中國礦業(yè)大學王德明教授(王德青中國礦業(yè)大學)
為響應(yīng)國家建設(shè)“一流大學、一流學者”的號召，本文自2016年10月推出“一流煤炭學者”欄目以來，受到廣泛關(guān)注，引起巨大反響在行業(yè)中?，F(xiàn)在我們很榮幸地介紹我們的第二位采訪嘉賓，王德明教授。
嘉賓簡介
王德明，男，1956年8月出生，貴州省遵義市人，博士，教授，博士生導師，安全技術(shù)與工程國家重點學科學術(shù)帶頭人，煤礦瓦斯與火災(zāi)防治重點實驗室主任教育部管控、全國優(yōu)秀教師、國家安全生產(chǎn)專家組專家、中國煤炭安全科學技術(shù)學會礦井通風專業(yè)委員會主任、防火滅火專家委員會副主任煤炭工業(yè)協(xié)會.曾任中國礦業(yè)大學能源與安全學院院長、安全工程學院院長。獲國家教學成果一等獎1項、國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項。出版《礦井火災(zāi)學》、《煤氧化動力學理論及應(yīng)用》、《礦塵學》、《礦井火災(zāi)救災(zāi)決策支持系統(tǒng)》等7本書。
1.請問您是什么時候開始對煤炭研究感興趣并走上從事科研的道路？
我是1977年恢復(fù)高考后第一屆礦業(yè)大學采礦工程專業(yè)的學生，入學后我才開始了解煤炭行業(yè)。畢業(yè)后，我前往波蘭克拉科夫礦冶學院學習煤礦安全，有機會接觸到歐洲先進的煤炭科學。和技術(shù)，開始對世界煤炭技術(shù)有了一定的了解?；貒髱煆牡V業(yè)大學安全學科帶頭人王勝深教授，從事礦井火災(zāi)防治研究。煤炭安全技術(shù)的深入研究始于1990年煤礦火災(zāi)救災(zāi)專家系統(tǒng)的研究。該項目為原煤炭部重點科技課題，由導師承擔。我對這個項目的研究內(nèi)容很感興趣，因為當時專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)剛剛興起，而礦井火災(zāi)救援專家系統(tǒng)的內(nèi)容既新穎又符合煤炭的發(fā)展需求行業(yè)。于是我開始學習煤礦火災(zāi)時的救災(zāi)知識，并花了很多時間自學計算機編程技術(shù)和人工智能技術(shù)。從編程語言基礎(chǔ)開始，然后在windows環(huán)境下學習C語言、C++、VC++。研究中選取山東省棗莊市柴里煤礦作為應(yīng)用礦井，認真獲取礦井通風安全數(shù)據(jù)，最終開發(fā)出礦井火災(zāi)救援專家系統(tǒng)。之后，我獨立承擔了國家“九五”項目中的礦井火災(zāi)救災(zāi)決策與風流遠程控制系統(tǒng)子課題，在南屯建設(shè)了軟硬件結(jié)合的礦井火災(zāi)救災(zāi)系統(tǒng)山東省兗州煤礦。走上了從事煤炭科學技術(shù)研究的道路。
2、您記憶較深刻的一次科研經(jīng)歷是？當時解決了什么問題？
答：神華神東礦區(qū)防止煤炭自燃的加厚砂漿防火滅火技術(shù)于2004年完成，當時神東礦區(qū)主要面臨煤炭自燃問題。礦區(qū)地表缺乏土壤和水，傳統(tǒng)黃土注漿技術(shù)難以實施。然而，礦區(qū)位于毛烏素沙漠邊緣，地面有20-30米的沙子。神東礦區(qū)提出了以砂代黃土防火滅火的課題。但沙子比重大，易沉降，磨損管道，技術(shù)難度大。為此，現(xiàn)向全國相關(guān)科研單位進行技術(shù)招標。前期主要從事礦山外因火災(zāi)防治技術(shù)研究。這是我第一次遇到煤炭自燃火災(zāi)防治的技術(shù)難題。我?guī)ьI(lǐng)團隊研發(fā)了一種以海帶為原料的增稠劑。成本低、環(huán)保好、懸浮砂能力強。稠化砂漿流動時阻力小，不流動時形成凝膠。它是防火的。很好的表現(xiàn)。該材料的優(yōu)越性使礦業(yè)大學在科技招標中成功，獲得240萬元科研經(jīng)費，在神東建設(shè)稠化砂漿生產(chǎn)制備系統(tǒng)，有效控制了神東煤自然著火問題。礦區(qū)。
3.請問您如何看待當前的煤炭去產(chǎn)能？如何看待其與煤炭行業(yè)院校的改革發(fā)展之間的關(guān)系？
