把喜欢的事情做到最好——记地球物理测井学家和教育家肖立志教授
发布时间:2025-07-29 | 来源:测井技术期刊 | 浏览量:

肖立志于1962年出生在湖南省新邵县,1978年考入江汉石油学院矿场地球物理专业学习,在高守双教授指导下完成《利用核磁共振测量岩样孔隙度的方法研究》的本科毕业论文,1982年留校任教,担任仪器教研室助教。1984年考入中国矿业学院攻读煤田数字测井专业的硕士研究生,并于1986—1987年进入复旦大学数学系学习,在刘家谨教授指导下完成《测井最优化理论研究》的硕士论文。1988—1989年师从李大潜先生(1995年当选为中国科学院院士),继续在复旦大学进修应用数学博士生课程,研究测井中的反问题。1991年考入中国科学院武汉物理研究所攻读无线电物理专业的博士研究生,在叶朝辉先生(2001年当选为中国科学院院士)和杜有如先生指导下完成《岩石核磁共振研究》的博士论文。1993年获中国石油天然气总公司优秀中青年教师荣誉称号及首批中青年创新基金支持,1995年晋升为教授。而后受英国皇家学会资助,赴诺丁汉大学从事合作研究,并受邀加入美国西方阿特拉斯国际公司和哈里伯顿休斯顿技术中心,从事核磁共振测井方面的研究工作。2002年他入选教育部第五批长江学者奖励计划特聘教授,全职回国服务,担任中国石油大学(北京)教授、博士生导师至今,是享受国务院政府特殊津贴的专家。曾任地球物理与信息工程学院院长(2010—2016年)、油气资源与探测国家重点实验室副主任(2011—2016年)、人工智能学院创院院长(2018—2022年);现任教育部非常规油气国际合作联合实验室主任、知名学术期刊Petroleum Science主编及东南大学、中国地质大学兼职教授和美国哈佛大学工程与应用科学学院Distinguished Visiting Professor(2017年至今)。肖立志教授在科学研究、教书育人、社会服务等方面做出了突出成绩,是一位杰出的科技工作者和教育工作者。
肖立志教授累计承担国家自然科学基金重点项目、重大科学仪器研制项目、国家科技重大专项课题以及863、973课题等国家科技任务和国际合作项目20余项,发表学术论文近300篇,出版中英文专著10余部,授权中外发明专利100余件,在国内外重要学术会议和著名科研机构作特邀报告上百次,获得国际岩石物理学家和测井分析家协会科技成就奖、中国石油和化工自动化应用协会科技成就奖、中国石油和化学工业联合会创新团队奖、中国人工智能学会吴文俊人工智能科学技术奖等荣誉。
中国核磁共振测井应用基础研究的奠基者
肖立志教授在岩石等多孔介质核磁共振的基础理论、测量方法、数据处理与反演及解释应用等方面做出了开拓性和引领性的创新成果,是中国核磁共振测井和低场核磁共振技术的主要开创者,奠定了这一领域的应用基础,推动了核磁共振在油气等能源资源勘探开发及相关基础研究中的规模应用。
1982年初,肖立志教授在强烈的好奇心和兴趣爱好的驱使下,开启了对岩石核磁共振特性及其表征方法的探索之旅。其本科毕业论文《利用核磁共振测量岩样孔隙度的方法研究》受邀在全国地球物理学会学术会议宣读,并作为优秀论文收录在《岩石与矿物物理性质论文集》(地震出版社,1986年,北京)中正式出版,成为中国较早关于岩石核磁共振研究的原始文献。20世纪80年代中期,他跟随钟兴水教授等参与国家“六五科技攻关计划”拖谢地区油藏描述项目,对测井最优化处理解释理论进行了深入研究,在基于L2范数的测井反问题目标函数的非凸性及其解法和解的评价等方面取得新认识和新突破,在《石油学报》等期刊发表系列论文。在学习《量子力学》时,他对尼尔斯·波尔的对应原理产生了浓厚兴趣,并研读库恩《科学革命的结构》、波普尔《猜测与反驳》等著作,他撰写的《试论对应原理》论文,于1986年发表在《自然辩证法研究》期刊上,在研究生同学中传为佳话,并受到物理学史学家戈革先生的关注。20世纪90年代,他机缘巧合重新回到核磁共振研究领域,通过对量子力学的深入学习和对先进核磁共振仪器的实验实践,在国内最先全面掌握了400M高场核磁共振显微成像技术。以此为基础,他被安排跟随唐孝威先生(曾参与中国“两弹一星”研究工作,成就卓著,1980年当选中国科学院学部委员)学习开展攀登计划项目的相关实验预研,并在《物理》杂志上发表中国第一篇全面介绍脑功能磁共振成像的论文。1993年,他受中国科学院派遣赴美国参加国际实验核磁共振大会,并应邀到斯伦贝谢-道尔研究中心交流和作报告,介绍其利用魔角旋转核磁共振研究岩石等孔隙介质界面行为的成果,成为较早在该著名研究机构做学术报告的中国学者。