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中国石油大学(华东)教授田原宇: |
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“南路北走” 谋划能源发展全局 |
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“做实验的时候,得学会‘南路北走’。”
这是30多年前,石油大学(华东)(现中国石油大学〈华东〉)教授袁存光对当时还是本科生的田原宇的教导。
当年的本科生田原宇,如今已成为中国石油大学(华东)教授。而这句话,则镌刻在他接受科学思维培养的最早期阶段,至今记忆犹新。
在之后的科研和教学生涯中,田原宇不断向学生们强调逆向科学思维培养的重要性,不迷信、不盲从,抓住整体、抓住要害,形成全局观、整体观。
刷新山东省最高奖项成绩
1990年,田原宇凭着兴趣从陕西省武功县考入中国石油大学(华东)石油加工(现化学工程与工艺)专业。回顾本科4年,科研的种子早早在他心中萌芽。
上世纪90年代,山东省东营市广饶县大王镇是新闻纸业制造基地,造纸污水处理一直是环保难题。
1993年,就读大三的田原宇和团队小伙伴们常常在上完课后前往造纸企业采集废水,希望能做出点“名堂”。因为夜晚实验效果更好,周末的晚上田原宇经常泡在实验室里。但夜以继日的反复实验并没有带来理想结果,他一度沮丧不已。
有一次,因为忙别的事情,田原宇将采集回来的造纸废水搁置了三四天。等到周末进行絮凝实验时,他惊奇地发现效果特别好。反复实验后,田原宇发现废水被空气中的氧气氧化了。举一反三,他决定直接加入强氧化剂——高锰酸钾。
后来,团队根据这一发现开发出处理污水的“氧化絮凝法”。这一成果帮助田原宇在全国“挑战杯”课外学术竞赛中斩获二等奖,刷新了山东省最高奖项成绩。直到2005年,他才在科技文献上发现了同样的污水处理法。
本科毕业后,田原宇进入石油大学(华东)重质油研究所工作并攻读在职研究生。工作期间,他将多项新成果投入工业化应用。
科研新路就是泡在实验室里
本科4年,中国石油大学(华东)东营校区炼化馆219实验室见证了田原宇的成长。除了日常上课,他几乎都泡在实验室,以稚嫩的本科生身份早早踏入了科研探索的殿堂。
也正因如此,许多老师都为他在科研路上走得又稳又远提供了帮助和指导。本科期间,时任中国石油大学(华东)图书馆馆长何新中,专门给了田原宇一张教师阅览室的阅览证,使他能看到更充足的文献。
田原宇常常阅读到深夜。因为没有计算机,他不得不逐个翻阅期刊查找所需文献。在持续阅读的过程中,他不断拓宽视野,如饥似渴地吸收浩如烟海的知识。
凭借扎实的理论基础,1994年10月,田原宇首次提出利用渣油大分子交联做有关液态地膜的研究。他研发出系列腐植酸多功能可降解液态地膜,既有增温、保墒、保肥的作用,用后2至3个月又可降解为腐植酸有机肥。现场喷施造膜,作物自然出苗,省工省时,避免了塑料地膜造成的“白色污染”,被誉为“农业应用领域的革命性新技术”,获得2010年国家科技进步奖二等奖。
2000年,田原宇考取太原理工大学煤化工专业博士研究生,师从中国工程院院士、太原理工大学原校长谢克昌。谢克昌治学严谨,主张“宽进严出”,博士论文必须要有所创新。
为了做好毕业论文,田原宇借鉴重质油研究方法,创新性地率先开展煤的分子水平研究,长年累月泡在实验室和图书馆,经常找导师汇报交流。最终,他用不到两年时间顺利完成博士论文《煤的化学族组成的初步研究及其在煤等离子体热解制乙炔中的应用》。
21世纪初,生物质热解液化研究领域普遍存在液收率低、油中带灰和高含水等难题。博士毕业不久的田原宇通过大量查阅相关文献和现场考察,最终提出可以通过工艺设备一体化解决这些难题。他发明了生物质自混合下行循环流化床快速热解制腐植酸工艺和装备技术,达到世界领先水平。
目前,国际上生物质热解万吨级工业化装置不足10套,其中使用此技术的有5套,世界上规模最大的首座20万吨/年生物质热解装置已在山东广饶建成投产。
“抬头看路 低头拉车”
随着科研历程的延伸,田原宇对批判性系统思维有了越来越深的理解,他将其解释为“抬头看路、低头拉车”。
30多年过去,田原宇对袁存光教给他的逆向思维印象深刻。
田原宇最初的理解是研究冷门领域。大三时,他跟着中国石油大学(华东)教授段道顺研究塔器分离技术。当时,这个方向热潮已过,研究者越来越少。在跟随段道顺开展研究的过程中,老师的“超前”思想使他对逆向思维的理解进一步加深。
段道顺给他举了一个形象的例子。“两个人都比姚明矮,投篮的弧度是抛物线,投篮命中率不如姚明高,速度降低又容易被人‘盖帽’。但如果第二个人站在第一个人肩膀上,就会比篮筐高,投球变成了向下砸,速度更快、精度更准。这就是超前和俯视。”
对于能源领域来说,只有俯视,才能对能源的长远发展和大势有所了解,并根据这种趋势作出独立思考、准确预测,这就是系统性思维。只有拥有系统思维,才能超前布局、应势而动、顺势而为。
由于科研成果突出,2003年10月,34岁的田原宇破格晋升为教授。作为一名博士生导师,他将传承下来的批判性思维和系统思维,加以自己的理解,凝练成批判性系统思维传授给学生。
2016年,田原宇立足国家需求,创建能源化学工程专业。仅经过6年发展,该专业就入选国家级一流本科专业建设点。
田原宇常常叮嘱毕业生,要低调做事,有傻样不傻干,思考被安排的工作到底是什么,如果是自己做的话,又该如何找到最优方案。不能只关注科研上能不能发文章,而要关注工程上可行不可行。
在田原宇看来,一个优秀的科研团队负责人,首先是一个战略科学家,把大路看清,带领团队扎扎实实向前走。
导师谢克昌给田原宇赠言——“思考人类、适应时代、服务社会”。如何理解?
“以世界的胸怀和眼光思考人类的未来,以创新的思维和能力适应时代的发展,以务实的态度和作风服务社会。”田原宇说,“把合适的能源以合适的技术转化成合适的产品,用到合适的地方,发挥合适的作用,突破能源领域清洁、安全、经济的不可能三角。我们要解决的不只是产出科研成果,更应该把科研成果应用到实际中去。”■