优才面对面 | 殷振元：“可燃冰”与梦想火种之歌

当刀片电池重塑全球汽车产业格局，当5G技术领跑国际无线通信新征程，当‌智能无人机为世界带来全新视野，当湾区的海风穿过研发中心的散热孔，当深南大道的霓虹与实验室光谱同频。“创新之城”深圳，正以每秒万亿次的数据心跳，孕育着这个时代的奇迹。

“鹏城优才”是深圳的造梦引擎，他们以奋斗为源代码，刻录着永续创新的城市基因。他们是科技攻坚者‌，刺破未知的边界；是人文探索者‌ ，点亮文明的穹顶；是行业深耕者‌，铸就产业的基石。深圳市“鹏城优才一站式”服务平台（市人事人才公共服务中心主办）推出《优才面对面》人才访谈栏目，聆听“鹏城优才”解构奋斗经历，讲述精彩故事。

本期优才面对面，邀请到清华大学深圳国际研究生院副教授、特别研究员、博士生导师，THU天然气水合物与储碳实验室PI，全球前2%科学家（2022-2024）、广东省“珠江计划”青年拔尖人才，美国化学会I&EC Research 2023年最具影响力研究者，中国可再生能源学会天然气水合物专委会委员、深圳市“鹏城优才卡”持卡人殷振元讲述他的深圳故事。

在南海深处，蕴藏着一种被称为“未来能源”的宝藏——天然气水合物（又称“可燃冰”）。它能量密度高，每一立方晶体都蕴含着足以点亮万家灯火的能量；它的储量巨大，足以改写国家能源版图；但开采难度却如同在薄冰上建造通天塔。如何解锁这座能源宝库？这是全球科学家竞逐的科技巅峰，更是横亘在中国能源自主之路上的天堑。清华大学深圳国际研究生院副教授、博士生导师殷振元，正带领团队用创新与坚持交出一份“中国答卷”。

赤子丹心：深海逐梦的火种与征程

殷振元与天然气水合物的缘分始于新加坡国立大学。师承国际气体水合物领域知名专家，他深耕能源化工领域，博士期间便聚焦这一前沿方向。在新加坡、美国求学的十余年让他逐渐成长为领域内青年翘楚。

2013至2017年间，全球能源领域掀起一场无声的革命——天然气水合物海域试采的浪潮。彼时，南海的波涛之下，“美国、日本等主导了全球天然气水合物试采，甚至日本计划在我们‘家门口’试采。”他回忆道。

提到中国的能源现状，殷教授非常紧迫地说：“我们国家富煤、贫油、少气。甚至40%～45%的天然气都是需要进口的。”而中国南海可燃冰储量达800亿吨油当量，却因开采挑战巨大长期“沉睡”海底。

2017年，南海神狐海域“可燃冰”试采成功。这一消息让远在海外的殷振元心潮澎湃：“开发这种清洁能源，是我的梦想，更是国家所需。”

正是经历了“卡脖子”的刺痛和“可燃冰”试采的历史性突破，点燃了殷教授科研报国的初心。

带着这份使命感，他选择将科研阵地落在深圳，选择在南海资源开发的最前线作战。“深圳的创新氛围和南海地理位置，是独一无二的优势。”殷振元坦言。作为我国天然气水合物试采的核心基地，深圳毗邻南海神狐海域，这里蕴藏超800亿吨油当量的可燃冰资源，是南海资源开发的“主战场”。

南海作答：淬炼“冰”的科技长路

• 2016年，国家海洋局批复深圳为首个海洋综合管理示范区。

• 2017年，《全国海洋经济发展“十三五”规划》提出，推进深圳建设全球海洋中心城市。

• 2019年，《中共中央 国务院关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》明确指出，支持深圳加快建设全球海洋中心城市。

• 2021年，《广东省海洋经济发展“十四五”规划》提出，支持深圳建设“蛇口－前海－海洋新城－光明”西部海洋科技创新走廊和“盐田－大鹏－深汕”东部向海发展走廊，吸引更多国际组织和机构落户，打造全球海洋中心城市。

也就是在深圳率先布局海洋经济之时，殷振元教授加入清华大学深圳国际研究生院，在鹏城组建起了15人的团队。

南海神狐海域的可燃冰宝库虽然庞大，但勘探报告堪称“地质学家的噩梦”。这里的天然气水合物藏身于深海泥质粉砂中，属于泥质粉砂型水合物藏，开采难度如同“在嫩豆腐里抽丝”。

