5月27日,全國(guó)科技工作者日暨創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京舉行,西華大學(xué)校長(zhǎng)劉清友獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)狀”。該獎(jiǎng)項(xiàng)是繼“國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)”“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)”“國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”之后,國(guó)家批準(zhǔn)設(shè)立的又一個(gè)重要的科技獎(jiǎng)項(xiàng),是僅次于國(guó)家最高科技獎(jiǎng)的科技人才大獎(jiǎng)。
作為我國(guó)石油鉆頭及鉆采裝備領(lǐng)域的知名專家,劉清友主持國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家973、國(guó)家863、國(guó)際合作、中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及專題等10余項(xiàng)。獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、省部級(jí)二等獎(jiǎng)3項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利30項(xiàng)(美國(guó)專利3項(xiàng))、實(shí)用新型專利28項(xiàng)……
但這次獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)狀”,對(duì)于劉清友來(lái)說(shuō)意義非凡?!白鳛榭萍脊ぷ髡呤艿竭@么高的榮譽(yù)和重視,我們感到很自豪。專門(mén)設(shè)立科技工作者日,充分體現(xiàn)了黨中央國(guó)務(wù)院對(duì)科技工作者高度的重視和認(rèn)可,也反映我們國(guó)家在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的過(guò)程中,創(chuàng)新對(duì)國(guó)家的重要性,對(duì)科技工作者來(lái)說(shuō)既是榮譽(yù),更多的也是責(zé)任和擔(dān)當(dāng)?!眲⑶逵颜f(shuō)。
科技工作者要清楚自己的使命
上世紀(jì)80年代末,恰逢我國(guó)石油工業(yè)大發(fā)展時(shí)期,那時(shí)的中國(guó)石油鉆探設(shè)備主要靠進(jìn)口。當(dāng)時(shí)畢業(yè)留校西南石油大學(xué)的劉清友為了學(xué)校新新專業(yè)的需要,報(bào)考了以工科見(jiàn)長(zhǎng)的重慶大學(xué)的研究生。來(lái)到重慶大學(xué),當(dāng)時(shí)的研究生要求修20多個(gè)學(xué)分才合格,而劉清友卻一口氣選了40多個(gè)學(xué)分,“我想機(jī)會(huì)難得,給我們上課的老師,都是非常有水平的老教授,一定要多學(xué)習(xí)。我是學(xué)機(jī)械的,但在研究生階段我也學(xué)了電力、計(jì)算機(jī)……這些課對(duì)我后來(lái)的影響很大,跟我的專業(yè)看似沒(méi)有關(guān)系,卻能讓我以另外一種思維去看問(wèn)題。我后來(lái)的成績(jī),大多得益于那時(shí)的學(xué)習(xí),為我以后的科研打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?!弊x研究生時(shí)有一門(mén)課,每周兩節(jié)課,只有劉清友一個(gè)人上,“每次上課之前我要看至少七本書(shū),還要寫(xiě)總結(jié),然后跟教授交流討論?!闭f(shuō)起研究生生涯,劉清友至今記憶猶新。
上世紀(jì)80年代到90年代末,我國(guó)的鉆頭技術(shù)經(jīng)歷了從全套引進(jìn)到逐漸脫離美國(guó)鉆頭設(shè)計(jì)的技術(shù)壟斷走上自主道路,再到走入世界先進(jìn)行列的歷程,而這其中,劉清友的研究可以說(shuō)功不可沒(méi)。
研究生畢業(yè)后,劉清友回到西南石油大學(xué)攻讀博士,當(dāng)時(shí)我國(guó)石油鉆井所用的鉆頭主要是進(jìn)口美國(guó)休斯公司的設(shè)計(jì)制造技術(shù),“我們的鉆頭生產(chǎn)只能用他們的圖紙和他們提供的設(shè)備加工,鉆頭只能以美國(guó)休斯公司的商標(biāo),只能在國(guó)內(nèi)銷售?!眲⑶逵颜f(shuō)。西南石油大學(xué)至今還收藏著一支鉆頭及井底,那是1979年鄧小平訪美時(shí),時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)卡特所贈(zèng)送,回國(guó)后鄧小平把這個(gè)鉆頭送給了當(dāng)時(shí)的石油部(后贈(zèng)送給西南石油大學(xué))。石油部為了形成自己的鉆頭技術(shù),在西南石油大學(xué)成立我國(guó)第一個(gè)鉆頭研究室,劉清友的博士生導(dǎo)師馬德坤教授任該鉆頭研究室首任主任,劉清友的鉆頭科研生涯便從鉆頭實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始。
