他用自己的行動詮釋著科研工作者的責(zé)任與擔(dān)當,為新材料的研發(fā)和應(yīng)用不斷探索前行,為國家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻自己的青春力量
在石油化工研究院的實驗樓里,身著白大褂的喬亮正觀察著顯微鏡下的催化劑樣本——這些由微米級載體、納米級分子篩和亞納米級貴金屬團簇構(gòu)成的材料,即將在工業(yè)裝置中轉(zhuǎn)化為提升高端潤滑油收率的關(guān)鍵力量。
自加入中國石油以來,這位青年科技工作者始終致力于在石油工業(yè)的創(chuàng)新沃土中深耕,將基礎(chǔ)研究的前沿成果與能源產(chǎn)業(yè)的實際需求深度耦合,在催化材料開發(fā)、高通量技術(shù)創(chuàng)新、大科學(xué)裝置協(xié)同等領(lǐng)域持續(xù)突破,逐步成長為筑就產(chǎn)學(xué)研融合橋梁的中堅力量。他推動國家高能同步輻射光源與石油化工研究的跨界合作,攻關(guān)單原子催化劑工業(yè)化應(yīng)用難題,用行動詮釋“把科研成果寫在祖國能源發(fā)展的實踐中”的信念,在破解“卡脖子”技術(shù),支撐煉化轉(zhuǎn)型的征程中,書寫新時代青年科研工作者的責(zé)任與擔(dān)當。
海外淬煉
——在納米材料研究中鍛造科研“品位”
出生于山東省淄博市的喬亮履歷閃耀:山東大學(xué)本科畢業(yè)后,他憑借全獎赴美國紐約州立大學(xué)布法羅分校攻讀博士,隨后又在休斯敦的萊斯大學(xué)從事博士后研究。然而,“回家”是他貫穿海外求學(xué)九載的一條清晰主線。
抵達美國的第二天,喬亮就對他的老師表達了學(xué)成歸國的志向。老師當時說,很多中國學(xué)生剛來時都這么想,但想法可能會變。然而,當喬亮離開布法羅到休斯敦讀博后時,老師再次問起他的打算,得到的回答依然是:回家。“我對他說,‘我的想法一直沒變。’”喬亮笑道。
這段海外經(jīng)歷,于喬亮而言,是一場沉浸于科學(xué)研究的修行。異國他鄉(xiāng),沒有熟悉的街巷,沒有親人的陪伴,只有對未知的探索和對真理的追求。他主要研究多功能復(fù)合納米材料的設(shè)計合成、物化表征、結(jié)晶機理與前沿應(yīng)用;他日常工作的節(jié)奏是:周一到周五全力把材料做出來,周六預(yù)約儀器進行檢測分析,周日整理數(shù)據(jù)并規(guī)劃下周實驗。“早八晚八”泡在實驗室的堅持,錘煉了他在科研之路上“坐冷板凳”的定力。
在埋頭做了100多組實驗后,喬亮感到了迷茫。他意識到,純粹的實驗堆砌,缺乏理論思考,最終只會“事倍功半”,難以產(chǎn)出有價值的成果,更談不上“學(xué)術(shù)品位”。他意識到,科研不僅需要動手實驗,更需要動腦思考理論創(chuàng)新。“如果做一堆實驗,其中沒有一條主線把它貫穿起來,那就形成不了有意義的工作,而基礎(chǔ)理論就是這條線,對基礎(chǔ)理論的思考過程是提綱挈領(lǐng)、綱舉目張的過程。”
如何理解“學(xué)術(shù)品位”?在不斷科研實踐中,喬亮的理解逐漸明晰。他認為,提高學(xué)術(shù)品位是一個“知行合一”的過程:始于動手實踐,在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,隨著能力的提升,逐漸能敏銳識別出那些真正能“引起關(guān)注的問題”;知與行不斷迭代,學(xué)術(shù)品位才能有所提高。他說,學(xué)術(shù)品位的體現(xiàn)不在于論文發(fā)表在什么級別的期刊,而在于同行的真正認可。“研究的價值,在于其能否解決真問題,能否被需要。”他認為,即便是基礎(chǔ)研究也要談應(yīng)用,一個沒有后續(xù)轉(zhuǎn)化前景的研究,即便再有深度,也會曲高和寡,難以產(chǎn)生實際意義。他引用導(dǎo)師的箴言警示自己:“研究并不是越難越好。好多人做的研究特別難,但是別人根本不關(guān)心。”
喬亮坦言,兩位導(dǎo)師深刻塑造了他。博士生導(dǎo)師Mark Swihart是一位“性格隨和、因材施教”的長者,對勤奮的他幾乎“不提要求”,每周都會請大家吃披薩,不時分享人生經(jīng)歷。“從我現(xiàn)在與人溝通所具備的耐心,可見導(dǎo)師對我的影響頗深。”
