赵阳升:为山西能源革命按下“快进键”

2019年中国科学院新晋院士，太原理工大学采矿工程专业教授

赵阳升:为山西能源革命按下“快进键”

引言

“有什么问题，大家先提出来，我记下来后一一回答。”12月10日上午，面对来访记者，赵阳升展现出一名标准理科学者的严谨和条理。他把问题记录在笔记本上，在脑海中迅速重新编排了问题的顺序，以一种更为理性的逻辑，阐述了他的科研成果和历程，把在场人带入他的“科学世界”。

赵阳升，太原理工大学采矿工程专业教授，2019年中国科学院新晋院士。从事岩石力学和采矿工程研究30余年，赵阳升及其科研团队的课题始终紧扣山西能源革命的脉搏，关于煤层气、油页岩和干热岩地热等下一代资源能源开采的科学技术研究，将进一步实现能源开发利用的低碳清洁化，为山西能源革命按下“快进键”。

略带锈迹的中试系统 真实记录科研过程

11月22日，中国科学院公布新增院士名单，赵阳升赫然在列。关于他的介绍是这样描述的：赵阳升创立了原位改性流体化采矿理论体系，创建了破裂、溶解、热解为主体的相应技术体系，已在全国许多煤矿、盐矿应用，即将应用于油页岩、干热岩地热工业开发，为下一代资源能源开采做出了系统的创造性贡献。

原位改性流体化采矿?在场的人有些听不明白。它是指在原位对矿体进行物理、化学改造，实现矿物流体化开采的新型采矿方法。“这个概念是多个院士经过反复讨论、修改后最终确定下来的。”赵阳升说，自己研究的是全新领域，没有先例可以学习借鉴，又会对采矿工程学科发展和技术突破产生深远影响，因此对概念的界定必须慎之又慎，“我的实验室里还有相关设备，过去看看或许能更好地理解。”

跟随赵阳升的步伐，山西晚报记者来到太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室。1300多平方米的实验室，整齐陈列着多台大型设备，其中一套“油页岩原位注蒸汽热解中试系统”吸引了记者的关注。这套系统直径2.2米，高1.5米，上有粗粗的管子输入(出)蒸汽，下设细细的管道深入岩层。赵阳升介绍，这套系统是2015年进行中试后保留的，也是专门为原位注蒸汽开采油页岩设计的。把高温蒸汽通过设备注入岩层，把油页岩中的有效成分热分解成油和气，就可以通过低温水蒸气把分解的油气资源带回地面。

赵阳升摸着这套略带锈迹的系统，颇带感情地说：“这套系统是我们实验室自己动手制造的，真实记录了科研的过程。这项技术将带来油页岩开采技术的革命，等技术大规模应用了，就将这套系统送进博物馆，让更多的人了解，山西在科研领域是如何进行能源革命的。”

谈起11月22日参加2019年中科院新晋院士座谈会的场景，签署院士承诺书令他印象深刻。当把自己的名字签到承诺书上那一刻，赵阳升感到自己肩上的担子又重了一分，充当山西能源革命“排头兵”的使命感又强了一分。

大学期间定“方向” 坚持向“地”要资源

1955年，赵阳升出生于太原市阳曲县泥屯镇的一个农民家庭。虽然并非书香门第，父亲特别重视子女的教育，经常带他拜访老师，学习新知。直到现在，赵阳升仍然保持了定期去探望老师的习惯，和老师们聊聊课题进展、科研感悟，从老师身上汲取营养。

1977年，恢复高考的第一年，赵阳升被当时的山西矿业学院(今太原理工大学)工程力学专业录取，后被送往太原重型机械学院(今太原科技大学)数学力学专业委托培养。当时学术界针对人才培养模式，有先学理科再学工科，还是反之的探讨。对于这段求学经历，赵阳升说得最多的就是“感谢”二字，感谢老师们坚持了“先理后工”的人才培养模式，让自己打下了坚实的理科基础，感谢老师们引导他养成了缜密的理性思维习惯，并掌握了扎实的专业知识。

求学路上，赵阳升并非成绩最好的，也不是最聪明的，为什么能通往科学界的最高殿堂?“可能是我在对未来的规划方面比较早慧。”赵阳升说。1979年，《力学与实践》创刊。钱学森在创刊号提出：力学的生命力在于创造性，力学要向“天”“地”“生”发展。年轻的赵阳升深受启发，把“岩石力学与采矿工程研究”确定为自己未来研究方向，坚持向“地”要资源，一坚持就是近40年。

