自主創新 進軍“深海”——記清華大學深圳研究生院海洋與科學技術學部副教授李軼

本刊記者　劉婉茹

自主創新 進軍“深海”——記清華大學深圳研究生院海洋與科學技術學部副教授李軼

本刊記者劉婉茹

專家簡介：

李軼，2004～2008年于英國曼徹斯特大學電子電氣工程系攻讀博士學位，畢業后留校任職Research associate。2012～2014年于英國劍橋大學化工系核磁研究中心任職博士后。2014年5月回國加入清華大學深圳研究生院，任職海洋與科學技術學部副教授。多年從事氣-液兩相流、海洋油氣能源開采油-氣-水多相流在線測量技術及高端儀器、裝置的研究與開發，并與實際工業需求相結合，側重科研成果的產業化轉化及應用。2008～2014年期間，作為核心研究人員，先后參與完成英國TSB項目（同中國863項目）1項“Quantifying wet-gas liquid production to improve productivity & reservoir management”，英國EPSRC項目（同中國國家自然科學基金）1項“High Resolution Electrical Capacitance Tomography using insights from Magnetic Resonance Imaging and Compressed Sensing”。

從“十二五”進入“十三五”，海洋油氣開采都是國家海洋工程戰略與規劃的重要研究內容之一。其中，油—氣—水多相流測控技術在海洋油氣開采中具有十分重要的地位。從海洋大國走向海洋強國，“海洋油氣勘探與開發技術”是“深海工程”中的一個重要研究領域。統計數據顯示，近10年發現的大型油氣田，海洋領域約占60%。從世界深海油氣報告資料可知，未來世界油氣總儲量的44%來源于深海，而目前僅開發了3%。可見，深海油氣資源潛力非常巨大。

清華大學深圳研究生院海洋與科學技術學部副教授李軼介紹說，我國海上油氣勘探主要集中于渤海、黃海、東海及南海北部大陸架，目前原油開發率僅為18.5%，我國在深海石油勘探與開發領域仍遠遠落后于國際水平，自主研發的裝置和技術目前還不能滿足深海開采的需求，但他堅信，未來不久一定能“打破壟斷，突破瓶頸，填補空白，掌握核心技術。”

清華情結 家國情懷

2004年，李軼從英國蘭開夏中央大學電子電氣工程專業本科畢業，2008年，在英國曼徹斯特大學電子電氣工程專業完成博士學業。2009年到2014年間，李軼先后在英國曼徹斯特大學電子系，英國劍橋大學核磁成像研究中心（MRRC）作博士后。在這樣光鮮的求學經歷中，我們看到了一個似乎不同于常人的“80后”。

李軼告訴記者，20世紀90年代到深圳的時候，他就開始接觸了比較多的英文教育，在一次看似偶然的考試中，一直學習成績優秀的李軼脫穎而出。來到英國，本科時就讀了電子信息工程，這也是李軼的興趣所在。為了更深入地學習，在博士階段，李軼堅持了同一方向，但這時他更加注重傳感器、測量還有信息處理。博士后畢業后，他有機會接觸了相關專業更多頂級的專家和教授，也正是從那時起，李軼就看準了“未來海洋一定是一個有前景的發展趨勢和方向”。

能不能把自己所學的電子信息工程傳感技術應用于海洋領域？但怎樣才能找到好的切入點呢？經過長期的實踐、構思和構想，李軼找到了答案——深海油氣開采，并形成了現在的研究方向：海洋油氣能源開采多相流在線測量技術及高端儀器、裝置的研究與開發。李軼說，深海油氣的開采離不開信息技術和傳感器，二者的結合便是“無縫對接”。

海洋油氣能源多相流測量研究到底是怎么一回事？李軼向記者作了詳細介紹：深海石油開采一開始是油、氣、水三種形態的混合體，傳統的測量方法很難滿足未來的深海工況需求，國際上就提出要對開采做一種新型的多相流在線測量裝置。而這也是李軼在國外接觸到的最早的技術，實現對深海開采井口采出液實時檢測。李軼又向記者介紹到，“目前，海洋油氣開采主流技術和核心裝置都被國外掌控，我國海洋石油開采95%以上使用的還是國外的技術和產品，我國在高端海洋裝備及核心零部件領域可以說是空白的，話語權和規則的制定權等多方面的核心命脈還都被國外把控。”這也成了我國海洋石油開采的主要瓶頸，我國的體系還沒有建立起來，但李軼同時堅信，“在海洋能源開采的高端技術和裝備上我國必須走自主化路線，只有這樣才能打破國外壟斷，突破瓶頸，填補空白。”

