羅平亞院士重點(diǎn)分析了油氣能源行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn),指出了提高創(chuàng)新能力對(duì)新時(shí)代科技工作者的重要性,闡述了對(duì)創(chuàng)新與原始創(chuàng)新的理解、原始創(chuàng)新的主要內(nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)。
一、石油工程行業(yè)面臨的重大技術(shù)難題
近十年來(lái),國(guó)家油氣攻關(guān)雖取得舉世矚目的重大成就,陸上勘探開(kāi)發(fā)已挺進(jìn)7000米深層,海上邁向1500米深水,諸多工程核心技術(shù)與裝備大大縮短了與國(guó)外先進(jìn)水平的差距,不少技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平并有自身的特色。我國(guó)油氣行業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力及影響力大幅提升。但與國(guó)家未來(lái)能源安全的巨大需求相比,仍有很大差距,集中表現(xiàn)在:
1.現(xiàn)有技術(shù)還不能有效解決“深層、深水等新區(qū)新領(lǐng)域勘探和老油田、已動(dòng)用低滲油藏大幅度提高采收率以及頁(yè)巖氣、煤層氣上千億規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)”的眾多國(guó)內(nèi)外都未很好解決的重大技術(shù)難題。
2.不少關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外尚有明顯差距,部分重大核心技術(shù)與高端裝備仍受制于人。
3.對(duì)主力老油田、低滲、特低滲、超低滲油氣田、非常規(guī)油氣、深層油氣、超水油氣,實(shí)現(xiàn)低成本有效開(kāi)發(fā)是我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)和基本要求,但國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)不可能完全實(shí)現(xiàn),必須依賴(lài)于革命性的創(chuàng)新技術(shù)。
4.國(guó)際上數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化工程技術(shù)及各種新材料在油氣勘探開(kāi)發(fā)與裝備中廣泛應(yīng)用,有的已近成熟,智能化技術(shù)飛速發(fā)展。而國(guó)內(nèi)基本上仍處于初級(jí)階段,整體屬于跟隨狀態(tài),差距巨大。特別是深水、深層及非常規(guī)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)起步才不久,急需的耐高溫高壓、超硬高端新材料、高精度傳感器、智能控制等核心技術(shù)基本都受制于人。
5.更嚴(yán)格的環(huán)境、生態(tài)保護(hù)政策對(duì)油氣勘探開(kāi)發(fā)提出了更新更高的要求。
對(duì)于這些難題,學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)可以較好地解決其中的一部分問(wèn)題,但在當(dāng)前的形勢(shì)下,真正的核心技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)也學(xué)不來(lái)的,核心關(guān)鍵技術(shù)必須依靠自主創(chuàng)新和原始創(chuàng)新才能建立和掌握。
而且,面對(duì)未來(lái)我國(guó)油氣生產(chǎn)的上述重大技術(shù)難題,即使我們趕上現(xiàn)在的世界先進(jìn)水平也不能完全解決,唯有自力更生,堅(jiān)持自立自強(qiáng)的原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新才有可能真正解決我國(guó)油氣生產(chǎn)的上述重大技術(shù)難題,確保我國(guó)油氣供應(yīng)安全,掌握國(guó)家能源安全戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)。
另一方面,由于石油工程的工作對(duì)象是地下幾千米深的各種地層,其狀態(tài)千變?nèi)f化,十分復(fù)雜,更主要的是迄今為止,我們對(duì)于鉆井、完井、改造、采油、采氣過(guò)程中地下的工作狀態(tài)都不能完全了解和掌握,從而大大增加了我們安全、優(yōu)質(zhì)工作的難度。一項(xiàng)有效的技術(shù)很難具有普遍性,一種難題經(jīng)常(永遠(yuǎn))是常遇常新,因此,石油工程永遠(yuǎn)處于不斷遇到新難題,需要在現(xiàn)有理論與技術(shù)基礎(chǔ)上不停改進(jìn)、不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展。
解決生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的各種技術(shù)難題,是我們石油科技人員永恒的主題,而創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力是解決這些難題最好的手段和途徑。因此不斷創(chuàng)新解決各種技術(shù)難題,促進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展是石油工程技術(shù)人員的基本要求和常態(tài)。
