赵文智院士：做基础研究的关键是要找到研究对应的重要需求

导语：

2022年7月4日，中国石油大学（北京）主楼C304会议室，青年人才“本熹班”导师聘任仪式结束后，中国工程院院士、石油地质与勘探著名专家赵文智教授与地球科学学院青年学者座谈，就青年教师面临的研究困惑和学术难题展开交流。针对青年教师提出的关于“氦气研究前景”、“基础研究与应用研究的关系与平衡”以及“页岩油研究如何凝练科学问题和天然气水合物发展前景”等问题一一进行了指导和交流，并对青年学者提出殷切寄语。

氦气是我国稀缺资源，也是重要的战略资源。国家层面和油公司层面都很关注氦气资源的研究与开发利用，目前有关氦气资源的富集机理和分布规律尚不明确，致使对氦气资源潜力和分布评价尚缺理论基础。有志于氦气资源富集机理与分布特征研究的学者，应该倾志攻关，帮助国家破解资源发现的理论技术瓶颈，这个领域的研究大有可为。

氦气来自于地壳深部，在航天等领域有广泛应用需求，天然气藏中含有一部分氦气，但含量很低。如果能从大地构造、岩石地球化学角度、围绕氦气形成机理、富集条件与分布特进行研究，会是一个很有需求远景的探索方向。中国石油集团公司已经部署了氦气研究项目，专门设立了重点研究项目。

很多在大学里做纯基础研究的老师都面临着一个共性问题，就是基础研究如何能够获得相对充裕的经费支持。解决这个问题不妨借鉴一下油公司选题研究的惯用做法，就是从未来需求出发，做有针对性研究。

基础研究的第一步，就是把基础研究做得有应用前景，这就需要对研究方向所对应的需求方向做到了然于胸。接下来再按照确定的研究方向做下去。如果按照这样的思路走下去，基础研究就会永远有比较好的应用前景，自然获得经费支持的可能性就高。如果在没有看清需求方向的前提下，凭着自己的兴趣和专长，匆忙开始一项基础研究，当成果出来以后，尽管原创性很好，可以发高水平论文，但要获得经费支持的概率会相对较低。当然，涉及国家自然基金方面的研究不在今天讨论的范围之内。

还有一个问题需要说明，就是很多大学老师已经做了很多年研究，已经在某些方向积累了很多的学识和创新，这种情况下，既要保持自己已经积累的优势，又要让自己的研究有市场，也需要对涉及自己专业优势的领域的需求做到心中有数，然后根据需要，把自己的学术优势在保持中做适度调整和扩展，以保持研发的生命力和后劲。

比如，拿岩石物理这个研究方向来说，既是一项基础性很高的研究领域，也是涉及应用技术领域基础瓶颈问题破译的研究内容。在搞清相关领域前沿发展状况和方向基础上，不妨思考一下这个领域解决生产应用面临技术难题的基础关键问题是什么，然后做些有针对性和创新性研究，一旦取得认识突破，注意及时寻找途径把基础研究成果向应用技术转化，如此下来，坚信基础研究的应用前景会变得越来越好。

第二步，就是要为基础研究成果及时找到转化应用的途径。

举页岩油研究一例。页岩油是地下已经形成的油气在烃源岩中的滞留，决定页岩油能不能采出来和能否有经济规模的采出量，

• 一是页岩油的流动性，这涉及有机目质类型和数量、热成熟度（Ro）与保存条件；

• 二是页岩作为储层拥有的微纳米孔隙数量和孔隙结构，这是涉及页岩油含油丰度和流动量的重要参数；

• 三是组成页岩的黏土矿物类型和构成，以及页岩的组构，就是页理的发育程度与易剥开性等，这是涉及页岩油被吸附数量和流动能力的重要内容。

仅就页岩储层来说，从以往的毫米和微米级孔隙空间的观察和描述进入到微米和纳米级孔隙空间和结构的观察和描述，这里有很多岩石物理问题。如果基础研究能够看清这个新领域未来的需求，比如黏土矿物类型与不同烃物质组份间的吸附关系、不同组份烃物质与微纳米孔隙结构的吸附与流动关系等，然后开展有针对性研究，相信未来会有非常广阔的需求前景。

页岩油领域理论创新点在哪里？南海天然气水合物研究前景又如何评价？

创新是最难的，难就难在判断这个“创新点”在哪里？可以说，前人研究尚未涉及的领域就是创新点所在。即在前人的关注点、创新点相对比较薄弱的方向上关注和寻找创新机会，获得成功的可能性就大。

创新性成果的取得除了选准创新方向而外，还与个人的创新能力和创新意识有很大关系。创新需要有非常敏锐的创新意识。做到这一点，首先要知道前人研究的优势在哪里，研究的薄弱环节在哪里，在哪些方面做得还不够全面。然后寻找适合自己介入研究和取得突破的方向和切入点，就有可能取得意想不到的创新发现。

页岩油的富集取决于多重因素的有机组合，决定页岩油能不能采出来而且是有经济性的采出来，一是滞留烃的数量，二是滞留烃的流动性。其中涉及滞留烃数量的评价指标相对比较明确，而涉及滞留烃流动性与流出量的评价指标尚未统一，认识还有很大的争议和不确定性，这其中任何一个方面的研究投入和认识积累都有可能形成原创性成果，值得青年学者投入精力去做创造性探索。

