新時代，筑牢人才培養之基，加強創新人才教育，是解決我國“卡脖子”問題的關鍵；提升全社會科學素養，讓科學精神真正融入民族文化，是應對百年未有之大變局的利器。

2021年，國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》。習近平總書記指出：“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化�！边@一重要指示精神是新發展階段科普和科學素質建設高質量發展的根本遵循。

2022年6月26日，“第24屆中國科協年會獨立分論壇：科學、藝術與文化遺產高峰論壇”在長沙召開。在現場，我們聆聽了劉合院士的主題分享。劉合院士是中國工程院院士、中國油氣工程技術領軍者之一。40多年來，一直深耕采油工程研發、應用與管理研究，率領團隊攻克了一項項世界性工程技術難題，為我國石油工業發展作出了貢獻。劉合院士榮獲國家科技進步特等獎1項、二等獎3項，國家技術發明二等獎1項，省部級科技一等獎多項等榮譽�？蒲泄ぷ髦�余，他愛好攝影。工作實驗場地里的抽油機和距離居所最近的頤和園，成為他鏡頭聚焦的兩大主題。即便是上下班路上、出差途中遇到的花開、落葉、云霞、小動物也都能成為他照片里的主角，萬物有靈且美。專深、博雅、精進、涵容在劉合院士身上融匯、流動。望之儼然，即之也溫。

熱愛是內在的驅動力，責任帶來持之以恒的堅守，挑戰激發蓬勃的生命力。面對艱深的科研問題，他何以保持超凡的專注、執著與熱愛？前沿科技發展對人才素養的培育有哪些新要求？當科研與藝術相遇，將帶來怎樣的生命體驗，于教育工作者又將帶來怎樣的啟示？帶著這些問題，我們對劉合院士進行了訪談。

保證國家能源安全既是責任也是義務

記者：尊敬的劉院士，您好。非常感謝您能接受我的訪談。您曾在央視《我的藝術清單》節目里說，“對于一個石油科技工作者，油田會產生一種很強的吸引力，難以用語言形容對它的熱愛�！闭垎�，您這份對采油工程的熱愛源于何時？又何以持續數十年至今仍飽滿？

劉合：我自1982年從大慶石油學院（今東北石油大學）畢業，就被分配到大慶油田采油四廠工作，從此踏上了采油工程研究之路�；蛟S是“鐵人精神”“大慶精神”已融入血脈，對油田、對采油工程，我一直有著非常深厚的情感，真是難以用語言形容這份熱愛。油氣資源是世界最重要的能源之一，我國能源安全的核心也在油氣，2021年石油對外依存度高達72％，作為一名石油科技工作者，保證國家能源安全既是責任也是義務，是必須要做好的事。除了這份責任，我想，熱愛應還源于這份工作本身帶來的挑戰。采油工程是油田開采過程中根據開發目標通過生產井和注入井對油氣藏采取的各項工程技術措施的總稱，是連接地面和地下的紐帶。其核心任務是建立和維護油氣開采通道，構建安全、可靠的油氣田開發生命線。采油工程面對的是極其復雜的環境，如井眼空間有限、井型結構多樣、含油層系多、儲層高溫高壓、巖性與流體多變等，對技術精密性、適應性、可靠性等要求極為苛刻。我從事采油工程研發、應用與管理工作40余年，面對這些挑戰，需要鼓足勇氣，與團隊一起迎難而上，不斷適應油田開發的需求，在繼承中發展、在創新中突破，以應對不同時期油氣開發油井能量衰減的問題。

 實驗結果與預想不一致往往是技術創新和認識變革的開端

記者：每一滴石油都來之不易，每一滴石油都凝聚著采油科技人員、采油工人的心血。誠如您介紹的，面臨我國油氣勘探對象“井深、塊小、層薄、低孔、低滲、低產”等特點，勘探開發正由陸相砂巖轉向深層、深海、致密油氣/頁巖油氣等非常規領域。您在帶領團隊攻克這些困難的過程中，一定會經常遇到實驗結果與預想不符，或者實驗呈現負面結果的情況，你有沒有過內心迷�；蚪箲]的時候？