1994年,他再次被中国科学院派遣作为中国唯一代表赴美国参加国际岩石物理学家和测井分析家协会组织的首届核磁共振测井专题研讨会,这是一次重要会议,标志着核磁共振测井技术在国际上正式投入应用。在对岩石样品核磁共振开展系统性深入研究的过程中,他发现其波谱、弛豫及自旋密度和弛豫加权成像与表征岩石储集性能的参数如孔隙度、孔径分布、束缚水、渗透率等之间存在密切的相关性,发展了实验室核磁共振岩心分析及各种复杂驱替试验和井下核磁共振探测的理论、资料处理方法与解释应用模型。成果发表在《科学通报》《中国科学》《物理化学学报》和其专著《核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用》(科学出版社,1998年,北京)中,得到原洛斯阿拉莫斯实验室科学家Jasper Jackson等国内外专家的好评,并获得湖北省科学技术奖。在世界能源巨头哈里伯顿公司工作期间,他与两位国际著名专家George Coates及Manfred Prammer合作出版的NMR Logging Principles and Applications专著,发行量万余册,并被翻译成俄文、西班牙文和中文出版,成为油气行业及核磁共振领域重要的经典文献和世界范围多所著名高校的教学参考书并沿用至今,引用量长期名列前茅,有专家在SEG会刊The Leading Edge上发表专题评介文章,给予该专著充分肯定和高度评价。他建立的核磁共振岩心分析方法在国际上受到广泛关注,并发展成为国家颁布的行业标准。他的最新研究成果被英国皇家化学会列入New Developments in NMR丛书,并应邀撰写出版了Practical NMR for Oil and Gas Exploration专著(Royal Society of Chemistry, 2023年,伦敦,全书538页)。
中国核磁共振测井仪器的开创者
肖立志教授在井下极端恶劣环境及井场核磁共振测量和计量分析仪器的设计理论、制作工艺、刻度方法与装置等方面做出的突破性成果,提升了中国油气领域核磁共振高端仪器装备的自立自强和自主可控能力及国际影响力。
2002年底,肖立志教授心系祖国测井事业,毅然放弃国外大公司百万元年薪的待遇,归国承担起发展核磁共振测井技术和装备及推动规模化应用的重任。在大量实验研究基础上,他根据中国陆相复杂油气和非常规油气核磁共振性质的特征,发展了相应的脉冲序列、资料处理方法及解释模型,并开展示范应用,编写出版《中国复杂油气藏核磁共振理论与方法》(科学出版社,2012年,北京)等专著。他与中国石油、中国海油等企业密切合作,研制出自主可控的井下恶劣环境核磁共振测井仪器和配套软件,打破了国外技术垄断,填补中国在该领域高端仪器装备的空白。他主持设计研制的井场核磁共振运动扫描分析仪和多相流核磁共振计量仪等科学仪器装置,于2014年获得北京发明创新大赛金奖,经过持续改进,该产品现已规模化应用。针对非均质储层探测需求,他提出的周向扫描核磁成像异形磁体及阵列线圈高效去耦设计方案,获得国家自然科学基金重大科学仪器项目支持,研制出带快速预极化的单边三维核磁共振成像装置和极端环境随钻核磁共振仪器探头,获美国发明专利授权10件,该成果应邀以“Borehole NMR Study at the China University of Petroleum”为题发表在核磁共振领域著名期刊Journal of Magnetic Resonance上。他编写出版的《井下极端环境核磁共振科学仪器》(科学出版社,2016年,北京)专著受到国际著名核磁共振专家德国Bernhard Blumich教授和加拿大Bruce Balcom教授等的高度评价。相关成果受到教育部、北京市、中国机械工程联合会及中国石油天然气集团有限公司等不同层级的科学技术奖励。
中国油气领域首个人工智能学院的创始人
2018年底,中国石油大学(北京)在石油石化和能源资源领域率先成立人工智能学院,以此响应国家数字化智能化转型对前沿科技和复合型人才的迫切需求。肖立志教授被任命为人工智能学院创院院长,他再次接过国家重大需求和学科发展的重任,从零做起,开拓新领域,组建新团队,创建油气人工智能交叉学科。他联合中国石油、中国海油、中国石化、华为、百度、阿里巴巴等公司,共建油气人工智能和数据科学创新研究中心,深入开展测井、物探、钻完井人工智能理论与应用场景关键技术研究及高层次复合型人才培养。
