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赵昆:让“光”与“油”碰撞出绚丽的火花

1116日,中国石油和化学工业联合会网站发布首批全国石油和化工行业“重点实验室”和“工程研究中心”名单,首批共有6家重点实验室和6家工程研究中心获得认定,中国石油大学油气太赫兹波谱与光电检测实验室榜上有名,其负责人正是本篇专访的主人公——理学院副院长赵昆教授。

  记者比约定时间早到赵昆教授办公室,穿一件宝蓝色抓绒上衣的他正耐心地跟学生讲解着什么,年轻又充满活力的脸上带着微笑。摄影记者说要为他拍几张照片,他连忙整理衣服和办公桌,忙不迭地说,早知道要拍照就好好准备一下。我们都笑了。因为他这一份天然的亲切,访谈进行得非常顺利。

从“下海”到“上岸”

  1992年获南京大学物理系磁学专业学士学位,1997年在中国科学院物理所磁学国家重点实验室获硕士学位,2001年获香港中文大学物理系博士学位,赵昆有着令许多人羡慕的求学之路。然而他说求学过程中自己却非常希望早点离开学校,因为急于将所学、所研应用于实际,投入生产和使用。所以,博士毕业后他毅然到了深圳,在世纪初的创业大潮中选择“下海”,创办光电技术企业,立志实现庞磁电阻激光探测器件的产业化,直至2005年初结束四年的创业生涯。

  四年的时间对于一个人的一生来说不算长,然而对于一个充满干劲希望有所作为的年轻人而言却也并不短暂。他开玩笑说自己“只淹了个半死”,算是那些年千军万马“下海”的人当中幸运的。但他从没后悔过,因为收获的经验和感悟远比创业收益本身更有价值,更值得欣喜。他说,创业当中他常常思考和总结,有了一些更清晰和深刻的认识,这些认识最终促使他重新做出人生的选择,重新回到科研岗位。他始终坚信,科研最终还是要转化为生产力的,尤其是前沿的科技成果只有投入实际应用才能实现其核心价值,是创业更坚定了他这种想法,尽管自己并没有真正成功实现,但是这种意识和追求却根植于心。他同时清醒地认识到,具备知识技术和科研能力,并不意味着能够很好地将科技成果转化为生产力。他更发现,庞磁电阻材料还有太多的学术问题、基础理论没有解决,推向产业化有些操之过急和不切实际,必须要将理论基础夯实,将学术问题一一解决才能够成熟地推向市场。

  从2004年下半年开始,针对“庞磁电阻材料如何在光电领域应用”这一交叉研究课题,赵昆到中国科学院物理研究所光物理重点实验室杨国桢院士课题组从事博士后研究。2006年初,因为张来斌校长的热情邀请,他下定决心到中国石油大学开始教学科研之路。当时的石大还没有成立理学院,只有数理系,实验室、学科体系等并不完善,但是学校对于人才的渴求,对于基础学科的支持,以及求真务实的风气和雷厉风行的作风,深深吸引了赵昆。2006年,春季开学的第一个星期,赵昆就赶到中国石油大学报到,正式成为数理系的一名教师。

“光”与“油”的结合

  初来学校的前两年,赵昆凭借曾经的基础争取到包括两项国家自然科学基金面上项目在内的一些不错的课题,但他从一开始就有着很强的危机感,希望寻找到自己的研究所长与学校主干研究方向的结合点,用他的话说就是“不能总是吃老本儿,要不迟早会没本儿可吃”。他认为,在这样一所以工为主、石油特色鲜明的高校里从事基础学科研究,既要发挥基础科学的理论特长,又要对石油主干学科的发展有所贡献,总的来说就是要基础和特色“两条腿走路”,这也恰恰与他想要将科学研究转化为生产力的理念相一致。

