作者:陈欢欢 来源:中国科学报 发布时间:2020/8/13 19:46:24
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不被“文章”遮望眼,十年磨剑仍从容
——访中国科学院工程热物理研究所研究员陈海生

 

 陈海生 工程热物理所供图

他5岁上小学,10岁上中学,16岁就上了大学,25岁博士毕业,27岁副研,32岁成为工程热物理研究所最年轻的博导,42岁入选国家“杰青”……

在外人看来,如此顺利的人生似乎被按下了加速键。但中国科学院工程热物理研究所(以下简称工程热物理所)研究员陈海生却认为自己一直“按部就班,讲求按规矩办事。”

就像他的科研,从28岁至今,陈海生专注于一件事——压缩空气储能技术,从1.5兆瓦示范,到10兆瓦,再到100兆瓦,一步一个台阶,积小成为大成,使科研工作从一个胜利走向另一胜利。

按部就班的齐鲁人

陈海生出生在山东滕州农村,由于当时没有幼儿园,加之父母繁忙,他5岁时便被送进小学;五年级参加小升初考试,10岁上了中学。这也造成了后来的一系列“后果”。

“但我从来都是正常学习、正常毕业的,从来没有跳级过,从来没有破格过,也从来没有提前毕业过。一路走来,看似比较年轻,但每一步都是按部就班的,再平凡再正常不过了。”陈海生说。

山东是齐鲁故地,滕州地处鲁国腹地,人称“百里三圣人(曲阜孔子、邹城孟子、滕州墨子)”中的墨子就来自滕州。历史上鲁风更重农、重义、重传统,齐风更重商、重利、重创新。陈海生认为鲁风对自己影响更大,讲规矩、务实。

“按部就班”的他在英国做访问学者期间却发生了点“意外”。当时,他把一个3万英镑的小项目,最后做成了总投入达600万英镑的大项目,原计划1年的交流访问也变成了4年多的正式工作。

在英国发展得这么好,为什么毅然回国?

这个别人经常问他的问题,在陈海生看来却不是个问题。“谈不上毅然,因为从我出国的那天起,回国就是一直未变的决定,从来没有动摇过。”

回顾走上科研道路的历程,陈海生认为原因有三:一是从小怀有成为科学家的梦想;二是读书时成绩不错,能够考上研究生;三是博士毕业能有机会留在中科院工作,从而走上科研道路。

对于在自己科研道路上扮演重要角色的工程热物理所,陈海生感情很深,即使在英国的4年期间,同研究所的联系也从未中断。

“硕博连读期间研究所为我提供了很好的学习和工作条件,培养我顺利完成博士学业,后来欣然接受我回所工作,又积极地推荐我出国,工程热物理所给予我的全是培养、支持和帮助,我回国时唯一的选择只能是怀着感恩的心,全力以赴地工作来回报培养、支持和帮助过我的工程热物理所。”陈海生说。

除了熟悉和感恩,工程热物理所也有很好的研究平台和基础,尤其在陈海生研究的压缩空气储能和储冷储热方面有很好的基础。加上他在英国期间和研究所保持了密切的联系和项目合作,建立了很好的软硬件基础。

2009年,陈海生带着在英国期间磨炼的新技能回到了工程热物理所,很快便将工作开展起来。

十年磨一剑

开始压缩空气储能的基础研究是2005年,当时陈海生是工程热物理所的一名副研究员。自此便在这条路上一路走下去。在英国利兹大学工作的4年间,他开展了液态空气储能关键技术研究和示范。2009年回国后,陈海生带领团队专注于先进压缩空气储能技术的研发和示范应用。

传统的压缩空气储能是基于燃气轮机技术的储能系统,在电力负荷低谷期将电能压缩空气并密封储存在山洞或储气罐中,在电力负荷高峰期释放压缩空气推动燃气轮机发电。德国和美国目前都有商用压缩空气储能电站。

但是,传统技术存在三个主要技术瓶颈:依赖天然气等化石燃料提供热源;依赖大型储气洞穴;系统效率较低,德国和美国电站的效率分别为42%和54%。

而陈海生团队提出的超临界和先进压缩空气储能技术则可突破这些技术瓶颈,不使用大型储气洞穴、不使用燃料。

“压缩空气储能技术复杂,牵扯到多个行业,而且受政府政策影响很大,是一个典型的需要长期投入的硬科技,研发难度非常大。”陈海生介绍道。

面对这样一个多学科交叉的系统工程,团队重点开展了三个关键科研问题研究:首先是压缩机和膨胀机内部流动的问题,第二是超临界蓄热蓄冷技术,最后是全工况的系统设计技术。

为了啃下这块硬骨头,工程热物理所建立起100余人的专业团队,这也是目前国际最大的压缩空气储能团队;其次,建立了完整的研发体系,成为国际上唯一具备10-100兆瓦级的部件实验和系统集成测试能力的压缩空气储能研发平台;第三,团队吸引多方支持,加深与投资人之间的相互学习、促进,让成果更加贴近市场。

目前,包括工程热物理所在内,国际上已建成兆瓦级新型压缩空气储能系统示范的机构共4家。其中,陈海生团队2016年建成的10兆瓦先进压缩空气储能示范系统,系统效率达60.2%,是全球效率最高、规模最大的新型压缩空气储能系统。

陈海生团队“十年磨一剑”,从提出新型压缩空气储能概念到完成基础研究,再完成关键技术突破,实现技术示范,梦想中的目标越来越近。

不过在陈海生看来,技术提升的空间还很大。目前正在研发的国际首套100兆瓦级先进压缩空气储能示范系统就将瞄准更高技术性能、更大系统规模、更低单位成本,预计2021年左右建成。

勤奋+专注

总结过去的经历,陈海生认为有两点比较重要,一是勤奋,二是专注。

“人和人的能力差别并不大,特别是在中科院这个人才济济的地方,只有更加勤奋才可能做出更扎实的工作。同时人的精力都是有限的,所以目标一定要有限,只有把有限的精力、有限的时间、有限的资源专注到有限的目标上,才能做出更好的工作。”

对于自己的团队里的年轻人,陈海生也是这样建议:理想、专注、坚持、创新,在一个领域内踏下心来扎实工作,经过一定的积累,终会有所成。

虽然陪伴家人的时间也很有限,陈海生总是尽量享受和家人一起的时间,在家时尽量不被工作打扰。对于工作和家庭,他坚持“二八原则”——把80%的时间放到重要的事情上,同时高效利用碎片时间。

在自己喜欢的书中,陈海生特别推荐尤瓦尔·赫拉利的“人类简史三部曲”:《人类简史》《未来简史》《今日简史》。“尤其是第一部《人类简史》,它能够跳出人类本身的角度来考量历史的发展,可以启发我们对宇宙演化、人类历史和科技革命的深入思考。”

不忘初心,方得始终。关于科研工作的初心是什么,陈海生也有自己不断加深的理解:现在科研工作关注的往往是文章、专利、项目、经费、荣誉和获奖,但实际上,文章和专利是科研工作的副产品,项目和经费是对科研工作的投入,荣誉和获奖是科研工作的品牌,都不是科研工作的初心。

在他看来,基础研究的初心,是发现新现象、总结新规律、提出新理论;技术研究的初心,是发明创造、在国家重大需求和重要产业中得到应用;应用研究的初心,是实现技术推广和产业化,创造生产力。

“我们要不忘科研工作的初心和使命,千万不要被文章、项目、荣誉等‘浮云’所迷惑,做到不被浮云遮望眼,乱云飞渡仍从容。”陈海生说。

 
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