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陈掌星:每天都是学习的新起点

来源:宣传部 | 作者:徐云飞 | 发布日期:2017-09-18 | 阅读次数:

——专访中国石油大学(北京)“千人计划”国家特聘专家陈掌星教授

 

 

 

“时代在发展,社会在进步,生活中总会有新事物出现,工作中也总会有新命题要面对,对我来说,每天都是学习的新起点。”在加拿大工程院院士、中组部“千人计划”国家特聘专家,中国石油大学(北京)石油工程学院油气田开发工程专业博士生导师陈掌星教授眼中,学习永无止境。而在刚刚过去的暑期,他凭借在工业应用数学、计算科学以及多孔介质渗流模拟等方面做出的重要贡献被授予“加拿大工业应用数学菲尔兹奖”。

笑容和蔼、眼神明亮是陈掌星教授是给人的第一印象,微笑时,他微微上扬的眼角和眉梢总能透出温暖。虽然已经走过了16年的求学之路、近30年的科学研究以及教书育人之路,但孜孜不倦获取知识、常葆求索求知之心、承担传道授业解惑之责却仍然是他一路向前的动力。

 

“读书使人进步,知识改变命运”——持之以恒的求学之路

“读书使人进步,知识改变命运。”简短的话语,道出了陈掌星对自己求学之路的感慨。1977年,中断了十年的中国高考制度恢复了,这是一个国家和时代的拐点,也是陈掌星改变命运的拐点。那年之前,陈掌星只是一个怀揣着要“走出家乡、出去看看”这样普通梦想、但却在田间劳作的普通少年。

1979年的高考,有468万人参加考试,但却只有不到30万人被高校录取。“机遇偏爱有准备的头脑”,就是在录取率仅为6%的情况下,当时刚刚高中毕业只有16岁的陈掌星抱着试试看的心态报名高考,最终硬是凭着自己平时扎实的知识积累和刻苦努力,以超过省内重点分数线44分的成绩被江西大学数学专业录取,求学之路由此开始。此后,他1983年大学毕业获得学士学位后,先后于1985年在西安交通大学数学系获硕士学位、1991年在美国普渡大学获博士学位、1993年在美国明尼苏达大学博士后出站。

人生需要跨过一道道坎,求学需要闯过一道道关。求学之路中,陈掌星用持之以恒的毅力、坚持不懈的努力不断挑战自我,而他印象深刻的就是克服语言关——“普通话关”和“英语关”。

第一关是“普通话关”。初入大学,同学来自五湖四海,用普通话交流是大学生活的必备“生存技能”,但陈掌星来自农村,自幼与别人交流都是用家乡方言,到了大学用普通话与师生交流成了让他最苦恼的事情。当别人说着一口流利的普通话,而他却说着同学都听不懂的方言时,他总是很惭愧。

锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。繁忙的学习之余,他不厌其烦地坚持每天用普通话重温汉语拼音的声母韵母发音、咬文嚼字地朗读汉语文章;每到周末,他总会到学校组织的观影场地目不转睛地盯着电影屏幕,观察演员口型,听人物发音,看电影字幕,一遍遍地在心中用普通话默念。

“我在国外待了那么多年,你们现在听我说话还能听出南方口音吗?”他调侃道,“这和大学认真学说普通话密不可分啊!”

第二关是“英语关”。进入大学后,学校首先要通过学生高考后的英语考试成绩来分班,满分100分的情况下,10分以上的可以分到“英语班”,10分以下的以及没有参加英语考试的则被分到“德语班”。对英语基础几乎为零、普通话还说不标准的陈掌星来说,想进入“英语班”难上加难。但一向不服输的性格,督促他高考前熬了几个通宵“临时突击”,最终考了10分,进入了俄语老师教学的“英语班”。“这次分班算是我人生的第一个‘分水岭’!”陈掌星感慨道。

而在读研期间,因为经常要接待一些来学校交流访问的国外学者,陈掌星需要用英语进行日常交流和学术讨论,这对他的英语口语水平提出了更高要求。他除了课余挤出时间朗读英语文章、听英语广播,还善于“寓学于乐”,在国外学者来访期间带他们到西安城墙、兵马俑等充满民族韵味的地方参观游览,全程用英语交流,向他们介绍历史典故,不知不觉中,英语口语竟然越说越流畅。