博后合作導(dǎo)師Matt Jones則風(fēng)格迥異,年輕、充滿活力且目標導(dǎo)向極強。“他認準一件事情,就一定把它干出來。”更重要的是,這位導(dǎo)師引導(dǎo)喬亮共同“挖坑”——開辟了一個全新的研究方向:基于原子精確貴金屬團簇的材料非經(jīng)典生長機理構(gòu)建。這個“天馬行空”的點子,最終變成了一個需要聯(lián)合多家單位協(xié)作攻關(guān)、充滿挑戰(zhàn)的“填坑”過程。“這從一個基礎(chǔ)研究課題最終變成了一個和人打交道的課題……我覺得協(xié)調(diào)多方的合作比實驗本身更有挑戰(zhàn)性。”這段經(jīng)歷,極大地錘煉了喬亮復(fù)雜協(xié)作的能力。
最終,這項研究取得顯著成果,顛覆了學(xué)界對貴金屬生長初期的機理認識。
產(chǎn)業(yè)搭橋
——在石油全產(chǎn)業(yè)鏈中打通產(chǎn)學(xué)研通道
2021年底,喬亮回到祖國,并找到了自己的內(nèi)心所向——中國石油。“中國石油是一個國家級的平臺,能給我提供施展自己的廣闊天地。在這里,我可以將多年積累的基礎(chǔ)研究經(jīng)驗應(yīng)用到實際生產(chǎn)中,做些有意義的事。”他這樣解釋自己的選擇。
中國石油,這個在中國能源領(lǐng)域舉足輕重的名字,對喬亮而言,最初的印象僅僅停留在加油站那醒目的標識上。然而,當他真正踏入這個龐大的體系,才驚覺自己以往的認知不過是冰山一角。中國石油宛如一座巨大的能源城堡,涵蓋上游的勘探開發(fā)、中游的管道運輸、下游的煉油化工,以及服務(wù)支持和金融資本等多個領(lǐng)域,業(yè)務(wù)范圍之廣、體系之復(fù)雜,遠超他的想象。
“剛進來的時候,不知道該往哪里去。要在這樣一個復(fù)雜的體系里找準自己的定位,不是一件容易的事。”喬亮回憶。
為盡快熟悉這個新世界,他開始了如饑似渴地學(xué)習(xí)。他翻閱專業(yè)書籍,從《石油天然氣工業(yè)概論》入手,一頁頁地梳理石油行業(yè)的脈絡(luò);他找來同事,虛心求教,了解各個領(lǐng)域的運作模式和科研方向;他關(guān)注兄弟單位的新聞動態(tài),試圖從中捕捉到一絲靈感。在這個過程中,他逐漸認識到,中國石油的每一個板塊、每一個環(huán)節(jié),都如同精密儀器上的零部件,相互協(xié)作、相互依存,共同推動著整個能源巨輪的前行。
“中國石油的業(yè)務(wù)是一個有機的整體,上游的勘探開發(fā)銜接中游的油氣儲運,進而又為下游的煉油化工輸送原料,每一個環(huán)節(jié)都緊密相連。而我所擅長的材料構(gòu)效關(guān)系研究,其實可以在多個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,這讓我看到了自己在這里的價值,也讓我更加堅定了扎根中國石油的決心。”喬亮說道。
他開始從上下游協(xié)同的角度審視自己的科研工作。這個全新的視角,源于他推動與國家大科學(xué)裝置高能同步輻射光源HEPS合作的經(jīng)歷。
“高能同步輻射光源就像是一臺超級顯微鏡,它能夠讓我們看清材料在微觀尺度下的結(jié)構(gòu)和變化,這對于研究催化劑的活性組分、材料的失效機制等問題有著至關(guān)重要的意義。通過與光源的合作,我們不僅可以提高科研的精度和效率,還可以為中國石油的長遠發(fā)展提供技術(shù)儲備。”喬亮興奮地說。
在前沿探索中,喬亮充分認識到“第四范式”數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用基礎(chǔ)研究對集團公司煉化轉(zhuǎn)型和戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)布局的重要性。憑借同步輻射光源的應(yīng)用經(jīng)驗,他敏銳地意識到這一關(guān)鍵大科學(xué)裝置所代表的機遇和挑戰(zhàn)。為了推動與世界最亮的國家大科學(xué)裝置第四代高能同步輻射光源HEPS合作,喬亮投入了大量的精力。他撰寫了5萬字的調(diào)研報告,詳細分析了光源技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用前景和需求;他走訪了上下游的多個單位,與科研人員深入交流,了解他們的實際需求和技術(shù)難題;他還積極與中國科學(xué)院高能物理所的專家溝通協(xié)調(diào),爭取他們的支持和認可。