针对油气领域人工智能应用的迫切需求和难点痛点,肖立志教授提出具体应用目标,建立研发体系,在固井质量评价、测井储层参数预测、核磁共振反演等方面,实现多个可推广的机器学习模型,并集成到相关软件平台,见到应用成效。通过在华为HC2020全链接大会上所作的主旨报告,在麻省理工学院地球资源实验室(ERL)所作的FISH报告,以及中国油气人工智能科技大会等国内外多个学术会议上所作的特邀报告,他提出并不断完善由“物理世界”“人所认知的世界”“机器认知的世界”“数字世界”所构成的“四个世界模型”,厘清油气行业智能化发展的底层逻辑和关键要素,增强对人工智能科技快速发展和路径不断变化的判断力及对油气人工智能体系建设的设计能力,受到领域专家关注和肯定。部分成果已经发表在SPE Journal、Petroleum Science及Engineering Applications of Artificial Intelligence、Nature Computational Science和《中国工程科学》《石油勘探与开发》等期刊,并荣获中国人工智能学会吴文俊人工智能科学技术奖。
岩石物理和岩石力学研究的推动者
肖立志教授在岩石等多孔介质孔隙结构、流动和动力学的基础研究中,带领团队开展实质性国际合作,对实验装置和实验方法不断创新,实现对纳米级孔隙中流动的高分辨定量表征,获得新发现和新认识。
肖立志教授认为,找油找气是地球物理测井的重要目标,但测井具有比找油找气更广阔的应用前景。油气储层由孔隙流体与骨架固体组成,核磁共振在解决孔隙流体及界面问题中已经发挥极其重要的作用;面对井壁稳定性及水力压裂等高效开采相关问题,需要进一步加强对岩石固体及油气藏整体性质的深入研究。

2016年起,肖立志教授在哈佛大学应用物理系与Weitz实验室密切合作,凝练岩石孔隙结构、流动及动力学等流体资源勘探和高效开采的基础科学问题,合作研发的新装置实现了厘米级视域下纳米级位移的三维成像,并发现内部张力在驱动断裂中的重要作用,其变形方式与基于传统断裂力学的预测完全不同,研究结果发表在Physical Review Letters上,被美国物理学会专题评述。在裂纹成核、传播、终止的机理机制方面取得新发现和新认识,合作成果发表在Nature Physics上,深化了对裂纹生命周期的理解,对页岩油气、地热能等地下能源资源的勘探和高效安全开采具有重要理论意义和不可估量的潜在实用价值。Nature Physics为该文发表专题评述,并给予高度评价。更多相关成果发表在SPE Journal、Physical Review Fluids、Engineering Fracture Mechanics、Theoretical and Applied Fracture Mechanics、AGU Advances等期刊。
杰出的教育家和地球物理测井学科的建设者
作为教育工作者,肖立志教授忠诚热爱教育事业,具有强烈的责任心和先进的教书育人理念,桃李满天下。他培养的硕士和博士学位毕业生200余名,遍布海内外,许多已经成为领域专家、核心技术骨干、学术带头人或教学名师等等。作为具有丰富现场工作经验和前沿科技研发经历的专家,他从未离开过三尺讲台,在中国石油大学(北京)工作期间更是坚持为本科生授课,注重培养学生的科学素养、创新能力、判断能力及解决实际问题能力。他要求学生独立思考、敢于担责,做实干有为的新青年。在博士和硕士学位论文指导中,他注重面向未来科技发展趋势,形成并坚持“个人兴趣、科技价值、项目支持”相结合的选题原则和“能学、能做、能写、能说”全过程互动实操的训练方法。他常常鼓励学生“拆卸”实验室各种类型的核磁共振仪器,让他们“拆了又装、装了再拆”,在提高动手能力的同时,加深对核磁共振脉冲序列及其背后量子力学原理的理解。他主持编写了《成像测井学基础》《地球物理测井导论》《核磁共振测井》等多部教材和讲义,早期还为国内各油田及测井公司培训了从事核磁共振应用的大量技术骨干。人工智能学院成立之后,肖立志教授连续多年担任本科生班主任,他主编的《油气人工智能理论与应用场景》《智能地球物理基础与应用场景探索》《油气人工智能导论》等教材作为油气人工智能教育教学丛书正在逐册出版发行。由于其教书育人成效显著,先后获得学校劳动模范、优秀班主任、优秀研究生指导教师、科技创新优秀指导教师、首都市民学习之星、全国百姓学习之星等荣誉称号,被教育部授予优秀归国学者荣誉,并被遴选乘坐《我的中国心》彩车参加新中国成立60周年庆典,接受全国人民的检阅。