二、對(duì)創(chuàng)新與原始創(chuàng)新的理解
創(chuàng)新是一個(gè)十分廣泛的概念,不同國(guó)家、不同領(lǐng)域、不同歷史階段對(duì)其內(nèi)涵的賦予和理解都不相同??偟恼f(shuō)來(lái),創(chuàng)新是指人類(lèi)在認(rèn)識(shí)世界、改造世界的過(guò)程中獲得(創(chuàng)造)的一些前所未有的對(duì)人類(lèi)生存、發(fā)展有用的理論、方法、技術(shù)、策略等等的活動(dòng)過(guò)程,它一定是在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行的,得到的東西是以前沒(méi)有的,一定是對(duì)人類(lèi)有好處的。這個(gè)過(guò)程就是從0到1的過(guò)程。此后,進(jìn)一步的深化、發(fā)展、進(jìn)步也屬于創(chuàng)新,但不一定是原始創(chuàng)新,這個(gè)過(guò)程是1到N的過(guò)程。只要具有原始創(chuàng)新能力,其他創(chuàng)新都能很好實(shí)現(xiàn),因此,創(chuàng)新能力的根本是原始創(chuàng)新能力。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)把創(chuàng)新分為了三類(lèi):
1.引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新。
2.集成創(chuàng)新,即集成現(xiàn)有的相關(guān)理論、方法和技術(shù)來(lái)解決單一技術(shù)或者幾種技術(shù)解決不了的問(wèn)題,從解決問(wèn)題的角度來(lái)看,應(yīng)該屬于創(chuàng)新,但所用的方法手段除了“集成”以外都不屬于創(chuàng)新。
3.原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新。我國(guó)科技發(fā)展到現(xiàn)在,前面兩項(xiàng)已經(jīng)不是最主要的了,現(xiàn)在最主要的是原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新。
原始創(chuàng)新、自主創(chuàng)新,就是自立自強(qiáng)的科技創(chuàng)新,所謂創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)就是原始創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。相對(duì)于原始創(chuàng)新而言,自主創(chuàng)新是什么意思呢?我理解,國(guó)外已經(jīng)有了這個(gè)東西,但是我們拿不到,拿不到我們就自己干,從0開(kāi)始自己干,這個(gè)和原始創(chuàng)新基本程序是一樣的。自主創(chuàng)新就擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),不像過(guò)去引進(jìn)來(lái)還要交專(zhuān)利費(fèi)。
所以,我國(guó)現(xiàn)在進(jìn)入了原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新階段。
由于歷史原因,迄今為止,我國(guó)石油工程的理論與技術(shù)基本上都源于國(guó)外,我們學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的理論、技術(shù),結(jié)合我國(guó)實(shí)際形成適用于我國(guó)實(shí)際的相關(guān)理論、方法、技術(shù),并達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)、甚至國(guó)際領(lǐng)先水平,或國(guó)外提出的理念,但國(guó)外做得不好,或沒(méi)做出來(lái)而我們做出來(lái)或做得更好。從技術(shù)進(jìn)步角度來(lái)講,這點(diǎn)應(yīng)該充分肯定,但也要認(rèn)識(shí)到,其理念或理論還是源于國(guó)外,未必值得驕傲。
我國(guó)油氣工程領(lǐng)域很少(基本沒(méi)有)源于我國(guó)的世界領(lǐng)先技術(shù),這使得我國(guó)油氣工業(yè)一直處于跟跑和并跑階段。而對(duì)于國(guó)外沒(méi)法解決的難題我們也沒(méi)有什么辦法,解決不了我們油氣工業(yè)急需解決而國(guó)外也沒(méi)解決的技術(shù)難題。
假若國(guó)外的理論、方法、技術(shù)路線(xiàn)不當(dāng)或錯(cuò)誤則我們也會(huì)同樣地走入誤區(qū)或無(wú)法成功。
所以,解決問(wèn)題的根本出路在于原始創(chuàng)新,否則,當(dāng)前和以后我國(guó)油氣工業(yè)發(fā)展會(huì)受到嚴(yán)重制約。其根本原因是,我們引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新,集成創(chuàng)新,自主創(chuàng)新做得很好,但原始創(chuàng)新太弱。因此,我們?cè)诶^續(xù)加強(qiáng)引進(jìn)、消化、吸收創(chuàng)新和自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上(跟跑和并跑),重點(diǎn)加強(qiáng)在原始創(chuàng)新方面突破和發(fā)展,只有在原始創(chuàng)新方面有突破和發(fā)展,我們才能真正做到領(lǐng)跑。
