編者按:在荊楚大地科技戰線,有這樣一群人:他們或響應和踐行新時代的召喚,在前沿領域和基礎研究上作出引領性貢獻;或埋頭攻克關鍵核心技術,破除經濟社會發展瓶頸制約;或與疾病較量,護佑人民群眾生命健康;或把科學講成故事,提升公眾科學素質……他們兢兢業業,成為我們這個時代值得“追”的科學之星。
為進一步宣傳好科學家精神,講好湖北科技工作者的鮮活故事,引領全省廣大科技工作者奮進新征程、建功新時代,湖北省科協開展2024“荊楚科技工作者風采”展示活動,委托武漢科技報深入采訪報道各地各行各業湖北優秀科技工作者代表的動人故事。

荊楚科技工作者風采 | 張菲菲:深耕油氣鉆井 打破國外技術壟斷

30歲破格晉升為長江大學最年輕的教授、博士生導師,35歲成為首位中國大陸地區榮獲國際石油工程師協會SPE Cedric K. Ferguson獎章的學者……從老家河北滄州農村到湖北古城荊州,職業征途上,十年如一日,張菲菲一直在努力奔跑著。
潛心學習 改變命運

在鄉村長大的張菲菲高中前沒出過鄉鎮,大學前沒出過縣城。深諳改變這一切只有靠自己,只有靠不停止的學習。
他的英語口語并不好,進入大學后的專業也不理想。“一個農村學生,英語口語好得很少。從那個時候開始,我把注意力放在提升英語水平上——只有這樣,我才能看懂英文文獻。”張菲菲看似漫不經心地說著當年的往事,但卻不乏各種辛酸。他知道靠農村條件供養一個孩子考上大學不易,父母已經窮盡了力量,生活費令他們有些犯難。為了減輕生活費壓力,張菲菲接了好幾個學科的家教。邊教邊學的過程中,他的英語水平也有了質的提升,為之后的留學奠定了基礎。
2010年即將本科畢業時,張菲菲獲得了美國塔爾薩大學全額獎學金,進入全球鉆井領域頂級課題組TUDRP,師從世界石油工程協會終身成就獎獲得者Stefan Miska教授和Mengjiao Yu教授,直接攻讀博士學位。
留美期間,他跟隨課題組承擔了大量國際石油行業巨頭公司的前沿科研項目,為日后拓寬視野和提升科研能力提供了寶貴的機會和資源。期間3年,張菲菲完成了從學生到工程師的轉變,更意識到自己所從事的智能鉆井相關技術對國家能源行業發展的重要性。
報效國家 精進不怠

在美國求學和工作8年后,張菲菲從哈里伯頓辭職,全職到長江大學石油工程學院從事智能鉆井教學和科研工作。
“回國的初衷很簡單,當時石油領域正處在數字化和智能化轉型的關鍵時期,我有很多想法,需要一個平臺去試驗自己的思路,于是打算利用自身所學回國從事相關研究。”告別在美國朝九晚五的穩定生活,他帶著妻兒來到長江大學,開始了沒有雙休、沒有假期的科研攻關。
“21世紀是石油行業向自動化和智能化轉型的階段,美國軟件占領了鉆井領域的全球市場,我國完全依賴該軟件。”回國后的張菲菲便立下打造具有自主知識產權的智能鉆井技術和軟件體系的奮斗目標。
在他的帶領下,團隊秉持科研報國之志,持續積累,迅速成長。經過多年攻關,理論研究成果被國內外專家大篇幅引用和公開高度評價,同時他帶領科研團隊開發出了更適合我國油氣行業需求的自主知識產權鉆井軟件。
該軟件實現了大部分的國外同類產品功能,且部分算法及功能超越國外水平。研究成果應用500多口井,提高鉆速25%,降低事故30%,緩解了國家鉆井“卡脖子”問題。2021年,根據其研究成果開發的軟件被技術水平國際領先的挪威國家石油公司引入智能鉆井平臺,經國內多名院士專家鑒定,其成果達到國際領先水平。
截至目前,他建設了長江大學智能鉆井研究平臺和團隊,承擔三大石油公司及國外公司的智能化鉆井項目30余項,推進鉆井技術與人工智能的融合。
一路前行,他的秘訣何在?張菲菲的答案是“保持好奇心,永遠不要滿足”——與理科研究存在正確的唯一答案相比,工科研究永遠沒有唯一的答案,永遠只有更優解。他說自己始終銘記博士導師Stefan Miska教授的教誨,無論是理論運用到實際出現瓶頸、還是算法出現BUG,他們團隊始終能夠全神貫注、不厭其煩地一次次推演對比、一輪輪反推結果,直到攻克這個難題。
以身作則 授業育人

張菲菲團隊的30余名成員,來自鉆井、管柱力學、井控等不同科研方向,但彼此各司其職、分工協作、合力攻堅。
團隊磨合前進靠什么?張菲菲的答案是“桃李不言,下自成蹊。以身作則、授業育人”。為幫助學生打開“鉆井的智能化大門”,他從最簡單的數學物理方程、實例計算代碼出發,為非計算機專業學生逐字逐句解釋代碼計算過程;利用自己海外學習和工作經歷的資源優勢,邀請世界知名專家到學校為師生講學,傳授行業最新成果和發展動態。
張菲菲說,科研是一個火花迸發的創新過程,當學生提出疑問,需要給予學生的是思路而不是答案。受讀博期間導師的影響,他主張給學生自由探索的空間。“讓學生承擔重大的科研任務,給學生犯錯的機會,在多次的跌倒與爬起過程中逐步成長。”
同時,他經常鼓勵團隊成員說:“科技創新的道路并非坦途,需要摒棄一切浮躁與投機的心態。只有腳踏實地,將學術道德內化于心、外化于行,我們才能成為真正具備才華與實力的科學家。”
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