那時(shí),針對(duì)美國(guó)Smithtools公司提出的“深井難鉆地層鉆井提速增效”這一世界性難題,劉清友把這個(gè)課題作為自己的博士論文,在導(dǎo)師馬德坤教授的指導(dǎo)下,他把井底巖石-鉆頭-鉆柱振動(dòng)作為一個(gè)系統(tǒng),創(chuàng)新性地用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)完成了技術(shù)理論的仿真實(shí)驗(yàn)研究,建立了基于鉆柱-巖石-鉆井參數(shù)的鉆頭動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)鉆頭設(shè)計(jì)從單因素到多因素、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的突破,改變了整個(gè)鉆頭設(shè)計(jì)的理論和方法。該項(xiàng)技術(shù)是我國(guó)轉(zhuǎn)讓的第一個(gè)鉆頭技術(shù),后來(lái)經(jīng)Smithtools公司繼續(xù)完善,現(xiàn)已發(fā)展成號(hào)稱世界第一的鉆頭仿真設(shè)計(jì)軟件,名為“IDEAS”。如今這套系統(tǒng)仍然在全世界鉆頭設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用。
2000年劉清友擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極爭(zhēng)取各級(jí)科研項(xiàng)目,加強(qiáng)鉆頭實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)的合作交流,加大技術(shù)轉(zhuǎn)讓和新產(chǎn)品研發(fā)力度,為我國(guó)鉆頭技術(shù)及產(chǎn)品研制做出了重要貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)油氣探勘開(kāi)發(fā)走向深海,深水安全鉆井成為世界性難題。針對(duì)深水、超深水鉆井管柱失效及井控事故兩大深水鉆井安全瓶頸問(wèn)題,提出并建立海洋環(huán)境與鉆井工況耦合作用的深水管柱力學(xué)分析方法,發(fā)明模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和井下內(nèi)外一體防噴器,制定深水隔水管及井口安全操作指南,在“海洋石油981”和Jasper等深水平臺(tái)及國(guó)內(nèi)外深水井成功應(yīng)用;針對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣高校開(kāi)發(fā)缺乏超高壓大功率壓裂裝備支撐的難題,建立了超高壓大功率壓裂泵動(dòng)力學(xué)模型和“百萬(wàn)沖次”實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法,提出泵頭體材料高性能調(diào)控方法和“五因素”輕量化設(shè)計(jì)技術(shù),為我國(guó)研制出世界首臺(tái)3000型壓裂裝備提供重要支撐,研制的3000型壓裂泵最大功率質(zhì)量比達(dá)世界最高水平,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。如今,中國(guó)的鉆頭研發(fā),不僅滿足了自己的需求同時(shí)打入了國(guó)際市場(chǎng)。
做科研要能坐“冷板凳”
劉清友從事科研工作30多年,在他看來(lái),作為科技工作者,最重要的就是理想和追求,“一定要把科研工作當(dāng)成事業(yè)來(lái)做,不能功利,不能為了眼前利益?!彼?duì)學(xué)生說(shuō),科學(xué)研究沒(méi)有捷徑,想要走捷徑一定會(huì)失敗,只有一步一個(gè)腳印,踏踏實(shí)實(shí)地走過(guò)以后才會(huì)得到成果,要想發(fā)財(cái)最好別做科研?!拔乙郧白龊芏嗷A(chǔ)研究項(xiàng)目,項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)少,要求高,很少有企業(yè)經(jīng)費(fèi)支持,我都是盡量節(jié)約開(kāi)支,除完成本項(xiàng)目研究工作外,還要盡量從項(xiàng)目里擠出錢來(lái)做其它前期研究,但這些都是必要的,因?yàn)樽銮把乜蒲斜仨毚蚝没A(chǔ)?!眲⑶逵颜f(shuō)。
劉清友所做的很多研究都是國(guó)內(nèi)外的空白,從理論到實(shí)踐全靠自己。從博士生開(kāi)始他每天一定是第一個(gè)到實(shí)驗(yàn)室的,也是最后一個(gè)離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的,“我從來(lái)沒(méi)有過(guò)周末,即使春節(jié)我也是初二就回實(shí)驗(yàn)室了。以前沒(méi)有空調(diào),實(shí)驗(yàn)室陰冷潮濕,我的手和腳全部?jī)龅猛t,但我不服輸,想著我一定要做出來(lái)。做科研很艱辛,很多時(shí)候沒(méi)有任何支援,也沒(méi)有資料可以查看,全靠自己不斷的實(shí)驗(yàn)和嘗試。有時(shí)候因?yàn)闂l件所限,做不出實(shí)驗(yàn),不能建模,也不能證實(shí)你的理論,很多人放棄了,我很慶幸自己堅(jiān)持下來(lái)了?!眲⑶逵颜f(shuō)。也正是這份堅(jiān)持,讓劉清友在科研上取得了傲人的成績(jī)。