40年风雨兼程，遇到瓶颈期怎么办?听到这个问题，赵阳升露出了笑容。“我会找一个非常安静的地方，比如湖边或者树林里，让大脑安静一段时间，什么都不想，类似于给大脑‘格式化’一样。”他笑着说，“然后重新归纳总结这一阶段的得失，就会豁然开朗。”

科研服务国计民生 这样的创新前所未有

1986年，硕士毕业的赵阳升回到山西矿业学院采矿工程系任教。在他看来，高校的科研工作应该紧盯国民经济发展过程中的重点、难点，让科学更好地服务于国计民生。那时候，他就发现旧的科学研究方法难以解决山西工业的实际问题，便与采矿工程专业靳钟铭教授，共同创办了采矿工艺研究所。

“最初我跟着靳教授下矿井，一步步熟悉了巷道、工作面、支架等只有井下才能见到的场景，也了解到了山西在能源开采过程中存在的问题和困难。”赵阳升说，“要解决这些问题，光在实验室里做研究可不够，必须走到井下，去发现并认识深埋在岩石里面的规律。”

“采矿工艺研究所里出了一个院士，真是不容易。”说起过去的经历，年近80岁的靳钟铭教授非常激动，他记得从1987年创办研究所开始，赵阳升每天工作十一二个小时，一年中有三分之一的时间都在井下，“赵阳升把力学很好地应用到采矿工程领域，并进行了大胆的创新。在原地改变矿物的性状，这样的创新前所未有，因此他前前后后申报了5次院士，今年终于成功。这对他和采矿工艺研究所来说，是极大的肯定和鼓舞。”

“那时候，赵阳升的努力和付出是出了名儿的。”原山西矿业学院副院长盛剑桓告诉山西晚报记者，有一次做实验，支架上一根铁棍掉下来，把赵阳升的左手打骨折了，没想到他用石膏固定好后，第二天又出现在实验室。

“赵老师重视理科研究，我们团队所有的科研设备基本都靠自己研制。有了科研成果之后，他就不再申请科研经费，转而做工业化推广，让科学成果服务于山西经济发展，这种精神特别让人敬佩。”梁卫国说，自己作为赵阳升科研团队的成员，见证了赵阳升的科研成果，在屯留、赵庄等矿井成功实施。

系列科研成果将在5年到10年内实现工业化

山西是资源能源大省，当前正处于资源型地区经济转型发展的关键时期。得知赵阳升增选为院士，山西省委组织部第一时间发来贺信，对赵阳升在下一代能源资源开采领域的卓越贡献表示祝贺和敬意，也对产教融合、产学合作，服务山西高质量转型发展提出了期望。

确实，煤层气、油页岩、干热岩地热等都是下一代能源资源的重要组成。原位改性流体化采矿理论和实践，能将吸附在煤矿层的煤层气抽采出来，并以更加环保的姿态输送到地面;还能把石油和天然气从油页岩中有效分离，把能效低的褐煤在原地直接转化为能效高的焦煤或无烟煤，把干热岩地热用于冬季清洁供暖，其市场前景值得期待。

上世纪四五十年代，钱学森首次提出了“自然科学—技术科学—工程技术”三个层次结构的观点。技术科学研究的是工程技术中具有相对普遍意义的规律，因此更具发展后劲儿，它可以推动行业的根本变革，30年左右就能获得巨大收益。原位改性流体化采矿理论体系就属于技术科学，赵阳升和他的科研团队已经研究了20多年。

如果把原位改性流体化采矿理论体系比作一棵大树的树干，赵阳升一系列科研成果就如同树干上长出的茂盛枝丫。按照技术科学发展规律，这棵枝繁叶茂的“大树”将在5年到10年内实现工业化，给山西经济转型发展带来更多绿色、清洁能源的滋养。

人物简介

赵阳升，男，1955年12月出生，山西阳曲人，教授，博士生导师，国家杰出青年基金和全国五一劳动奖章获得者，教育部长江学者。1982年毕业于山西矿业学院(今太原理工大学)工程力学专业，获学士学位;1986年毕业于阜新矿业学院(今辽宁工程技术大学)采矿工程专业，获硕士学位;1992年毕业于同济大学结构工程专业，获博士学位。2010年创建原位改性采矿教育部重点实验室，2018年与中石化合作创建国家油页岩开采研发中心。2019年11月，当选为中国科学院院士。

山西晚报记者 王冠兴 武佳



 

责任编辑：乔慧