中科深源：軟硬結(jié)合“攻艱探盲”

鄭金武

“探測裝備極度依賴進(jìn)口;成本高，一套設(shè)備動(dòng)輒千萬至上億元;設(shè)備有纜連接，傳感器接入數(shù)量有限，野外作業(yè)不方便”，是如今油氣勘探中地震勘探設(shè)備的現(xiàn)狀。打破油氣勘探裝備國外壟斷，開發(fā)小型化、便攜式、低成本的“節(jié)點(diǎn)地震儀”，是中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所（簡稱“中科院地質(zhì)所”）工程師李學(xué)良多年來的心愿。經(jīng)過潛心研究，李學(xué)良團(tuán)隊(duì)形成了“節(jié)點(diǎn)地震儀”的技術(shù)積累，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦了北京中科深源科技有限公司（簡稱“中科深源”），致力于“節(jié)點(diǎn)地震儀”相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

“目前，我們已有近12萬個(gè)節(jié)點(diǎn)地震儀部署在野外。”業(yè)務(wù)不斷走向成熟之際，今年3月，中科深源入駐中科智匯工場。李學(xué)良表示，希望借力中科智匯工場這一平臺，在融資、管理、創(chuàng)新等方面實(shí)現(xiàn)躍升，使國產(chǎn)自主的地震勘探設(shè)備早日邁入國際市場。

瞄準(zhǔn)行業(yè)需求痛點(diǎn)

李學(xué)良曾在中海油工作，之后進(jìn)入中科院地質(zhì)所開展博士研究生學(xué)習(xí)，畢業(yè)后留所工作。在生產(chǎn)單位和科研單位工作的雙重經(jīng)歷，讓李學(xué)良對油氣勘探的生產(chǎn)需求和科研問題都有較深入的了解。

在油氣資源勘探過程中，需要在野外布設(shè)檢波器等設(shè)備，并采用人工地震的方式，收集勘探區(qū)的地球物理信息，分析油氣藏所在的地層位置。為此，石油工人往往要背負(fù)沉重的檢波器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，深入戈壁或大山進(jìn)行布設(shè)。

常規(guī)地震儀都是通過纜繩鏈接，一個(gè)檢波器可稱為“一道”，一條24道的小型工勘地震儀，每道成本在1萬元左右。而一套石油用的萬道有纜地震儀，進(jìn)口價(jià)可達(dá)上億元。同時(shí)，相對于大規(guī)模高密度調(diào)查而言，即便是萬道地震儀，其檢測面積也顯得十分有限;要開展大區(qū)域調(diào)查，獲取高精度地層地球物理信息，就需要重復(fù)布設(shè)檢測設(shè)備，工作繁重且效率低下。

“除了這些檢測裝備，用于對野外采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究的專業(yè)軟件，也一樣高度依賴進(jìn)口，且價(jià)格十分昂貴。”李學(xué)良表示。

隨著我國淺層資源勘探程度越來越高，為保障國家能源和礦產(chǎn)資源安全，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航，需要開展深部找礦，例如油氣越來越多往5000米以下的深層、超深層尋找，而礦產(chǎn)更多開始往300米以下的地層或地表難以到達(dá)的艱險(xiǎn)盲區(qū)尋找。油氣和礦產(chǎn)資源的“攻艱探盲”，對勘探設(shè)備提出了更高的要求。

同時(shí)，隨著城市的發(fā)展，城市地下0～100米的空間結(jié)構(gòu)如何，急需進(jìn)行全面深入了解。只有全面了解地下空間結(jié)構(gòu)，才能為城市地下空間規(guī)劃、設(shè)計(jì)、發(fā)展提供可靠依據(jù)，為城市安全提供技術(shù)保障。

“一深、一淺等勘探問題十分特殊，需要大力發(fā)展適合解決中國問題的裝備和技術(shù)。”李學(xué)良說。

軟件和硬件兩手抓

在中科院地質(zhì)所工作期間，李學(xué)良有幸參加了一系列國家重大科研計(jì)劃。

“這鍛煉了我的研究能力，提升了理論水平，為后來創(chuàng)業(yè)過程中解決技術(shù)問題打下了基礎(chǔ)。”李學(xué)良曾參與地震傳感器和高密度地震勘探方法方面的研究，創(chuàng)業(yè)后在節(jié)點(diǎn)地震儀和地震頻率成像算法研究正得益于此。

2015年前后，李學(xué)良和團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)深部找油找礦等問題，研究開發(fā)了寬頻節(jié)點(diǎn)地震儀，實(shí)現(xiàn)了有纜采集設(shè)備“無纜化”的突破，大幅降低了勘探裝備成本，打破了勘探裝備國外壟斷的局面.“現(xiàn)實(shí)中，我國很多科研成果放在實(shí)驗(yàn)室，沒有轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。這些成果讓企業(yè)轉(zhuǎn)化，又面臨很多技術(shù)細(xì)節(jié)需要迭代優(yōu)化、要大量資金投入等問題，生產(chǎn)單位往往難以承擔(dān)。”為此，李學(xué)良與團(tuán)隊(duì)決定自己創(chuàng)業(yè)，打造一家在國際上有競爭力的地震檢測設(shè)備公司。