對(duì)于個(gè)人的創(chuàng)新能力而言,前述三種創(chuàng)新能力都必須具備,而原始創(chuàng)新、自主創(chuàng)新能力是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。它不僅是創(chuàng)新的根本,而且其方法、路線(xiàn)前兩類(lèi)創(chuàng)新也應(yīng)該遵循。換句話(huà)說(shuō),你真正具有原始創(chuàng)新的能力,你要去集成創(chuàng)新或引進(jìn)消化吸收創(chuàng)新應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。
對(duì)于人才培養(yǎng),這三種類(lèi)型都需要,但以第三種最為重要。油氣技術(shù)干部的職責(zé)和能力首先表現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)中各種難題的解決能力以及生產(chǎn)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步過(guò)程中新產(chǎn)生的難題的解決能力,包括對(duì)于解決難題的先進(jìn)技術(shù),有能力經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)、消化、吸收并在利用中進(jìn)一步發(fā)揮;利用多學(xué)科知識(shí),多項(xiàng)相關(guān)技術(shù),綜合應(yīng)用解決一個(gè)重大技術(shù)難題;對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)都不能很好解決的難題,必須通過(guò)原始創(chuàng)新的途徑去解決。
三、原始創(chuàng)新的主要內(nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
原始創(chuàng)新包括什么內(nèi)容?究竟該怎么做才叫原始創(chuàng)新?怎樣才標(biāo)志著你是屬于原始創(chuàng)新?對(duì)于這一點(diǎn),不同的學(xué)科是不一樣的,我這里主要針對(duì)工程應(yīng)用學(xué)科來(lái)談。
2000年前后,我們?cè)?jīng)歸納提煉過(guò)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)路線(xiàn),提出了以下幾點(diǎn),現(xiàn)在回過(guò)頭看,這幾點(diǎn)與國(guó)家提出的原始創(chuàng)新的途徑和內(nèi)容是非常吻合的。它包括四個(gè)內(nèi)容:
1.現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中沒(méi)有解決的重大技術(shù)難題及石油工程新技術(shù)發(fā)展遇到的新難題的總結(jié)和歸納,即對(duì)生產(chǎn)中重大技術(shù)難題的總結(jié)和歸納能力。
2.分析這些重大技術(shù)難題沒(méi)有解決的原因,凝練出要解決這些重大技術(shù)難題必須解決的基礎(chǔ)問(wèn)題和基礎(chǔ)理論問(wèn)題(基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題),這是對(duì)基礎(chǔ)、科學(xué)問(wèn)題的凝練能力。這一點(diǎn)非常重要。
3.綜合應(yīng)用基礎(chǔ)理論及其他相關(guān)學(xué)科知識(shí)及最新科技成果來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)研究,解決這些基礎(chǔ)理論問(wèn)題(科學(xué)問(wèn)題),獲得新的認(rèn)識(shí)、產(chǎn)生新的機(jī)理、理論(理論突破即理論成果),這是綜合利用多學(xué)料進(jìn)行基礎(chǔ)研究的能力。
4.以此理論突破為基礎(chǔ),結(jié)合本學(xué)科專(zhuān)業(yè)的基本理論和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),研究建立新的方法、研制新的儀器、設(shè)備與裝備、研發(fā)新的材料、新的工具、新的工藝和技術(shù),以用來(lái)解決前述重大技術(shù)難題(原創(chuàng)性技術(shù)研發(fā)),這是對(duì)原創(chuàng)性技術(shù)的研發(fā)能力。
因此,原始創(chuàng)新研究的要素是:(1)重大難題導(dǎo)向;(2)基礎(chǔ)理論凝練;(3)理論突破;(4)原創(chuàng)性技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用,解決重大難題。
原始創(chuàng)新獲的得成果包括:(1)理論成果,原創(chuàng)性技術(shù)的理論基礎(chǔ)和依據(jù)(論文);(2)解決重大技術(shù)難題的原創(chuàng)性技術(shù)(專(zhuān)利、專(zhuān)有技術(shù))。