煤炭在能源中的比重逐步下降，煤炭去產(chǎn)能已成為共識并正在有效落實。但從我國能源資源性質(zhì)以及煤炭的經(jīng)濟性和清潔利用情況來看，煤炭在未來相當長的一段時間內(nèi)仍將是戰(zhàn)略性、主要能源。減少產(chǎn)能并不是脫煤。市場對煤炭的需求量很大，煤炭無法完全替代。習總書記曾經(jīng)說過，我們不能把注意力從煤炭上轉(zhuǎn)移開來。在發(fā)展新能源和可再生能源的同時，要繼續(xù)做好煤炭大事。煤炭行業(yè)院校的改革發(fā)展決不能分散對煤炭的關(guān)注。要繼續(xù)做好煤炭這個大文章，把所依托的煤炭工業(yè)作為改革發(fā)展的優(yōu)勢和特色，并在此基礎(chǔ)上拓寬研究領(lǐng)域。這是我們煤炭工業(yè)院校的責任和任務(wù)。
4.請問您如何理解新工科建設(shè)？
相信新工科建設(shè)為礦業(yè)大學這樣的工科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了方向，為學校定位和一流學科建設(shè)增添了新的內(nèi)涵。
工科新學科建設(shè)必須圍繞學校定位和一流學科建設(shè)。這是一個系統(tǒng)工程。一是做好頂層設(shè)計。進一步明確學校定位，圍繞創(chuàng)建世界一流礦業(yè)大學目標，根據(jù)新需求對現(xiàn)有學院、學科、平臺進行調(diào)整整合。其次，建立適應(yīng)新工科建設(shè)的體制機制。按照研究型大學的格局，通過體制機制的改革和完善，充分調(diào)動學院及相關(guān)研究平臺的積極性，精心運營各類平臺，克服重應(yīng)用、輕管理的老問題。三是建立專業(yè)化的高層次干部隊伍。學校的發(fā)展需要教育管理專家和高水平的專業(yè)化專業(yè)隊伍。專注于科學研究的教授還擔任相關(guān)行政職務(wù)。很難保證他們投入全部精力，也缺乏相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)和能力。
5.請問礦業(yè)學科、安全學科的新工科建設(shè)如何做？
礦業(yè)大學采礦學科是典型的傳統(tǒng)老工科學科，也是最具特色的學科。采礦學科新工科建設(shè)的路徑非常明確，就是與新工科結(jié)合。礦業(yè)學科的發(fā)展，正如錢明高院士常講的，礦業(yè)工程必須與機電、計算機、經(jīng)濟、管理相結(jié)合，在當前條件下必須與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、和大數(shù)據(jù)。
礦業(yè)大學安全工程學科以前只是采礦工程的一部分，目前該學科的知識體系還是一樣的。這既是發(fā)展的優(yōu)勢，也是發(fā)展的瓶頸。安全科學與工程已被列為國家一級學科。在當前社會發(fā)展中，人們已經(jīng)認識到安全的重要性，而安全本身就是一個新興產(chǎn)業(yè)。目前，公共安全、網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展迅速，而礦業(yè)大學的安全學科基本沒有涉足這些新領(lǐng)域。安全學科新工科建設(shè)不僅是新舊結(jié)合的問題，更需要建立適應(yīng)社會發(fā)展的新體系。目前的思路是，在進一步鞏固煤礦安全優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，要拓寬發(fā)展領(lǐng)域，在地鐵、隧道、地下工程等領(lǐng)域逐步形成安全優(yōu)勢；同時，將安全工程向地面拓展，重點抓好城市安全消防工作。無論是在傳統(tǒng)礦山安全領(lǐng)域，還是在新型地下工程和地面城市消防工程的發(fā)展中，礦業(yè)大學安全學科必須注重融入新的工程內(nèi)容，進一步改造和升級傳統(tǒng)知識體系。
6.為什么傳統(tǒng)老工科需要與新工科進行融合，如何融合？
人們普遍認為，創(chuàng)新一般發(fā)生在學科的交叉點。傳統(tǒng)學科的發(fā)展只有在新技術(shù)的推動下才有可能。傳統(tǒng)老工科專業(yè)通常與國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)相關(guān)。礦業(yè)大學特色學科均與行業(yè)特點和國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展需要相關(guān)。老工科專業(yè)最大的優(yōu)勢就是背景清晰。