富油煤看起來與普通煤并無區別——黝黑、粗糙,但在新疆大學教授賈殿贈眼中,它卻是一座尚未被充分挖掘的“油氣寶庫”。近幾年,他幾乎每天都在為這種特殊的煤炭奔走。“它雖是煤,卻具有油氣屬性,你說神不神奇?”他對記者說。
前不久,2025年度何梁何利基金科學與技術獎揭曉,賈殿贈獲得“科學與技術創新獎·區域創新獎”。這份榮譽背后,是一位科學家從納米材料研究,轉向富油煤開發的故事。
從意外發現獲得靈感
賈殿贈的實驗室里常年堆著來自哈密地區的煤樣,有的已經被磨成粉末。這位整日圍著煤轉的科學家,早年卻是一位納米材料專家。
時間回溯至20世紀90年代。彼時,納米材料剛剛成為全球科研的熱點。當時,制備納米材料的主流方法——液相法、氣相法、高溫固相法各有短板。液相法需要使用溶劑,有些溶劑對環境不友好,而且步驟繁瑣;氣相法依賴特殊設備,成本高、產量小;高溫固相法則需要高溫條件,能耗很大。
那時,賈殿贈剛從南京大學獲得碩士學位到新疆大學任教。他琢磨起一個問題:能否找到一種簡單、清潔、低成本的制備方法?
答案來自一個意外發現。賈殿贈在指導一名研究生做室溫固相反應時,意外發現氯化銅和氫氧化鈉在室溫下直接混合研磨,生成了氧化銅納米粒子。這個現象打破了當時的固有認知——固相反應通常需要高溫等特殊條件。賈殿贈意識到,這可能為納米材料制備提供一條新路。
接下來的幾年里,賈殿贈系統研究了這個偶然發現。1998年,他正式在國際上提出“低熱固相化學反應制備納米材料”的新方法。銅鹽、鋅鹽、鉛鹽、鐵鹽……一系列金屬鹽在室溫下與強堿發生固相反應,一步就能得到相應的氧化物納米材料。這種方法不需要溶劑,沒有污染,產量可觀。
這項成果在國內納米材料領域引起了不小的反響。此后,上百所高校和科研院所跟進研究,低熱固相化學法逐漸成為納米材料制備的一個重要方向。賈殿贈也因此兩次獲得新疆維吾爾自治區科技進步獎一等獎,2006年還被授予自治區首屆科技進步突出貢獻獎。
果斷改變研究方向
如果繼續沿著這條路走下去,賈殿贈或許可以在納米材料領域收獲更多榮譽。不過,2021年,第三次新疆綜合科學考察啟動,改變了他的科研軌跡。
在考察中,賈殿贈團隊發現哈密地區乃至整個吐哈盆地富集富油煤。這種煤集煤、油、氣屬性于一體,通過簡單熱解可以從中獲取大量焦油和煤氣。更關鍵的是,新疆的富油煤資源高度富集,但長期以來,超過一半被直接當作普通煤燃燒發電,富油煤未得到充分利用。
這個發現讓賈殿贈坐不住了。他在考察報告里寫下:這是對寶貴資源的極大浪費。富油煤如果能夠被高效利用,完全可以成為常規油氣資源的重要補充。而新疆作為國家能源基地,倘若能將富油煤田變成油氣田,戰略意義不言自明。
轉型并不輕松。賈殿贈要放下多年積累的學術優勢,從零起步。團隊中有人勸他:“納米材料研究得好好的,何必去‘啃’那塊黑乎乎的煤?”
賈殿贈沒有猶豫。2023年1月,他正式提出有關新疆哈密富油煤資源高效利用的建議,獲得有關部門的支持。隨后,他組織承擔了一系列重大科技項目。他所在團隊迅速調整研究方向,將富油煤作為核心攻關目標。
此后,他帶著團隊一次次到煤礦進行實地取樣,回到實驗室便馬不停蹄地分析樣品分子結構。他們要搞清楚:富油煤的化學鍵是如何連接的、哪些鍵容易斷裂……這些基礎問題看似枯燥,卻直接關系到后續的技術路線。
經過兩年多的攻關,賈殿贈團隊逐步解析了富油煤的分子結構,構建了相關化學結構模型。在此基礎上,他們圍繞富油煤制油氣、煤焦油制芳烴、特種燃料、精細化學品以及高性能煤基碳材料等方向,構建起“基礎研究—關鍵技術—成套工藝”的全鏈條創新體系。
成果轉化也在同步推進。在賈殿贈的奔走下,哈密富油煤研究院和哈密富油煤中試基地先后成立。在當地政府支持下,賈殿贈團隊聯合多家企業,通過政產學研結合的方式,對實驗室成果進行中試驗證,加速成果落地。
賈殿贈說,他最大的愿望就是用富油煤為國家能源戰略安全多上一道保險。
那塊黑乎乎的煤,在他手里,已開始發光。
責任編輯: 張磊