2012年5月9日,中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海海域正式開(kāi)鉆,從這一刻起,中國(guó)海洋石油工業(yè)面向深海邁出了歷史性的一步。而其中也有劉清友的汗水。“有了平臺(tái)還需要安全鉆井,才能開(kāi)發(fā)海底油氣,必須要解決深水鉆井管柱及水下井口裝備的安全問(wèn)題,‘981’在很多方面是世界首次,我參與就能進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,是對(duì)自己的突破也是對(duì)國(guó)家需要的考慮?!睆膩?lái)沒(méi)有做過(guò)深海鉆井研究的劉清友想。在項(xiàng)目確立之初,劉清友立即開(kāi)始組織團(tuán)隊(duì),調(diào)研國(guó)內(nèi)外的研究,結(jié)合“981”的情況,提出研究思路和方案,“當(dāng)時(shí)沒(méi)有項(xiàng)目,國(guó)家也沒(méi)有撥款,沒(méi)有經(jīng)費(fèi),我從實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)里節(jié)約出來(lái)做?!鄙詈V性趺创蚓羲艿陌踩珕?wèn)題怎么解決,這些都是世界性的難題,全世界掌握深海鉆井技術(shù)的美國(guó)和挪威,有深水鉆井的技術(shù)和產(chǎn)品,但在深水安全作業(yè)方面國(guó)外也只是靠經(jīng)驗(yàn),用圖表,沒(méi)有算法和設(shè)計(jì)方法,成本很高,也不適合中國(guó)南海的復(fù)雜情況。從來(lái)沒(méi)接觸過(guò)深海鉆井的劉清友,借助多年研究鉆頭和鉆柱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的經(jīng)驗(yàn),從基礎(chǔ)研究開(kāi)始著手,從理論到實(shí)踐,完全靠自己。突破許多難題,解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)問(wèn)題,理論和實(shí)驗(yàn)研究工作得到了國(guó)內(nèi)外專家一致認(rèn)可,紛紛評(píng)價(jià)“這是為我國(guó)深海鉆井做出了突出貢獻(xiàn)!”
做科研要有開(kāi)放的眼光
劉清友的研究有許多填補(bǔ)國(guó)內(nèi)乃至世界空白,但他認(rèn)為,這些研究得益于扎實(shí)的基礎(chǔ)和多學(xué)科的融合和進(jìn)步?!拔业乃悸泛脱芯糠较蛞膊皇俏覒{空想出來(lái)的,是我在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,不斷了解其他行業(yè)先進(jìn)的東西,再加入自己行業(yè)的思考。我學(xué)了很多基礎(chǔ)學(xué)科,常常思考該如何把其他領(lǐng)域的思維用到我所研究的領(lǐng)域,或者用其他新技術(shù)來(lái)改造我這個(gè)領(lǐng)域。比如我提出的鉆頭系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),那是因?yàn)橛杏?jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展后才能求解非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型?!眲⑶逵颜f(shuō)。
十年前,劉清友就開(kāi)始從事智能鉆井設(shè)備的研究,“這也是因?yàn)槲以诮獭F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)’課程中,接觸到很多機(jī)器人技術(shù),比如機(jī)器人在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用等,還有航空航天的技術(shù)?!眲⑶逵旬?dāng)時(shí)想,每次鉆頭失效都要把鉆頭從地上提起來(lái),才能知道是不是真的不能用了,機(jī)器人這些技術(shù)為什么不能用在鉆井中?也能避免不必要的損耗。于是,劉清友開(kāi)始著手智能鉆井技術(shù)的理論研究。
如今智能制造技術(shù)方興未艾,而劉清友的鉆井機(jī)器人也已完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試?!耙龊每茖W(xué)研究有很多因素,自身思維要寬闊,要有深厚的知識(shí)面,你才能提出有前瞻性的研究方向。我的很多研究都得益于我在碩士期間的積累,比如我本科是學(xué)機(jī)械,后來(lái)研究也是機(jī)械專業(yè),但在科研中,機(jī)械的知識(shí)占了不到我后來(lái)研究的五分之一,我的項(xiàng)目實(shí)際上是機(jī)械、計(jì)算機(jī)、材料、控制、力學(xué)、石油和數(shù)學(xué)等學(xué)科結(jié)合起來(lái),包括現(xiàn)在的信息技術(shù)。”劉清友說(shuō)。
責(zé)任擔(dān)當(dāng) 讓科研薪火相傳