新技術(shù)一旦與傳統(tǒng)學科相結(jié)合，就會產(chǎn)生巨大的效益，也是新技術(shù)發(fā)展的最大動力?，F(xiàn)代礦山工程技術(shù)的發(fā)展與當代機械裝備制造技術(shù)、計算機技術(shù)、人工智能和自動化技術(shù)密切相關(guān)。安全學科的特點體現(xiàn)了學科的交叉性，需要行業(yè)專業(yè)知識與新的工程專業(yè)知識和技術(shù)的融合。我認識到，科學研究取得的每一項成就都離不開與其他學科的融合。例如，煤自燃機理的研究就離不開煤化學知識。我的團隊在量子化學和分子動力學方面的研究是密不可分的。我們已經(jīng)進入這些學科的最前沿，使我們能夠提出煤氧化動力學理論和測定煤自燃傾向的行業(yè)標準。當我學習礦井火災(zāi)救援專家系統(tǒng)時，為了掌握計算機編程技術(shù)，我的編程能力達到了一定的計算機水平。我給全校研究生開設(shè)了C++課程，熟悉面向過程和面向?qū)ο蟮木幊桃约癡C功能。函數(shù)的應(yīng)用有很多個人的體會。因此，老工科學科的發(fā)展需求也是新工科學科成長的動力和源泉。老工科學科的背景需求越清晰，對新工科學科的需求就越迫切。老工科與新工科融合得越好，就越能取得創(chuàng)新成果。
7.請您給即將進入煤炭行業(yè)的科研小青椒們提一些建議
一是將明確的行業(yè)背景視為優(yōu)勢。
許多人將煤炭行業(yè)視為劣勢并希望退出該行業(yè)。其實，如果你有明確的背景，所學的知識有應(yīng)用目標，你就能很好地學習和運用這些知識。當我給學生講授礦井火災(zāi)時，我告訴他們，無論是建筑火災(zāi)、化學火災(zāi)、森林火災(zāi)還是礦井火災(zāi)，燃燒原理都是一樣的，但礦井是有限空間。一旦發(fā)生災(zāi)害，危害將是最嚴重的。了解如何很好地使用礦火。如果你掌握了消防知識，你就可以掌握其他類型的消防知識。為什么礦業(yè)大學的安全紀律處于全國最好水平？因為煤礦安全是工業(yè)安全的重中之重。面對瓦斯、火災(zāi)、水、屋頂、粉塵五大災(zāi)害，解決這些問題可以取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。才能取得重要科技成果，培養(yǎng)優(yōu)秀人才。但由于一些“985”學校缺乏相關(guān)學科應(yīng)用背景，難以產(chǎn)出高水平成果和人才。
二是針對行業(yè)的重大需求確定研究方向和課題。
科學研究的目標應(yīng)該是解決行業(yè)的重大科學技術(shù)問題。這應(yīng)該是論文選題的原則。如果我指導的學生能夠取得更好的成績，他們的選題就會緊緊圍繞場景的重大需求或者科學的前沿問題。如果忽視實際需求，僅從學術(shù)文獻中選取課題以完成或發(fā)表學術(shù)論文為目的，研究內(nèi)容往往缺乏實用價值，學生很難得到真正的訓練，更難實現(xiàn)有價值的學術(shù)成果。如果他們以解決實際問題為導向，學生將得到最多的訓練，也最有可能取得學術(shù)成果。去年，我的一名學生發(fā)表了10篇SCI論文，解決泡沫降塵技術(shù)中微量發(fā)泡劑的穩(wěn)定添加等問題。
三是研究的問題處于學科前沿。
很多人不了解自己所研究的東西在學科中的地位，常常研究別人已經(jīng)研究過的東西。這種重復(fù)研究一般很難取得創(chuàng)新成果。我要求自己和團隊，所從事的研究問題必須走在學科的前沿。第一步是了解學科的前沿在哪里。不了解前沿就意味著盲目研究。只有明確邊界，才能取得突破。例如，前人對煤炭自燃機理的研究已有300多年的歷史。近年來，我為什么帶領(lǐng)團隊研究它？前沿問題是煤炭結(jié)構(gòu)和研究方法的多樣性。我們找到了解決這個問題的方法和新技術(shù)。意味著實現(xiàn)新的突破。又比如，我們團隊對三相泡沫、耐化學泡沫、泡沫降塵技術(shù)的研發(fā)，都是處于學科前沿的創(chuàng)新，從而取得了重大的學術(shù)和應(yīng)用成果。
四是堅持理論與實踐緊密結(jié)合。
就是踐行礦業(yè)科技大學“刻苦學習、刻苦實踐”的校風?？嗑毦褪菙]起袖子加油干。一旦有好的創(chuàng)意，就進行試驗，就找一個礦井去試、去用。只有理論與實踐緊密結(jié)合才能獲得真知，才能取得有價值的成果。
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號“中國礦業(yè)大學教務(wù)部”