  在以应用技术为主要科研方向的行业特色鲜明的高校做基础研究不是一件容易的事情,想要搭建基础学科与行业应用间的桥梁的想法很好,但实现起来却非常困难。平台的搭建和资金的支持,对于学科建设、实验室创立以及交叉学科的形成都异常关键。赵昆至今非常感谢学校给予他的支持和投入,初到学校,学校为他提供了50万元的科研平台建设经费,之后又投资600万元用于“材料物理学与化学”校级重点学科的建设。作为学科负责人,他一直在不断摸索和尝试,终于寻找到了基础学科为主干学科服务的突破口——油气光学(oilandgasoptics)(赵昆及其团队2011年首次提出此概念),并在重点学科的支持下,建设了光传感与探测校级重点实验室。该实验室针对国家石油和化工行业对光学新技术的战略需求,以引领创新为目标,开展油气物质光学性质的应用基础研究以及光学方法在油气领域应用的重大关键技术、前瞻性技术研究,利用太赫兹波谱技术解决油气储层表征、岩石有机质演化、井下流体分析、油气产品性能预测、油气输运检测、油气污染监测等关键技术难题,研究开发性能稳定、耐腐蚀、耐高温、耐高压、快速响应、高灵敏度的非制冷光探测器件以及满足油气实时监测需要的新型光纤传感与测控装备,并基于MEMSNEMS技术实现探测系统的微型化、智能化,形成具有自主知识产权的油气太赫兹波谱与光电检测方法与技术。

  在20113月的全国激光技术会议上,赵昆做了关于基础学科如何在中国石油大学生存发展的汇报,其思想和路径得到了到会光学专家的认可,尤其是杨国桢院士等光学界前辈充分肯定了将光学新技术应用于油气资源探测的可行性和发展前景。在201110月举行的第二十届孙越崎科技奖颁奖大会上,赵昆获得“孙越崎教育基金会优秀青年科技奖”。201210月,国家重大科学仪器设备开发专项“基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发”获得立项,在该专项的11个课题中,赵昆承担了“油气资源与产品太赫兹光谱检测”的研究与开发任务,并同时被聘为重大专项用户委员会组长。201211月,赵昆主持的“油气太赫兹波谱与光电检测实验室”被中国石油和化工联合会认定为“全国石油和化工行业重点实验室”。能得到光学研究领域和石油石化研究领域的同时肯定,赵昆终于认定自己找到了基础研究与石油石化主干学科研究的结合点,“光”与“油”的碰撞闪耀出了绚丽的火花。

因为热爱  所以坚持

  从2006年入校,到光学新技术在油气资源探测领域的应用取得进展,赵昆用了六年的时间。他用“摸爬滚打”来形容自己这几年的摸索,有过不愉快的经历,有过怀疑和失意,也曾经失去方向,但是因为对学术的执着,因为对科研的热爱,因为学校给予的信任,他从未放弃理想,从未动摇信念。“当我在社会上拼搏了四年再回到实验室时,看到实验仪器都恨不得捧着亲一口。”他说,无论谁在最开始都无法预料最终的结果,科学研究更是如此,尤其是要开辟一个空白的研究领域,想要在其中寻求突破,一切都充满了未知,只有热爱科学研究、发自内心地认为所从事的工作有意义的人,才能坚持下去。

  “通识研究方向要提升水平,融入基础研究主流;特色研究方向要追求卓越,引领行业协同创新。”他说,进入中国石油大学以来,他撰写的论文和获得的专利中除了关于光学技术在石油石化领域的应用之外,一半以上仍是专注于光学与光电子学的基础研究。正是基于在光功能材料物性与量子调控研究方向的工作,他作为学术骨干加入了“介观结构新型氧化物紫外/深紫外光电探测及器件研究”973课题研究团队。同时,他也在有意识地转型,将目光更多地聚焦于学校的石油特色,围绕国家重大能源战略需求,发挥基础研究的优势,正如他在2010年新开学典礼上作为教师代表发言时所说:“成为石油战线的一名新兵,我感到无尚光荣。”

  他说,目前,在油气领域中发展光学新技术是一项应用基础研究,既不是通识学科的基础研究,也不是工程学科的应用研究,而是服务、支撑工程应用的基础研究。与服务于行业、企业的应用研究不同,应用基础研究应该解决的是该应用领域未来10年、20年甚至更长时间的问题,具有更强的前瞻性和引领性。“假以时日,我们一定可以在油气光学领域引领行业潮流,我们的实验室也一定可以成为国内一流、国际有较大影响的科研创新基地。”

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