從調(diào)研表格的設(shè)計到數(shù)據(jù)的收集分析,再到與各方的溝通協(xié)調(diào)等等,這個過程中的每一個環(huán)節(jié)都需要耗費大量的時間和精力。同時,由于這是一個全新的領(lǐng)域,他需要不斷學(xué)習(xí)和積累相關(guān)知識,以確保自己能夠準確地把握項目的方向和技術(shù)要點。“每當想到這個項目對于中石油乃至整個國家能源事業(yè)的意義,我就覺得再多的困難都不算什么。我相信,只要我們堅持不懈地努力,一定能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標。”
“最開始,我只想著在煉油化工領(lǐng)域應(yīng)用這項技術(shù)。但后來在調(diào)研過程中,我開始聯(lián)系上下游的單位,走訪了十幾位科研人員,從上游的勘探開發(fā)到下游的新材料研發(fā),我都深入了解了一番。這一走、一看、一交流,我發(fā)現(xiàn)我們之間其實有很多共性的問題,比如都需要厘清物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。這讓我意識到,如果只把自己局限在一個小領(lǐng)域里搞研究,就無法真正為整個中國石油的發(fā)展提供支撐。”喬亮說。
于是,他調(diào)整了自己的思路,開始從全局的角度去尋找科研切入點。他開始思考如何將自己的工作與整個中國石油的發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合,如何通過自己的研究為上下游的不同需求提供解決方案。由于中國石油的業(yè)務(wù)范圍廣泛,他需要花費大量的時間去學(xué)習(xí)和了解不同領(lǐng)域的知識,又要與不同單位和人員的溝通協(xié)調(diào)。但喬亮沒有退縮,他積極參加各種交流活動,主動向有經(jīng)驗的同事請教,不斷提升自己的綜合能力和協(xié)調(diào)能力。
身處中國石油這個覆蓋石油工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的“中國石油工業(yè)的半壁江山”之中,喬亮深感交叉思維和協(xié)作能力至關(guān)重要。“石油化工是綜合性極強的行業(yè),怎么和各領(lǐng)域打好交道,形成合力,是一個非常值得考慮的事情。”喬亮過去在高度交叉領(lǐng)域摸爬滾打的經(jīng)歷,使他得到較充足的知識儲備,能更快理解不同背景同事的工作,從而更好地扮演產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的“橋梁”角色。
對于“橋梁”角色應(yīng)該具備的能力和特質(zhì),他脫口而出,“了解行業(yè)的事,結(jié)識行業(yè)的人,認可行業(yè)的精神”。“鐵人王進喜一生踐行‘三老四嚴’,教給石油人‘五講’。只有認可這些精神,才能真正成為一名石油人,才能問明白石油人的需求,干明白石油人交付給你的工作,說明白你為石油人完成的任務(wù)。”
喬亮談起他對于“鐵人五講”(講進步不能忘了黨,講本領(lǐng)不能忘了群眾,講成績不能忘了大多數(shù),講缺點不能忘了自己,講現(xiàn)在不能割斷歷史)的理解,“沒有組織的認可和大家的支持,就不可能得到長足的進步;沒有歷史的積累,就談不到支撐當下;拿到成績的時候,一定要想著大家;講別人的缺點之前,也要想想自己有沒有克服這些缺點”。他說:“這幾句話雖然看起來很簡單,但可以實打?qū)嵉刂笇?dǎo)我的日常工作,對石油精神的認可,應(yīng)該是一個石油人最根本的標志。如果不認可它,推動工作時會困難重重;只有認可了這個共同的價值觀,大家才能真正實現(xiàn)對齊顆粒度,成為一個戰(zhàn)壕的戰(zhàn)友;只有獲得大家的支持,才能把事情做好。”
創(chuàng)新破局
