难,脚踏实地。

    1998年,受国际学术会议启发,李根生想到可以将水力喷砂射孔技术应用在压裂上,通过高压水射流喷射地层实现人工造缝,减小油气渗流阻力。当时,中国石油西南分公司本计划引入美国的技术,但1000万元的开价却让他们犯了难。基于先前在钻井领域的技术应用基础,李根生带领团队接过了重任。

    最初是带着毕业年级的学生一起做,那时候没有小推车、叉车,7吨重的沙子全靠他们自己背。为了研制出合适的井下工具,他组织青年科研人员、学生、材料研发人员集思广益,提升材料的耐磨性和硬强度。2007年,该技术在四川成都首次下井实验,李根生在现场待了一周。其间,他不分昼夜地工作,饭点常常因为要紧盯工作进度而错过。次年,李根生和自己的学生、团队成员黄中伟教授又冒着大雪凌晨4点来到井上现场指导。由于天气过于恶劣,工人在拆卸井口时,未等到压力卸完便拧开了螺栓,导致油井中的钢管柱在压力作用下,猛地弹起一米多高。这段经历令人后怕,因此多年来李根生一直以这段经历反复向学生强调,无论条件多么艰苦,都要严谨细致、规范作业。

    经过数年的努力,“水平井水力喷砂射孔与分段压裂联作专利技术”最终获得国家技术发明二等奖。

    在能源科技最前沿矢志探索,李根生常常忽略了自己的身体。一次,由于现场技术员看错井口内通径尺寸,导致制作的工具无法入井,工期延误,团队一行人冒着大雨连夜找加工厂对装置外缘进行再处理,确保了施工顺利完成。

    而这次超负荷的工作使得李根生甲状腺发炎,回到北京进行了手术,手术一周后上午刚拆完线,下午他就缠着纱布坐火车到上海参加国家“863项目”汇报。

    多年来,李根生并未沉溺于过往的成就而裹足不前,而是以前瞻的视野和主动的担当,不断带领团队向着新的研究领域进发。

    少有人知,干热岩是潜在的巨大地热资源和新能源资源。中国地调局数据显示,我国大陆3—10km干热岩资源总量是我国油气、煤炭总资源量的30倍。2021年底,李根生团队承担了国家自然科学基金重大项目“干热岩地热资源开采机理与方法”,该项目有望推动我国高温地热资源特别是干热岩的高效低成本开发进程,有助于加快我国能源结构调整和转型,助力“双碳”目标实现和绿色低碳高质量发展。

    “钻完井技术要跟大数据结合起来,提高智能化程度。”团队在油气人工智能领域的探索也极具前瞻性,在智能钻完井领域获批了国内首项重点研发计划变革性技术项目。同时,李根生在中国石油大学推动建成了人工智能学院,这也是我国石油石化及能源资源领域中首个成立的人工智能学院。

    师道传承蕴匠心 化育桃李润无声

    “教育工作者,要把教育当成一生的事业。”对于李根生来说,这不是虚浮的口号,而是真情实感的具体行动。即使工作再忙,他也始终没有放下一线教学。他说:“作为一名教师,我时刻感到肩上责任重大。大学教师既要放眼科技前沿,开拓创新、不断超越,永葆科研的生机与活力,为我国的石油工业多出高水平的科研成果,又要为人师表、严于治学,为学生传道、授业、解惑,为国家培养优秀的人才。”

    近年来,李根生相继主讲了“钻井与完井工程”“现代油气钻采工程”“水射流动力学”等课程,并带领团队从培养国际化创新人才、提升学校教学水平的角度出发,在全国石油高校中率先单独开设中英文“完井工程”课程,破除了以往完井工程概念狭窄、依附于钻井工程而存在的弊病,为学校石油工程四大主干课程体系(钻井工程、完井工程、采油工程、油藏工程)的构建奠定了基础。

    完井工程要让油气从地层进入井筒并实现高效流通到达地面,李根生认为,这就像“足球的临门一脚”,其重要性不言而喻。因此,他多次邀请美国俄克拉荷马大学的知名教授来校讲学交流,严格要求团队每一位参与授课的教师和助教,叮嘱他们在吃透课程内容的基础上,及时更新前沿信息,确保用自己的“一桶水”传递给学生“一瓶水”。课程之外,合适的教材也不可或缺。他主编了国内首部“完井工程”本科生教材,并和黄中伟在2009版教材的基础上,新编了富媒体数字教材,目前已交由出版社待版。在他的推动下,“完井工程”本科教学团队被评为校优秀教学团队。

    2022年秋季学期,中石大重磅推出“石油工程导论——名家讲坛”课程,李根生以“双碳背景下我国能源转型与绿色低碳发展”为主题为石油工程学院大一新生云端授课,鼓励学生着眼国家能源安全战略,肩负起能源报国、能源强国的使命。

    专业解读之余,他加入“习近平新时代中国特色社会主义思想在京华大地的生动实践”思政课授课团队,从理论与实践层面剖析党的二十大精神,引导学生在感受祖国时代变化中明晰人生目标,在明确未来发展道路中开启崭新征程。