“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”。知识的海洋一望无际,经验丰富、学识渊博的硕士研究生导师李开泰、博士研究生导师Jim Douglas Jr.适时为陈掌星的“海上航程”指明了航向。

李开泰是知名数学教授,在他的悉心指导下,陈掌星更加明确自己的学术研究方向,也更加清楚自己心底最向往的是什么,勤于钻研、善于质疑、积极思考的习惯,以及积极参加国内外学术会议,都为陈掌星潜心科研打下了良好基础。也正是在李开泰教授的影响下,陈掌星决定出国攻读博士研究生。

读博期间,他师从美国计算数学、石油工程研究领域的鼻祖Jim Douglas Jr.,主攻石油工程方向的博士学位。在Jim Douglas Jr.的一次课堂上,陈掌星听老师讲解油藏工程领域的几个学术问题时,发现他追本逐末地把学术起源、研究现状、发展历程等都进行了深入阐释,这使陈掌星醍醐灌顶,深刻理解了做学术的要义。

“青,取之于蓝,而青于蓝;冰,水为之,而寒于水。”在浓郁学术氛围和先进实验设备的辅助下,读博期间的陈掌星就表现出了出色的学术天赋,通过庞大的数据分析和计算,和导师一起取得了以“CD空间”(以陈掌星和Jim Douglas Jr.姓名)命名的科研成果。

 

“士不可不弘毅,任重而道远”——勇于创新的科研之路

世界能源消费结构逐渐改变,能源工业正在由低技术向高技术过渡,化石燃料正在向高效节能、洁净环保方向发展。博士后出站后,陈掌星面临工作的选择,先后在美国德州农机大学、美孚石油公司、美国南美以美大学工作任职。丰富的工作经历,让他既拥有系统前沿的专业理论体系,也具备在大型能源企业所积累的专业实战经验。

2007年,陈掌星来到加拿大卡尔加里大学,主要开展非常规油气的研究,这里也成为他科研之路上的一个新起点。

卡尔加里大学在非常规能源开发技术研究和应用领域保持全球领先水平,尤其是在页岩气和致密油等方面的创新性研究,引领了世界非常规油气藏开发技术的发展方向。在那里,陈掌星主导成立了卡尔加里大学非常规油气研发中心并担任主任。此时,理论与实践的相辅相成,勇于创新的科研态度,都为他研发中心工作的顺利开展默默助力。

在他的带领下,研发中心设立了岩石物理实验室、地球化学实验室、图像分析实验室、储层改造实验室、岩石力学实验室、驱替实验室、渗流力学实验室和物理模拟实验室等8个实验室,并自主研发了先进的裂缝导流铺砂实验装置和相关技术。

理论最终要在实践中检验,创新的领域也需要不断延展。以研发中心为依托,陈掌星所带领的研究团队与美国石油公司(ExxonMobil、ConocoPhillips)、委内瑞拉国家石油公司(PDVSA)、 中石油、中海油、加拿大石油公司(Nexen, Suncor)、 墨西哥国家石油公司(PEMEX)等国外大型油气公司合作开发黑油模型、组分模型、热采模型等数值模拟,提供岩心分析;与中国民营企业科瑞石油公司合作在北京成立了非常规油气研发中心,开展将北美油田开发新技术应用于中国非常规油气田的勘探开发,力争通过资源整合推动中国非常规油气资源开发应用进程。

“士不可以不弘毅,任重而道远”。朝着自己心底的理想,陈掌星在油藏工程和数值模拟科学领域默默耕耘,成为国际计算数学、非常规油气、石油工程领域的知名科学家,在渗流力学研究、新的油气提高采收率工艺、随钻测量技术及设备、油藏数值模拟理论与方法、可视化技术、技术转让和应用等方面取得了突出创新成果,并荣获加拿大国家科学与工程基金会科研与创新奖、加拿大工业数学菲尔兹奖、美国福特总统奖、美国南美杰出华人奖、美国IBM杰出研究奖、加拿大阿尔伯塔省最高科技奖、卡尔加里大学最高研究奖、帝国石油公司研究奖等多项荣誉和奖励。