——在催化材料攻堅中書寫能源擔(dān)當
在中國石油化工研究院基礎(chǔ)前沿技術(shù)研究所,喬亮正帶著一個充滿活力和創(chuàng)新精神的青年創(chuàng)新團隊,專注于前沿材料研究。中國石油加大應(yīng)用基礎(chǔ)研究的戰(zhàn)略部署,讓喬亮看到了挑戰(zhàn),也看到了機遇。
在這個團隊里,喬亮擔(dān)任副經(jīng)理一職,負責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各項科研任務(wù)。“團隊采用項目制的管理模式,不同項目根據(jù)各自的專業(yè)優(yōu)勢和興趣,靈活組合,分工合作,共同攻克難題。這種模式不僅提高工作效率,也讓我們每個人都能在不同的項目中得到鍛煉和成長。”喬亮介紹。
目前,喬亮主要負責(zé)兩個方向的課題,一個是致力于開發(fā)新型載體材料,以提高催化劑的性能和壽命;另一個是開發(fā)高通量裝置,希望通過技術(shù)創(chuàng)新,提高材料篩選的效率。這兩個課題雖然方向不同,但卻都與中國石油的實際生產(chǎn)需求緊密相連。
喬亮的研究注重從基礎(chǔ)到應(yīng)用的閉環(huán)。“從最基礎(chǔ)的0到1的創(chuàng)新,到中間的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,再到工程技術(shù)開發(fā),這是一個從0到10的過程,每一步都是環(huán)環(huán)相扣的。”
“一個綜合性的能源企業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈上有很多技術(shù)問題要解決,每一個技術(shù)問題背后都是一整個集群的基礎(chǔ)研究問題,如果不解決好基礎(chǔ)研究的問題,將來發(fā)展工程技術(shù)就會遇到瓶頸,所以一定在開展工程技術(shù)研究的同時,想好前瞻技術(shù)的儲備和布局。”他認為,基礎(chǔ)研究就像是在黑暗中摸索前行,你不知道前方會有什么發(fā)現(xiàn),但正是這種未知性讓它充滿了魅力。而應(yīng)用研究則像是在光明中穩(wěn)健行進,你知道目標在哪里,但需要克服重重困難才能到達。在喬亮的科研生涯中,他始終秉持著平衡自由探索與應(yīng)用導(dǎo)向的核心理念:只有在自由探索中找到新的方向,在應(yīng)用導(dǎo)向中驗證和優(yōu)化這些方向,才能真正實現(xiàn)科研的價值。他認為,基礎(chǔ)研究是推動科技進步的源泉,但作為企業(yè)科研人員,也不能忘記自己的使命,那就是將科研成果轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力。
在推動單原子催化劑工業(yè)實驗的過程中,喬亮和他的同事遇到了重重困難。“從實驗室到工業(yè)生產(chǎn),這中間的差距比我們想象的要大得多。我們不僅要在技術(shù)上進行優(yōu)化和調(diào)整,還要面對與生產(chǎn)廠家的溝通協(xié)調(diào)問題。記得有一次,我們在一個四層樓高的生產(chǎn)平臺上監(jiān)督工人投料生產(chǎn)催化劑,由于環(huán)境惡劣,我們不得不穿著厚重的防潑濺工服在寒風(fēng)中工作。身體上已經(jīng)很辛苦,但更大的挑戰(zhàn)與工人師傅們的溝通。由于語言和專業(yè)知識的差異,我們需要反復(fù)解釋和確認每一個操作步驟,確保生產(chǎn)過程的準確性和安全性。”喬亮回憶。
在這個過程中,喬亮深刻認識到,科研不僅僅是技術(shù)的挑戰(zhàn),更是對人的全方位考驗。為了克服這些困難,他和同事們制定了詳細的溝通計劃,提前與生產(chǎn)廠家進行多次技術(shù)交底和培訓(xùn),確保雙方對生產(chǎn)工藝和質(zhì)量要求達成共識。同時,他們還建立了現(xiàn)場應(yīng)急響應(yīng)機制,及時解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種問題。