采訪中,劉清友提得最多的便是他的團(tuán)隊(duì),“榮譽(yù)從來(lái)不是我一人的,團(tuán)隊(duì)也是支撐我的科研能力不斷進(jìn)步、不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)?!痹趧⑶逵芽磥?lái),一個(gè)人的能力和知識(shí)面都是有限的,而現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都是多學(xué)科的交叉和融合,沒(méi)有很好的團(tuán)隊(duì),是不可能成功的。而團(tuán)隊(duì)要多學(xué)科、多層次,有不同年齡階段、不同領(lǐng)域的隊(duì)員。所以在劉清友的科研團(tuán)隊(duì)里,除了機(jī)械領(lǐng)域,還包括電子、計(jì)算機(jī)、材料、力學(xué)、控制、數(shù)學(xué)、石油等多個(gè)學(xué)科。
不過(guò)帶好團(tuán)隊(duì)也不是件容易的事,這考驗(yàn)的是負(fù)責(zé)人的組織和管理能力?!白鳛閳F(tuán)隊(duì)管理者,需要調(diào)動(dòng)大家積極性,讓團(tuán)隊(duì)所有人都進(jìn)步,都有成就感。除了要有很強(qiáng)的科研能力和水平,更要讓團(tuán)隊(duì)成員特別是年輕人能各展所長(zhǎng),我們有責(zé)任幫助他們成長(zhǎng)。我的團(tuán)隊(duì)從來(lái)不講論資排輩,年輕的只要有能力也能做項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,我們用制度管人而不是人管人,要讓每個(gè)人能找到自己的位置和方向。這也需要負(fù)責(zé)人對(duì)每個(gè)人有了解,包括性格、愛(ài)好等,更需要經(jīng)常與大家交流,了解他們的想法。我們每周定期會(huì)有交流會(huì),每周有講座?!眲⑶逵芽偨Y(jié)自己帶團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)。在劉清友的團(tuán)隊(duì),都有互相帶的傳統(tǒng),以此幫助年輕人更快成長(zhǎng)。
所以,在劉清友教授的科研團(tuán)隊(duì),年輕人都能獲得很快的成長(zhǎng),有多名成員獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。 2016年“中國(guó)青年科技獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)?wù)咚拇ㄓ袃扇?,而這兩人全部來(lái)自劉清友教授的團(tuán)隊(duì)。
用科研精神做校長(zhǎng)
“我以前從來(lái)沒(méi)有想過(guò)會(huì)做校長(zhǎng)。雖然做科研也需要做管理,但是畢竟管理一個(gè)大學(xué)不一樣,目標(biāo)任務(wù)是不一樣的,高校的主要職能是人才培養(yǎng),同時(shí)還有科學(xué)研究和服務(wù)社會(huì)、文化傳承等功能?!眲⑶逵烟寡?。在他看來(lái),科學(xué)態(tài)度、科研精神是一樣的。比如在細(xì)節(jié)上的管理,從頂層設(shè)計(jì)上要有科學(xué)依據(jù),要結(jié)合西華大學(xué)自身的條件和特色,這個(gè)相當(dāng)于一個(gè)課題,是西華大學(xué)發(fā)展的課題,目標(biāo)就是西華大學(xué)持續(xù)健康的發(fā)展。那么,要做好這個(gè)課題,需要把國(guó)內(nèi)外大學(xué)的情況,國(guó)家、四川省的情況,西華大學(xué)自身的歷史和進(jìn)程有所了解,才能提出科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃、方向和策略。而大學(xué),學(xué)科發(fā)展是根本,這就像科研中的學(xué)術(shù)基礎(chǔ),所以我們針對(duì)學(xué)科建設(shè)提出了“分類指導(dǎo)、突出特色、全面提升”的思路。
作為校長(zhǎng),劉清友深知科學(xué)研究是學(xué)校得以持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力,而同樣作為科技工作者的他,更知道激發(fā)科技工作者的動(dòng)力是科研得以發(fā)展的基礎(chǔ),“去年‘科技三會(huì)’上也提出了,要把服務(wù)意識(shí)放在第一位,要相信科技工作者,尊重科技工作者。我覺(jué)得這也能用到高校的管理上。比如做科研工作,寬松的環(huán)境容易調(diào)動(dòng)大家的積極性,干涉過(guò)多反而影響科研人員的積極性。”因此,去年開(kāi)始國(guó)家和四川省出臺(tái)了一系列政策,鼓勵(lì)科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),加大成果轉(zhuǎn)化和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè),對(duì)西華大學(xué)來(lái)講,除了落實(shí)貫徹國(guó)家和四川相關(guān)文件精神外,在他看來(lái)如何對(duì)學(xué)校科技工作者提供更好的服務(wù),是關(guān)系學(xué)??萍及l(fā)展的大事。但對(duì)于學(xué)術(shù)道德,劉清友認(rèn)為不能忽視,“誠(chéng)信教育很重要,要教會(huì)學(xué)生誠(chéng)信,更要去影響他們有長(zhǎng)遠(yuǎn)的理想。對(duì)于學(xué)術(shù)造假要零容忍。”劉清友說(shuō)?!坝芯湓捴v‘治大國(guó)如烹小鮮’,對(duì)于學(xué)校管理也是這樣,我把當(dāng)校長(zhǎng)當(dāng)做一個(gè)科研課題來(lái)做。”劉清友信心滿滿。