 

“没有要求,就是最高要求”——承托责任的育人之路

心无旁骛做学术,以仁爱之心承托育人之责,是陈掌星目前的工作写照。

他对学生“没有要求,又有要求”。“没有要求”,是说给予学生充分的自由选择的空间——学生的选题方向自己定,参加哪个项目自己定。“又有要求”,是说陈掌星定期要求学生作工作汇报,耳提面命,及时为学生答疑解惑。

对于学生,他倾注爱心、责任心。学生撰写论文,他总是不厌其烦地与学生讨论文章框架,逐字逐句分析,也经常把论文从头到尾改得都是红色批注,加上许多注解。在他耐心严谨的指导下,学生们在核心期刊发表多篇高质量文章。

作为导师,在卡尔加里大学陈掌星共指导了148名硕士、博士研究生以及博士后,目前指导的在读学生共有60多名,这些学生来自中国、俄罗斯、印度、巴基斯坦、加拿大、美国、伊朗等世界各国,其中不乏来自中国石油大学(北京)的学生。

学生们事业有成是他最大的欣慰,也让他深感育人之责更加重大。陈掌星带过的学生中,55%在企业工作,40%留校任教,还有一部分自主创业,专业能力强是他们共同的特点。 RockEast能源公司就是他的3名年轻学者自主创办的油气公司,凭借在陈掌星科研团队学到的专利技术,在缺乏管理经验、“摸石头过河”的情况下,自2012年创办以来至今公司日产量已达2,500桶,资产值2亿多加元。他所教过的中国学生有很多回国工作,如今已经成为辽河油田、新疆油田、长庆油田、胜利油田等国内重要石油石化企业的技术骨干,为企业解决了许多关键技术难题。

 

 

 

陈掌星说:“年轻人学习,是一件‘简单’又‘不简单’的事儿。说‘简单’,是因为打好扎实的基础是前提,说‘不简单’,是因为要把自己所学融会贯通,勤于思考、有所创新,并能将理论付诸实践,进而在实践的基础上将理论再次升华,实现认识的飞跃。”

 

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”——迈出新步伐的探索之路

 

 

 

30多年的海外经历让陈掌星积累了丰富经验,而在已过“知天命”年纪入选中组部“千人计划”,来到中国石油大学(北京),则让他的人生又迈出了新步伐,踏上了新的探索之路。

分析了学校石油工程学科领域的新形势,陈掌星沉下心来,对学科建设做出了宏观与微观相结合的新规划:引进国外先进设备(软硬件)提升实验室平台水平;邀请国外专家到校内授课,拓宽学生国际视野;增加师生国内外学术交流机会,提升师生国际化水平。为此,他成立了数模实验室,将IMEX、GEM、STARS等数模实验软件以及相关物理模拟硬件设备从国外带到校内供师生使用,并充分利用自身资源邀请国外石油工程领域专家来校授课,与青年教师进行学术交流。

他还在校内组建了主要研究领域为油藏工程和数值模拟的科研团队。陈掌星的科研团队目前拥有博士生31人、硕士生26人、博士后11人,已经取得了包括油藏精细建模等多项研究成果,平均每年发表50多篇高水平论文。

今年3月份,陈掌星的科研团队在纳米尺度水传输研究领域取得重要突破进展,首次提出了纳米孔水传输解析模型,并用该模型成功预测了单纳米孔水传输量。研究成果在国际期刊PNAS(《美国国家科学院院刊》)发表。石油工程学院教师东晓虎便是团队成员之一。他本硕博都在中国石油大学(北京)就读,之后在加拿大卡尔加里大学跟随陈掌星做博士后,2016年出站后在石大任教,主要教授“复杂结构开发与开采”等课程,在陈掌星科研团队主要从事油藏数值模拟方向的研究。“陈老师不仅是我们学习知识的指导者、科学研究的引路人,还是我们人生成长的倾听者。他是导师,也是长者,更是朋友,总是在一点一滴的关怀中潜移默化地教我们做人做事做学问。”东晓虎感激地说。