“這個過程讓我更加明白了團隊協(xié)作的重要性。我們每個人都有自己的專長,只有把大家的力量凝聚在一起,才能攻克一個又一個難關(guān)。在這個過程中,我也學(xué)會了如何更好地與不同背景的人溝通和合作,這對我來說是一筆寶貴的財富。”喬亮說。
回顧自己在石油系統(tǒng)的科研之路,喬亮感慨萬千。入職以來,他以集團公司前瞻性研究項目為支持,依托國家同步輻射光源、球差校正電鏡和高通量設(shè)備等科學(xué)裝置,從事催化科學(xué)、材料物理、晶體生長、先進表征、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域綜合交叉的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,推動與國家大科學(xué)裝置高能同步輻射光源HEPS進行材料極微觀現(xiàn)象動態(tài)機理構(gòu)建,構(gòu)建“微米-納米-亞納米-原子”多尺度高端化工功能材料的高通量、高精度研發(fā)路徑,利用可控生長、導(dǎo)向組裝、材料復(fù)合和組分限域的概念,對材料的維度、形貌、組成和分布進行調(diào)控,指導(dǎo)先進功能材料的設(shè)計、合成、評價、放大與應(yīng)用,促進創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈精準對接,支撐公司在高端潤滑油、卡脖子催化材料、量子點光電新材料等領(lǐng)域突圍,將應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果用于支撐集團公司的煉化轉(zhuǎn)型事業(yè)。
這一路上充滿了挑戰(zhàn)和困難,但也正是這些挑戰(zhàn)和困難,讓他不斷成長和進步。他接連發(fā)表SCI論文23篇,申請發(fā)明專利32件,制定團體標準1項。入選集團公司青年科技人才計劃,獲中央企業(yè)團工委嘉獎,獲評集團公司技術(shù)能手等榮譽稱號,并獲集團公司創(chuàng)新大賽一等獎(賽道第一名)、集團公司中青班優(yōu)秀課題、中國石油學(xué)會經(jīng)專委青年論壇優(yōu)秀論文、石油化工研究院基礎(chǔ)研究重大進展等獎勵。他說:“集團公司的認可和同事的支持鼓勵,是我在發(fā)展合作的道路上克服困難的動力。”
“兩橫一豎就是干。”對于那些懷揣著科研夢想的青年,喬亮分享了自己的感悟,那就是面對困難和問題時,不要過度思考而停滯不前,而是要積極行動,先去嘗試解決。在遇到障礙時,主動向領(lǐng)導(dǎo)、同事等尋求支持和協(xié)助,共同克服困難。“很多問題在實際操作過程中會自然得到解決,有些看似復(fù)雜的問題在行動后可能會發(fā)現(xiàn)其實是偽問題。通過不斷前行和探索,用新的增量來解決舊的問題,在動態(tài)過程中實現(xiàn)迭代發(fā)展。”
喬亮喜歡閱讀,尤其是與科學(xué)哲學(xué)、科研方法相關(guān)的書籍。“馬克思韋伯的《以科學(xué)為志業(yè)》對我影響很深,它讓我明白科學(xué)不解決價值問題,科研的意義最終要靠自己定義。加繆的《西西弗的神話》也給我很多啟示,讓我認定不間斷推石頭上山的過程,本身就有純粹的價值。范內(nèi)瓦·布什的《科學(xué):無盡的前沿》帶給我對于‘應(yīng)用基礎(chǔ)研究’與國家戰(zhàn)略需求相結(jié)合的啟發(fā)。”喬亮分享道。
喬亮坦言,目前雖然工作壓力較大,但他樂在其中。每天的工作都充滿意義,每天的生活都值得期待。他將工作與生活融合,鉆研工作即興趣。他積極樂觀的工作態(tài)度和生活哲學(xué)也感染著身邊人。
從海外求學(xué)到回國加入中國石油,他在不斷探索中認清了自己的方向;從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用轉(zhuǎn)化,他在實踐中實現(xiàn)了自己的價值;從個人研究到團隊協(xié)作,他在合作中得到了成長和進步。喬亮的科研之路,仍在繼續(xù)。他用自己的行動詮釋著科研工作者的責(zé)任與擔(dān)當,為新材料的研發(fā)和應(yīng)用不斷探索前行,為國家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻自己的青春力量。
責(zé)任編輯 張惠清