劉合：總的來說，石油工程是一門應用學科。我所從事的采油工程中每一項技術研發更需要通過現場結果來驗證，遇到實驗結果與預想不符的情況非常正常。焦慮確實有過，但談不上迷茫。因為對于我來說，不管實驗過程還是實驗結果都是一種收獲，不存在正面、負面之分。

如果實驗結果和預想一樣，自然很好，可以繼續開展后續工作，但只能證明實驗設計與我固有的認識范圍是符合的，但不能表示已有認知就沒有其他意想不到的問題，也有可能會忽略重要的實驗細節。如果實驗結果和預想的不一樣，那可能更值得深入討論和研判，可以從設計思路、實驗條件、操作步驟、驗證方法等方面逐一審視。從我的經驗來看，這種不一致往往是技術創新和認識變革的開端，更值得我們重視。

因此，我一直鼓勵學生們要認真記錄好實驗的過程和細節。不管結果是否符合預期，都要仔細完成對實驗結果的總結分析和驗證對比，更要注重實驗的重復性和邊界條件，這樣才能保證獲取較為準確的規律性認識。比如，針對主要儲集在地下數千米納米級孔隙中的頁巖油氣資源，我們經常用到數值模擬的方法來獲取油氣在納米級多孔介質中流動的重要參數與規律，但模擬都是有邊界條件和模型限制的，即使獲得了跟預期一致的結果，也要想辦法通過開發微觀實驗手段去驗證結論，同時還要思考實驗條件與地下油藏條件的差異，才能有效指導油田現場的實際應用效果。

最希望學生有獨立解決問題的能力，良好的心理素質和健康的體魄

記者：這讓我們看到在科研過程中，嚴謹審慎的態度、積極的心態與批判性思維的重要。您剛談到教學生，在您教育教學及指導學生過程中，存不存在某種核心的東西，是您最希望學生擁有或最渴望傳達給他們的？

劉合：我認為，想做好學生的導師，就是堅持四個字——求實奉獻�！扒髮崱本褪且�和學生說實話，對與錯要講明。我首先要做到實事求是，同時告訴學生，不能愛面子不懂裝懂，不懂的地方可以共同研究探索、共同進步。這是教師尊重信任學生、平等對待學生的表現�！胺瞰I”就是要心里裝著學生，盡心盡力為學生的發展著想，真心關心他們的學習與生活，及時為學生解疑釋惑。作為教育工作者，我認為要有自己的定力，要知道自己的言談舉止對學生的深遠影響。教師要從強化自身愛國、愛黨、愛人民的思想道德素質到言傳身教、影響學生，從自身保持健康、自律的生活方式到引導學生養成良好的生活習慣。我最希望我的學生能從自身創新能力與學科交叉融合等方面不斷突破并超過我，有獨立解決問題的能力、良好的心理素質和健康的體魄。

記者：聽說您走進高校開展專業學術講座時最后會特別強調幾點題外話。

劉合：是的。我在大學的講座一般最后都會用一張幻燈片呈現四句話：一是關注健康靠自己；二是讀點“閑書”；三是�；丶铱纯�；四是找個良好的愛好。

記者：在專業科研領域的閱讀之外，您通常還喜歡讀哪些“閑書”？

劉合：我告訴我的學生要自律，要自己照顧好自己，關注自身的健康，有個良好的生活習慣。另外，不要只看專業書，也要看些散文集、詩集、小說、人物傳記等，以合理調整自己的知識結構，同時緩解高強度科研工作帶來的大腦疲勞。我自己也是這么做的。此外，關于閱讀，我還有一點感受，那就是現在很多人都喜歡讀屏、讀電子產品，接收的多是一些碎片化信息。其實，我個人認為，我們還是要多讀書，讀整本書。