“陈老师在我们眼中是学术上的‘大咖’,但在交流中却是那么的可亲,我们总能在他的言传身教中切身感受到严谨的科学态度,朴实的人生态度。”陈掌星所带的石油工程学院海洋油气工程专业2016级硕士研究生刘燕妮有感而发。新学期刚刚开学,已经研二的她开始接触导师的一些科研项目了,“相信我会在导师的指导下做得更好!”她对自己接下来的研究生生活信心满满。

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。对理想的执着一直在驱动着陈掌星不断前行。“赶上了好时代,选对了好学校,遇上了好导师”是陈掌星对自己人生轨迹的描述,他总是认为除了自己的努力之外,师长的教导、环境的影响、平台的选择也是影响个人成长的重要因素,而自己,只是时代的幸运儿。

能源革命方兴未艾,技术创新风起云涌。在石大校园的新办公室里,陈掌星正不断思考着石油工程学科建设的新目标,展望着油气行业创新发展的新希望。

 

陈掌星教授简介:

陈掌星,中国石油大学石油工程学院油气田开发工程专业教授、博士生导师,教育部“长江学者”讲座教授,中组部“千人计划”国家特聘专家,加拿大工程院院士,加拿大卡尔加里大学终身教授,国家讲席教授(加拿大最高教授级别),非常规油气首席科学家,IT首席科学家。主要研究领域为油藏工程和数值模拟,是国际计算数学、非常规油气、石油工程领域的知名科学家,在渗流力学研究、新的油气提高采收率工艺、随钻测量技术及设备等方面取得了突出成果。他在包括PNAS(《美国国家科学院院刊》)、《Nature》(《自然》)出版集团《Scientific Reports》、《Nano Today 》等在内的期刊发表论文630篇,出版著作17部,在国际会议作特邀学术报告372次,拥有15项国际发明专利,是10多种国际杂志编委。

 

“我愿为学校发展多做贡献”——陈掌星

 

虽然来到石大只有一年半的时间,但我深深感受到了学校多方面的大力支持以及浓浓的人文关怀,石油工程学院、学校相关职能部门也都给予我很多帮助,让我在科研和教学工作中心情非常愉悦。对此,我表示衷心的感谢。

目前,我所带领的科研团队已初具规模,科研工作逐步推进,团队中青年教师进步很快,研究生培养工作也进入正常轨道。其实,我与学校很多教授在十多年前就开始科研合作,而且已有多位本校毕业生成为了我的博士生或者博士后,现在和他们交流起来依然那么亲切。虽然当前油气行业整体发展在调整变革,我也感受到自身面临的工作挑战,但我非常乐于接受挑战。

学校为引进人才和青年教师提供了非常好的发展平台,为教师的职业生涯发展提供了更大的发展空间。学校还有专项资金支持科研团队和教学团队发展,加强教师间合作交流的同时,也有利于“传帮带”,加强了师资队伍建设,助力学科建设水平和本科教育质量不断提升。学校职能部门以及知名教授都利用各种机会和渠道向高水平专家学者和优秀毕业生宣传学校人才政策,使学校在国内外特别是在北美等石油技术发达国家的声望越来越高。近些年越来越多的知名学者来校交流、寻求合作,以及海外优秀毕业生前来应聘就是最好的证明。

在我的科研和教学生涯中,与石大师生和校友接触或相处,我都能深深感觉到他们身上的石大“烙印”。正是石大“实事求是,艰苦奋斗”的校风和“勤奋、严谨、求实、创新”的学风,铸就了石大学生的优秀品质,让他们在艰苦的工作环境中努力拼搏,为祖国石油工业的发展做出了贡献,也总能从激烈的竞争中脱颖而出,在国内石油石化企业任职重要岗位,进入世界各大石油公司和知名大学。

目前,我正在积极促进中国石油大学(北京)和加拿大卡尔加里大学的合作,为学生提供更多的留学机会,丰富学校的非常规油气田开发工程以及数值模拟方向的研究。我还在为学校寻找更多优秀的海外人才,促进学校师资队伍建设。我希望为学校多做些贡献,也祝愿中国石油大学(北京)越办越好。



编辑:海凤