    尽心尽责,是李根生教育生涯的鲜亮底色。只要是上过他课的学生,都会被他的精深学识和人格魅力深深折服。他总是力求将自己所了解的最新研究成果及时准确地传达给学生,尽量使学生获得先进适用的专业知识,不断拓宽他们的专业视野;他总是注重为学生创设良好的学习生活环境,想方设法抽出时间,手把手指导和解决学生研究工作中遇到的难题;他总是积极为学生提供到石油企业、研究机构实习实践的机会,鼓励、指导学生参加全国石油工程设计大赛等科技创新活动,使学生获益匪浅。

    他重视培养学生的优良品德和严谨学风,自入学伊始,就与研究生探讨交流“人生积分”“你为什么不竭尽全力”“做人做事做学问123”等哲理小故事。他鞭策学生“谋划行动要超前,干事创业不能等,统筹落实要到位,最后关键看结果”,要求大家以“超一流的思想和规划、超一流的执行和落实”不断前行。他指导学生瞄准国家能源重大战略需求,坚定学石油、爱石油、奉献石油,敢于到油田一线去,到偏远地区去建功立业。他用实际行动诠释了何为“学问之师”“品行之师”。

    师道传承,辉映初心,薪火永续,传递梦想。点点滴滴、耳濡目染,激励着团队的教师们接过教书育人的重担,续写立德树人的新篇。他亲自带领青年教师到油田现场去,指挥重点井施工,孵化技术应用人才;他悉心指导青年教师钻研教学法、开展学术研究、申报基金项目。

    “我加入时,团队只有我和李老师两个人,而现在已培养出国家自然科学基金杰出青年基金获得者和优秀青年基金获得者各3人……人才梯队形成了独特的‘钻井现象’。”黄中伟教授自豪地说。

    上善若水任方圆 厚德载物人谦恭

    “学术上造诣深厚,生活中无微不至”,这是李根生留给中石大师生最深刻的印象。他处处为学生着想,注重学生的国际化培养,每年都会推荐、选派硕博学生通过学校和国家留学基金委资助到国外高水平大学联合培养。他几乎从未发过火,对于学生和助手出现的错误和问题,并不厉声苛责,而是注重潜移默化地引导、感化和影响,宛如和风细雨,精准滴灌,让人醍醐灌顶、心悦诚服。他与人为善,以身为范,教导学生乐于助人,能帮到别人一定要施以援手。他谦逊淡泊,经常告诫团队成员在外不要总自我表扬,每每接受媒体采访,他总是反复强调:“这些都是团队的成绩,多报道团队吧。”

    “上善若水,利万物而不争。”这曾是学生们赠予他的一幅字,也是最能恰如其分描摹他的词语。

    盛茂是石油工程学院钻井专业2004级的本科生,后来师从李根生完成了硕士和博士学业,2014年留校,如今已经成长为一名优秀的青年教师。2011年由李根生牵线,他获得了出国访学一年的宝贵机会。“临行前,老师反复叮嘱我,要珍惜访学时光,在科研上创造佳绩,为国争光。”访学期间,李根生亲自过去指导,并邀请盛茂到家中共度新年,极大地慰藉了这个海外游子的思乡之情。盛茂毕业后义无反顾地放弃了其他高薪工作,选择继续留在这个让他极有归属感的团队,“我们的团队就像一个大家庭,李老师就像家长,事无巨细,处处关心”。

    2004年,宋先知从石油大学(华东)考到了石油大学(北京),成为李根生在北京带的第一届研究生。2010年博士后入站,李根生和爱人帮着联系公寓,又替他配备了一整套全新的家具和炊具。“李老师对我们的关怀已经渗透进生活的点点滴滴中。”宋先知回忆道,“我是团队第一位联培博士,当时考虑到出国后经常要参加学术会议,李老师自己出钱替我购置了一套品牌西装。”这套西装,是宋先知的第一套西装,温暖了他无数个奋斗的日子。

    而这并不是孤例。黄中伟常被李根生称作团队的“福将”,新技术下井实验时,他往往要到油田现场去,所以一年中常有半年时间是在野外度过的。可黄中伟说,他极少担忧家中的状况,因为李老师总会把家人照顾得很好。“出差前,从拖鞋浴巾牙刷牙膏这些小物件,到充了好几百元的饭卡,一应俱全,李老师总是想在前面。他给我买的拖鞋我补了几回,一直在用,我说这个不能扔。”

    李根生将自己的成绩和付出视为高校教师和科研工作者的本分,对于所处的时代,对于学校的支持,对于恩师的教诲,他总是充满感激之情。他说:“我们这一代人是改革开放的亲历者和直接受益者,亲身经历了国家的巨大变化,见证了教育事业的腾飞。是国家的繁荣发展改变了我们的学习工作环境,是老前辈们的优良传统一直激励着我们,是母校为我们提供了宽松的环境和优越的条件,让我们的奋斗梦插上高飞的翅膀;是油田和石油行业为我们提供了现场试验和检验理论的机会,给了石油科技梦实现的平台。”

    于李根生而言,挚爱的能源事业有着无限广阔的前景,为国家的能源事业培养一批又一批优秀人才是他和团队一以贯之的准则。他希望,每一个热爱能源事业并为之努力的人,都能在时代的舞台上闪闪发光!(通讯员 苏汝婷 本报记者 董鲁皖龙)