青年人實現技術的跨學科創新和跨領域應用需備的四方面素質

記者：當前在中小學階段，也開始注重引導學生進行整本書閱讀，通過讀整本書，培育學生愛讀的興趣、會讀的方法與深讀的能力。劉院士，您剛分享到要“調整自己的知識結構”，我們知道，許多創新性科技成果都是在學科交叉融合以及各類新科學技術的彼此交織中創生出來的。在這樣一個學科界限模糊、各學科融合的時代背景下，對人的素養、人的培養都提出了新的要求。您擔任中國石油人工智能項目技術總工程師，對此應深有感觸，能談談您的看法嗎？

劉合：我一直從事了40多年的采油工程技術創新與工程管理工作，這本身就是一個需要跨領域協同、跨學科組織的領域，需要從石油地質獲取油氣儲層信息、從滲流力學獲取油氣流動信息、從巖石力學獲取油氣藏改造信息，才能準確地建立和維護油氣開采的通道，多領域協同組織保障油氣田開發的生命線。而如同我前面所提及的，采油工程面對的工作環境極其復雜，需要應對儲層高溫高壓、井筒空間狹小、油水動態變化等復雜條件，這就更需要我們利用跨學科交叉來組織攻關。我2009年到了中國石油勘探開發研究院，院里有良好的創新平臺，學科齊全，為我們開展交叉學科研究做了有效的支撐。

當前新一輪油氣科技革命和數字革命正以前所未有的廣度和深度席卷全球，大數據、人工智能、新材料、新能源等新技術、新產業與油氣工業的跨界融合成為創新的重要途徑。

剛才您提到我從2021年開始擔任集團公司人工智能項目技術總工程師，當時我是既有濃厚興趣又有一些擔心的。興趣主要源于我一直期盼著能通過海量生產數據的準確獲取、實時分析治理以及人工智能的深度學習能力來實現油田生產的智能優化與管理；同時，也擔心底層數據的獲取質量和數據平臺的開放共享程度。但我對人工智能在石油行業的跨學科技術開發和跨領域應用還是有信心的。從發展方向來講，人工智能技術必將為實現油氣全產業鏈突破提供新動能。從基礎地質研究的薄片實驗鑒定，到物探資料的信息識別，再到將油田開發的動態優化，都有其用武之地。

此外，在2010年左右，我就開始關注仿生工程、納米材料、界面力學等新興學科在傳統油氣工程中的跨領域應用，并組織成立了多學科交叉的創新團隊開展針對性攻關研究，取得了非常不錯的創新成果，也培養了若干個創新意識和多學科融合思路比較突出的青年人才。我覺得，要想成功實現技術的跨學科創新和跨領域應用，青年人需要具備以下四個方面的素質：

首先，要對自己從事研究領域面臨的科學問題、技術難題和生產現狀都有比較全面的了解。這樣才能有的放矢地去利用多學科交叉針對性地解決問題，而不是為了創新而創新。

其次，要有想從多方位、多渠道獲取不同領域知識的熱情。不管這個報告是不是你的研究領域，也不管這個專家要講的話題是不是你感興趣的方向，都不要輕易放棄任何一個學習新知識的機會。聽不懂也要努力去聽、去記，養成這樣的求知態度是一切的基礎。

再次，要對其他學科先進技術的最新進展和發展動態有較強的敏感性，要善于思考技術內在的核心是什么，也要經�？偨Y技術之間的聯系和共性問題。

最后，要腳踏實地地從基礎做起，盡量保證較長時間堅守在科研一線。自己讀文獻、自己做實驗、自己畫圖件、自己寫文章，這樣才能了解科研中真正的問題在哪里，才能帶著問題去思考和借鑒其他學科的知識解決技術瓶頸和應用難題。