肖立志教授长期关注地球物理测井学科发展,在其早期论著中,就已经见到相关论述。国际上除前苏联,其他国家并无此类学科存在。中国老一辈测井专家,从国家需求出发,借鉴前苏联测井高等教育体系,长期不懈努力建立相对完备和独具特色的地球物理测井学科,其核心标志是在高等院校持续开设地球物理测井相关的本科专业并培养硕士和博士学位研究生,毕业生的就业市场和高校育人专家队伍都相对稳定。
肖立志教授多次参与国务院地球物理学学科评议组工作会议和学科发展规划制定工作。他认识到,学科建设核心路径所要求的重任虽然主要落在高校测井教育教学和知识生产者的肩上,但必须有行业资源的大力支持。地球物理测井受市场需求导向和商业效益驱动,具有应用学科和交叉学科的显著特征,用途日益拓展,知识不断丰富。既有其自身的内在逻辑,更是需要不断吸收相关学科的最新成果,唯有坚持开放和创新,才能保持其可持续发展。面对人工智能等科技的快速发展,专业知识及解决方案的获取与生产方式正在发生实质性和颠覆性变化,传统能力模型难以为继。地球物理测井的人才培养必须实施课程迭代制度,更新教育教学内容,升级教育教学方法。面向未来发展,肖立志教授认为,智能地球物理测井学科建设刻不容缓、势在必行。把测井数据融入到地学数据的全链条中,充分发挥其井筒内测量的独特优势,发展相应的高灵敏度和高分辨率的探测器,其中沿井孔的重、磁、应力及温度场的高精度观测以往没有受到足够重视,实则对深部地球物理及资源勘探开发十分重要,值得关注;能源转型和碳中和的测井技术适配、行星探测的测井技术迁移等,正在发生或将要发生。要立足地学时空信息工程,发展井筒数字孪生和测井数据区块链存证,建设智能测井标准体系,构建学科创新和人才培养体系,使地球物理测井学科继续发挥工程工具作用的同时,不断提升基础科学领域的解题能力。他坚持用一流标准来推动测井科技发展和人才培养,通过建立取长补短和共生共荣的学科发展生态,用实际行动来提升中国地球物理测井学科的影响力。

中外学术共同体和学术生态的引领者
作为地球物理测井行业专家学者的杰出代表,肖立志教授积极参与国内外学术共同体建设和学会社团服务等活动。近年来,他先后被选举担任中国地球物理学会常务理事、智能地球物理专业委员会副主任、井孔地球物理专业委员会副主任、岩石物理专业委员会副主任,中国石油学会测井专业委员会副主任,中国物理学会波谱专业委员会副主任,中国仪器仪表学会地学仪器分会副理事长、分析仪器分会常务理事、核磁共振仪器专家组组长,EAGE中国分会理事长和SEG中国指导委员会委员、国际安塔协会定位磁共振分会及孔隙介质磁共振分会的常务理事和科学顾问等国内外学术职务。在深度参与中外学术共同体和学术生态建设的过程中,他坚守国家利益,组织实施高水平学术交流和实质性国际合作,推动相关交叉学科领域的创新创业及国产科学仪器装备的健康发展。他在坚持为央企提供科技服务的同时,也注重与海默科技、威盛电子、数岩科技、环鼎科技、纽迈电子、国仪量子、青檬艾柯、鸣石峻致及无锡量子感知研究所等科学仪器领域新生代企业以多种方式开展交流与合作。2017年起,肖立志教授受聘担任知名学术期刊Petroleum Science主编,以其求真务实的扎实工作作风,带领编辑团队,充分依靠和信赖国内外同行评议审稿专家,把该期刊的质量和影响力朝着世界一流方向提升到全新的高度,进入中国科学院期刊分区工程技术大类1区TOP期刊,他于2022年和2023年两次获得中国科协中国科技期刊卓越行动计划办公室颁发的“全国优秀主编”荣誉称号。肖立志教授长期担任《测井技术》编委,持续关心支持本领域期刊的高质量发展,他不但亲自为本刊撰写大量学术论文,还积极推荐相关研究团队和研究生把学术成果首发在《测井技术》上,为期刊建设做出了杰出贡献。

肖立志教授常常给研究团队和学生们讲:“我很普通、也很渺小、而且经常出错,但我们所处的时代很伟大、很包容,我们是时代的产物,既有时代的荣耀,也有时代的局限。在这个伟大的时代,能够有机会为国家做事,能够参与和融入到中华民族伟大复兴的洪流之中,我很高兴。”“把自己的兴趣爱好与国家的重大需求紧密结合,把喜欢的事情做到最好,是我所坚信的有意义和有价值的人生。在我从事教育教学和科学研究四十多年的职业生涯里,所做皆所爱,所爱皆可成,何其有幸!”
作为知名的科技工作者和教育工作者,肖立志教授做到了知行合一、笃行致远,在地球物理测井、核磁共振、岩石物理和岩石力学、油气人工智能等领域做出了系统性和开创性的突出贡献,享誉国内外。他兢兢业业,淡泊名利,默默耕耘,在取得的成就面前,他并没有停止前进的脚步,仍然带领团队在学科前沿不断探索开拓。
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(编辑 王以静)