2017年，李學(xué)良帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了國勘數(shù)字地球（北京）科技公司，開始進(jìn)行寬頻節(jié)點(diǎn)地震儀的技術(shù)迭代和市場化工作，在設(shè)備硬件方面取得了重要進(jìn)展。開發(fā)的系列寬頻節(jié)點(diǎn)地震儀和三分量短周期地震臺站產(chǎn)品，設(shè)備輕便，適合大規(guī)模、高密度部署，可廣泛應(yīng)用于我國能源、礦產(chǎn)、工程勘探等領(lǐng)域。

但產(chǎn)品研制僅是一方面，更重要的是要對節(jié)點(diǎn)地震儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析應(yīng)用。為此，2020年，李學(xué)良推動(dòng)了國勘數(shù)字公司與其他軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了整合，創(chuàng)立了中科深源公司。由中科深源開發(fā)的“地學(xué)大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺”，是一個(gè)可商品化應(yīng)用的地學(xué)大數(shù)據(jù)云計(jì)算平臺，具有大數(shù)據(jù)存儲管理和地震、電磁法等云計(jì)算算法和處理軟件。

“軟硬結(jié)合，形成了中科深源業(yè)務(wù)的重要兩翼。”李學(xué)良介紹，在硬件方面，節(jié)點(diǎn)地震儀已實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，且產(chǎn)品自主研發(fā)自主可控;自研的高精度有源力反饋寬頻傳感器（1-240hz）達(dá)到國際領(lǐng)先，在能源礦產(chǎn)勘探和工程勘察領(lǐng)域已經(jīng)開始有規(guī)模部署運(yùn)用，性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠。

中科深源開發(fā)的一體化三分量寬頻地震采集站，處于國際領(lǐng)先地位，已基本可以替代進(jìn)口產(chǎn)品，靈敏度也很高，配合天然地震觀測可實(shí)現(xiàn)超深層探測;在工程應(yīng)用中達(dá)到了千道級的使用，配合天然源地震頻率成像算法可用于500米以淺的城市精細(xì)勘探、復(fù)雜艱險(xiǎn)地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等。

在軟件方面，中科深源積極開發(fā)專家算法的成果轉(zhuǎn)化平臺，形成了大數(shù)據(jù)增值服務(wù)能力。

努力向國際市場進(jìn)軍?

“成果轉(zhuǎn)化是科研和生產(chǎn)之間的一條河，難度大，需要技術(shù)、資金、市場幾方面配合，通過大量的試錯(cuò)、迭代，才能獲得一個(gè)國際領(lǐng)先的技術(shù)產(chǎn)品服務(wù)社會(huì)。這是一點(diǎn)一滴積累的過程。”談及科研人員創(chuàng)業(yè)，李學(xué)良感觸頗多。

“創(chuàng)業(yè)最大的感受，首要是活下去，需要解決技術(shù)、資金、市場和管理等幾大方面的問題。”李學(xué)良說，創(chuàng)業(yè)一方面充滿了挑戰(zhàn)和不確定性，另一方面也充滿了希望和成功的高回報(bào)，因此創(chuàng)業(yè)要慎重。“期盼政府和中科院在鼓勵(lì)科研人員創(chuàng)業(yè)時(shí)，在考核、資金、人才等方面，有更進(jìn)一步的支持力度和政策傾斜，特別是針對年輕學(xué)生創(chuàng)業(yè)，希望設(shè)立類似于自然科學(xué)基金一樣的創(chuàng)業(yè)資助基金。”

目前，中科深源已經(jīng)走上了良性發(fā)展的軌道。但在李學(xué)良看來，中科深源要實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，對于一個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)仍然面臨著融資、國際市場開拓、管理創(chuàng)新等多方面挑戰(zhàn)。

今年3月，中科深源入駐中科智匯工場，這是中科院科技創(chuàng)新發(fā)展中心與北京市海淀區(qū)政府共同打造的面向中科院的成果轉(zhuǎn)化基地，擁有數(shù)千平米的成果展覽展示平臺，還可提供產(chǎn)業(yè)對接、融資咨詢、管理服務(wù)等。

“我們需要資金支持和市場推廣指導(dǎo)，中科智匯工場提供了一個(gè)很好的平臺，既方便和各投資者交流，也方便和各級政府、相關(guān)使用單位交流。”李學(xué)良表示，通過與其他技術(shù)公司交流，容易形成合力和交叉新領(lǐng)域，為各創(chuàng)業(yè)單位提供發(fā)展新動(dòng)力。

“比如我們跟橢圓時(shí)空公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，這是一家發(fā)展自有衛(wèi)星星座、提供‘遙導(dǎo)通服務(wù)的公司，將他們的衛(wèi)星技術(shù)和節(jié)點(diǎn)地震儀結(jié)合，可推動(dòng)產(chǎn)品在地災(zāi)監(jiān)測應(yīng)急安全方面的運(yùn)用。”李學(xué)良表示。

業(yè)務(wù)規(guī)模提升和國際市場開拓，需要資本的助力。在中科智匯工場協(xié)助下，中科深源已與相關(guān)基金公司開展了交流洽談，李學(xué)良打造一家有國際競爭力的公司的夢想，正在一點(diǎn)一點(diǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

對于中科智匯工場總經(jīng)理柳海永而言，培育入駐企業(yè)不斷成長，也是中科智匯工場的追求和目標(biāo)。“我們將為創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供產(chǎn)業(yè)資源對接與地方市場資源對接、項(xiàng)目包裝及整體品牌推廣等全方位支持，在地方、企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)和科研機(jī)構(gòu)之間搭建高效聯(lián)動(dòng)平臺，促進(jìn)科技成果落地，探索符合中國科學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的新模式。”