科學研究與攝影藝術，看似風馬牛不相及，實則相近相通

記者：這對基礎教育階段的人才培養也帶來許多啟發。錢學森先生曾說：“難道搞科學的人只需要數據和公式嗎？搞科學的人同樣需要有靈感，而我的靈感，許多就是從藝術中悟出來的�！蹦�在取得豐碩科研成果之外，還酷愛攝影。請問，您如何看待科學研究與攝影藝術之間的關系？

劉合：作為一名石油科技工作者和一位攝影愛好者，這么多年來，我一直在思考一個問題，那就是：科學研究與攝影藝術真的是風馬牛不相及嗎？通過不斷實踐，我有了一點初步的認識——盡管科學研究與攝影藝術二者看起來有本質的區別，但本源上沒有嚴格分界。

科學研究是尋求事物內在的真實與規律，是探索未知的東西，發現客觀存在的事物或規律，或者說前人沒有看到的事物和沒有找到的規律。攝影藝術是探求“真、善、美”，重在精神文化創意，是在追求本質性的具有靈魂性的藝術。攝影藝術的成果是攝影作品，重在創意，重在寫魂，重在表現具有豐富內涵的自然美、人文美和景物協調的科學美�？茖W研究與攝影藝術共同的靈魂是求真求美。

而從二者的特點來看，科學研究的特點是：定好方向、堅持創新、享受過程、大道至簡。攝影藝術的特點是：定好主題、堅持進步、享受過程、懂得取舍。由此，我們會發現二者具有很大的相同性、相通性。

就拿我自己來說吧，采油工程是我在科學研究領域的方向，頤和園是我在攝影藝術領域的核心拍攝主題。采油科研工作中充滿挑戰、注重創新。而攝影藝術同樣需要堅持進步。拍一張好照片容易，但圍繞同一個主題，深入體現主題的美和內涵，則需要從不同維度、角度、季節、天氣等方面入手，需要以年為單位的長期堅持才能不斷出好作品。

科學研究與攝影藝術都需要學會享受過程。這個過程很多時候漫長而單調，甚至充滿挫折與失敗。但實驗成功的那一刻，拍到好照片按下快門的那一個瞬間，往往帶給人巨大的精神愉悅和滿足�？茖W研究要堅持大道至簡。把復雜問題轉化為簡單問題，或把目前不易解決的問題轉化為可以解決的問題。因而，找準科學問題，是科學研究的重要途徑。例如，我們可以把多階段決策過程轉化為一系列相互關系的單階段決策過程，把多目標轉化為一個或多個單目標。而要使復雜問題簡單化，則需簡化科研主線，注重科研過程。要想縮短科研進程，科研人員須以豐富的知識武裝自己，須以刨根問底的方式窮究事物演變機制和規律，須以邏輯推理的嚴密性和證據強壯性檢驗自己的認識。

攝影藝術更要懂得取舍。都說攝影是減法的藝術，但減法并不意味著照片要簡單到單調乏味，色彩與幾何形狀的完美搭配是使照片豐盈起來的秘訣。愛美之心人皆有之，美的事物總會讓人心生歡喜。人們天生討厭凌亂無序（復雜）的事物，而喜歡井然有序（簡潔）的事物，都認為簡潔是美的。好的照片要把觀者的注意力集中到趣味中心——被攝主體上；好的照片必須畫面簡潔，也就是說只攝入必要的內容，而排除或壓縮分散注意力的內容。

因此，在我看來，科學研究與攝影藝術看似風馬牛不相及，實則相近相通，它們都已融入我的生命。

記者：各門類的藝術或科學，到了真善美的境界時，皆可相通。再次感謝您。祝福您身體安康，在科學研究與攝影藝術之路上，收獲、豐盈。

注1：本文刊發于《新課程評論》雜志2023/04「名家」欄目。本文摘要、關鍵詞與參考文獻等詳情見紙刊。

注2：本文受訪者為中國工程院院士，中國石油勘探開發研究院教授劉合；訪談者為《新課程評論》編輯，融媒體部主任楊志平。