2014年5月，李軼決定回國，加入清華大學深圳研究生院，任職海洋與科學技術學部副教授。李軼說，這其中有自己的“清華情結”，“能夠回到國內最好的高校平臺從事自己想做的科研工作，這是一個難得的機會”。而“填補我國在海洋能源開采測控技術與裝備方面的空白，真正把研究成果產業化，服務于社會回饋于國家，實現我國的自主化。”才是李軼回國的真正初衷。李軼說，“回國建立自己的團隊，做一些對國家有意義的事，這才是個人最大的價值。”

自主研發 重點攻關

隨著油氣開采走向深水，長距離油—氣—水多相混輸技術必不可少，深水流動安全保障則面臨巨大挑戰。海底高壓、低溫運行下的油—氣—水混輸管道內氣相與游離水發生反應，易生成水合物，造成管道堵塞，嚴重威脅海洋石油輸送安全。管線越長，問題越大。對于海上油氣田開發中廣泛使用的多相混輸管線，更需要對其管線中水合物的生成進行防治，從而確保混相輸送管線的正常運行。因此，在水合物形成初期進行有效、實時地檢測和監測將是實現抑制水合物在混輸管線中形成堵塞的關鍵。

為此，李軼帶領團隊申請了“油—氣—水多相混輸管內流水合物生—消過程可視化識別”研究項目，擬利用電容、電導層析成像技術，實現油—氣—水多相混輸管內流水合物生—消變化過程的可視化測量，揭示多相流流型及水合物生—消過程介電常數、導電率變化規律，探索并建立水合物生—消變化過程復阻抗數學模型，以達到為有效進行海底油—氣—水多相混輸管內水合物生成的抑制和風險控制提供一種創新的、可靠的在線可視化測量工具。

目前，李軼正在主持國家自然科學基金面上項目1項，深圳市海外高層次人才創新創業專項1項以及企業橫向課題1項。現為國家自然科學基金委信息處專家庫成員，深圳市經貿信息委海洋處專家庫成員。他也正帶領團隊重點攻關“深水油氣開采用在線多相流測量裝備”，自主率達90%以上。李軼說該測量裝備若研制成功，將作為核心測控組件，配套FPSO及水下生產系統，用于深海油氣開采領域。近年來，李軼作為第一作者發表了SCI、EI文章10余篇，總他引次數近60次，并申請了國內發明專利6項。

剛剛回國兩年，對于碩士生的培養，李軼也有自己的“原則”：一是除了知識更要注重學習能力的培養；二是家國情懷不能丟，要回饋社會和國家。此外，李軼還負責校企實驗中心的籌建，已有國內領先的實驗裝置，研究進展良好，李軼說：“走向深海，從海洋大國到海洋強國，我們必須獨立自主研發，做接地氣的設備和裝置，最終走向市場走向應用”。目前，李軼正一步一步朝著這個規劃在走。而他更希望的是“能基于這個規劃和平臺培養一批好的學生，為國家教育事業做出應有的貢獻，每個人都要有家國情懷。”

在科研攻關過程中，李軼說會遇到很多無法預知和控制的事情，每天都很忙碌，陪家人的時間也沒有在國外那樣多，但李軼卻對現在的工作表示很滿意，“雖然忙但很充實”。別看李軼是個不折不扣的理工男，但工作之余，和朋友一起做做音樂、彈彈吉他等諸多文藝的事他似乎也沒落下。從李軼身上，我們看到了他和所有科研人員一樣的“認真”和“執著”，但也看到了一種不同于一般科研人員的“朝氣”和“文藝”，相信這樣的李軼，也會在“深海”領域上走出一片不同于常人的路來！