用科技展开未来的无限可能

周福宝：用科技筑牢煤矿的安全屏障

27岁博士毕业，32岁破格教授，36岁起就担任中国矿业大学安全工程学院执行院长，摘得“科学探索奖”的中国矿业大学副校长周福宝仅用了十多年时间就从煤矿安全领域的青年专家成长为了学科建设负责人。他说，这是矿大几代人努力的结果，前辈们数十年坚持不懈、锲而不舍的奋斗，使他得以幸运地站到了巨人的肩膀上。

“我们主要集中于生产安全领域及其对社会公共安全的危害。安全事关人的生命，所以我们这些从事安全科研工作的人一定要勤奋实践，关注细节，确保我们的科研成果能成功地运用到实际中，减少甚至避免事故的发生。”周福宝说，他的研究主要致力于地下工程空间灾害的致灾因子及灾害过程的主动应急控制，围绕灾害能量风险预控着手，提出利用灾害能量的角度来降低其能量等级并化灾为利的学术思想，如煤矿低浓度瓦斯抽取、富集及利用，煤田火区热能提取与利用等。 用科技筑牢煤矿的安全屏障，在矿区实践的基础上，周福宝开始思考工程技术问题背后的科学问题，致力于将工程实践进行理论提升。他主持的“煤层瓦斯安全高效抽采关键技术体系及工程应用”获2016年度国家科技进步二等奖。该项目对井下瓦斯抽采工程长期以来一直存在工程设计依赖经验、产出投入比低、钻孔“钻不深、留不住、封不严”、抽采管网“易堵塞、联不畅、能耗高”等重大共性难题，从瓦斯流动与致灾机理、钻护封联一体化技术、成套装备及工程示范等方面开展了系统深入的研究并在煤矿现场得到广泛应用，获得了良好的经济和社会效益。 国际地下煤火防治形势非常严峻，全球煤火燃烧产生的能量约为1000吉瓦/年，远超过世界核电总容量400吉瓦/年。2016年起，周福宝带领团队从地下煤火热能利用的视角，研发了分布式煤田火区热能提取发电新技术，利用新型热提取技术和热电材料，将地下煤火的热能直接转换为清洁电能,并在新疆大泉湖火区发电成功，标志着煤田火灾高品质废弃热能够得到有效回收利用。这一研究成果，有效阐述了煤火防治的关键共性问题，是世界煤火防治利用领域的重大突破之一。 “这套新系统可以在加快灭火的同时,提取煤田火区的热能用来发电。”周福宝介绍,目前,单个钻孔发电功率超过2千瓦。以100个钻孔核算,每年产生电能140万千瓦时以上。同时,热能利用可降低火区温度,进而减少灭火用水,可节约水资源35.8万吨。“既解决工区用电问题,又加快灭火进程并节约水资源。” 勇攀科技高峰，就要解决一个又一个的世界性难题。我国煤层气（煤矿瓦斯）产业长期难破成本偏高、利用率低的困局，年产500万吨以上的部分高瓦斯矿井的瓦斯抽采系统，仅年耗电量就高达数千万甚至上亿元。周福宝带领团队开始着手解决该问题，首创了矿用水环真空泵绿色高效抽采新技术，研制了适用于瓦斯抽采泵运行工况的高分子提效剂，实现节电率23.4%，节水率66.7%。 2012年起，周福宝就担任中国矿业大学安全工程学院执行院长，2013年兼任煤矿瓦斯治理国家工程研究中心副主任。作为学院负责人、全校最年轻的院长，他倍感责任重大。安全专业作为学校的主体专业之一，放眼全国也是首屈一指，在多年的专业评估中均列全国第一。即使在这样的专业优势中，周福宝依旧居安思危，将学科发展中存在的问题和不足进行了认真梳理，并定期组织专题学术研讨，向周世宁院士、袁亮院士、王德明教授等学科前辈请教，和他们一起研究和创新学科发展，加强内涵建设，改革教学模式。 “纸上得来终觉浅，青年人要到基层或工程实践中去历练，如此方能找到研究的真问题，然后要结合问题考虑符合哲学思想的工作思路，提升为技术路线和方案，再则需要团队协同配合。”在周福宝看来，推动学科创新发展的关键在于人。对青年人要给予充分信任和耐心，给予安心专研学术的工作环境，减少外界的各种考核与评审认定等，提倡学术成就荣誉。

洪锦祥：自主研发新材料撑起我国高铁速度

奔驰大江南北、走向世界的中国高速铁路，向世界展示了中国速度。作为支撑起高铁速度的铁路轨道功能材料，也在我国科研人员的自主创新中实现世界领先。此次获得科学探索奖的江苏省建筑科学研究院高性能土木工程材料国家重点实验室副主任洪锦祥，多年来带领团队攻坚克难，使我国在该领域从跟跑实现并跑、领跑，有效打破国外垄断，实现了国产替代。