天然气水合物也是一个新矿。对水合物的评价需要分两个层次看，一是冻土带里面的水合物，只要能够发现有规模的冻土带水合物资源富集区，就可以投入开发利用，这方面的开发技术比较成熟，只要能够突破经济开发关，就可以大规模开发利用；二是大洋软泥中分布的水合物，对其评价目前还有较多认识误区需要明确，一是大洋软泥并没有固结成岩，而水合物是以固体形式参与大洋软泥的骨架沉积的，也就是说，当水合物开发改变了水合物存在环境的稳定性以后，固体水合物就要分解，形成甲烷和水，相应的水合物固体也会消失，这将改变大洋软泥的固体结构，而产生不稳定性，不仅会影响井眼的稳定性，而且会使甲烷从地层从释放出来，形成温室气体。所以，大洋软泥中的水合物目前还没有成熟的开发技术；二是水合物的富集成矿也需要条件，概括起来是三点：一是生成甲烷的源灶要有潜力，二是温压条件要满足水合物固体的形成；三是要有可供高丰度水合物固体形成的储集空间并有形成骨架支撑的粗颗粒沉积物存在。这三个条件是水合物经济成矿的必要条件，缺一不可。

目前，我国在南海神弧地区探索开发的水合物主要是在含粉砂的泥基沉积物中分布的，一是水合物丰度低，难于达到经济开发门限，二是沉积物极不稳定，不能形成骨架支撑，开发面临一系列工程技术问题。另外，还有一个经济开发问题，在水深1000米之下开发水合物资源，天然气单井日产量达不到30万方以上基本没有经济性，这是水合物资源评价和判断其未来发展地位时必须关注的问题。

到目前为止，我们国家还没有找到水合物主要富集区。因而很难说在大洋软泥水合物评价和开发试采方面已经取得了突破。这说明水合物的未来研究还有长的路要走，同时也有很广阔的创新性空间，需要包括今天在座的广大科技工作者去探索发展、预祝大家取得重大突破，支撑我国对水合物新矿种资源的开发利用。

今天，看到地球科学学院有这么多40岁以下的青年教授，很高兴。青年是石油大学地球科学学院的未来。学院的青年才俊能不能站在前人的肩膀上，依靠自己的创造，实现新跨越发展，希望在你们，可能性也在你们。

尽管你们现在已学有所成，但从成大事和成大器的角度来说，今后仍然需不断补充知识，进一步打好基础。学校老师的职责是传播知识和创造知识，要让学子们获得足够扎实的知识，就需要老师具备渊博的知识。这就是前人说的，老师与学生的关系就是桶水与杯水的关系。要想给学生满满的一杯水，你自己就得备有一桶水。只有不断丰富、完善知识，才能胜任这一神圣职责。

另外，高校教师除了传授知识外，还要创造知识，这就是大家在教学之余从事的研究。研究，说到底就是在前人已经做了很多工作的领域去寻找前人丢掉或遗漏的东西。当你的知识储备足够多，就可以在一接触问题时，就能敏锐地发现问题，并能知道该如何解决问题。

科学研究就是发现问题、分析问题和解决问题的过程。当我们去油田承担科研项目的时候，实际上就是发现问题、分析问题和解决问题的过程。油田给你提出的要求，重点是他们生产中遇到的困难，但是何种原因导致的问题他们并不很清楚，需要你去帮助解决。给你的资料往往是真的、假的、粗的、细的都混乱的堆放在一起的，需要你去粗取精和去伪存真，把有价值的信息留下，把虚假和无用的信息过滤掉，同时把有价值的信息进行有机组合，以客观表征地下的客观存在。这就好比盖一栋房子一样，备好的砖瓦石块都是混乱堆放的，需要你一砖一石放在恰当的位置，形成有型的建筑物。这个由乱到有序的过程就需要知识的指引，否则你将陷入莫衷一是。这些道理讲起来很抽象，做起来很重要。当你的知识足够丰富的时候，你看到的东西总是有序而有关联的，这就是知识让你补缺了漏洞，看到了别人看不到的东西，你多数情况下都会明白摆在你面前的未解之谜应该是什么。

要脚踏实地给自己的人生发展设定目标。大家现在已经是小有名气的专家，但切不可自满，要在现有基础上设定新目标，并千方百计去努力实现这一目标，而且不达目的誓不罢休。

要培养自己的敏锐意识，力争超越前人。中国有句古话：二月春水鸭先知。敏锐意识就是要有超越常人的感知意识，率先看到别人没有看到或者是已经看到但尚未足够重视的东西。敏锐的感知就是看准哪些领域存在创新的可能性，并对该领域出现的新苗头有最先捕获的能力，并能立即投入精力和时间予以涉足研究。现在大家都有自己的研究方向和重点，一定要坚持有自己的主攻研究方向和专长，同时又不唯优势和专长，而在其他相关领域和方向上注意多有涉猎和知识的补充，这样才有可能比别人走得更快、走得更稳，也走得更远。

另外，要牢记勤能补拙的道理，坚持用花时间来弥补创新能力的不足，以捕捉有引领性创新的机会，并贵在持之以恒。

诗人汪国真有这样一个诗语：我不去想是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程。

青年学者们，无论未来是平坦还是泥泞甚或坎坷与荆棘，只要奉献事业、用心去做，一切都在期待中，一切成功皆有可能！