图注：我国天然气水合物试采靶区泥质粉砂型水合物沉积物

日本等国的砂质沉积物开采难度完全无法与之相比，这些国家的科研成果在这里也变成了失效的旧地图。而我国虽已实现两次成功试采，但是工程试采经验领先于基础研究。工程试采亟待理论研究的突破，而理论研究也是迈向商业化开采可燃冰的重要一步。

在实验室的穹顶下，在现实的紧迫需求下，在深圳的创新创业沃土上，殷振元团队创造了多个“首次”。气体水合物的研究通常涉及高压条件下的相变-传热传质-多相渗流过程耦合，充满了未知和挑战。他带领团队自主设计并搭建了一系列模拟海底低温高压原位环境的水合物原位试验系统，包括高压微流控、高压低场核磁、高压原位拉曼等，从宏-细-微观多尺度解析了水合物生成分解过程，研究结果丰富了水合物热动力学基础理论并应用于多项新技术的开发，如水合物法储氢、水合物法碳封存等。

殷振元团队成功揭示了我国南海第二次试采区块沉积物对甲烷水合物的动力学作用机制。研究结果为深入理解泥质粉砂沉积物对甲烷成核和生长动力学、泥质粉砂型沉积物-水合物形态学演化、水合物赋存模式、储层结构演化等提供了新的见解，为我国南海泥质粉砂沉积物中天然气水合物增产方案设计提供了基础数据和理论支撑。

图注：南海神狐海域试采区块泥质粉砂沉积物中甲烷水合物生成气体吸收曲线和水合物－细颗粒沉积物形貌演化过程

此外，殷振元团队还在水合物法二氧化碳海底封存方向取得新进展。据初步估算，全球海底沉积物中可以通过水合物的形式封存约100万亿吨CO2，我国南海北部海域可封存约1800亿吨CO2。因该方法具有封存储量大、封存范围广和稳定性强的特点，逐步成为研究热点并受到全球关注。如何厘清封存过程中热-流-化多场耦合影响机制并验证实际储层尺度下CO2水合物百年甚至千年的安全性与稳定性，亟需开展深入研究。

殷振元团队成功开发出一套模拟海底沉积物内液态CO2注入－水合物封存过程的热-流-化多场耦合数值模拟代码。团队利用该模型首次建立了基于我国南海北部实际储层的液态CO2注入－封存数值模型，解析了沉积物内液态CO2注入与水合物封存的百年时空演化特性，厘清了CO2三种不同相态随时间演化关系，验证了水合物法CO2封存于南海沉积物长达100年的稳定性。

水合物法二氧化碳（CO2）海底封存中多相态长期演化示意图

近年，殷振元教授在能源领域国际高水平期刊上发表SCI文章88篇，其中第一及通讯作者53篇，包括ESI高被引论文7篇，封面论文5篇，热点论文1篇，总引用量超过3700次，H指数 30，连续三年入选全球前2%科学家。多次参加水合物领域国际会议（第十届国际天然气水合物大会、第二届欧洲气体水合物大会等），受邀担任分会场主席并作特邀报告，将团队在水合物前沿领域发现的新现象、开发的新技术、获得的新认识与国内外学者充分交流，并获得了同行和业界的高度评价。牵头申报的二氧化碳海底长期碳封存项目入选了深圳-新加坡第三批智慧城市合作框架，加快推动“双碳”领域国际科研合作落地。

深圳基因：从深海一直游向未来

深圳，这座年轻的城市正以创新的脉搏与深海的呼吸同频共振。深圳，这片改革开放的热土，不仅孕育了科技产业的森林，更成为全球科研人才游向未来的大海。殷振元教授的选择，恰是这座城市基因的缩影：从南海1500米下的能源密码，到“双碳”目标的时代命题，深圳以独特的“创新生态链”，将科学家的梦想锻造成服务国家的利器。

殷振元选择深圳，不仅因其毗邻南海神狐海域的地利，更因这座城市为有梦想科学家提供的高效“启动平台”。面对未来，殷振元为团队锚定三个“航标”： 在可燃冰开发耦合海底碳封存领域实现从“0到1”的原创突破；推动研究成果从实验室迈向工业示范；为“零碳能源”研究发出最强的“深圳声音”。这不仅是科学家的雄心，更与深圳建设“全球海洋中心城市”的战略同向而行。这座城市用包容开放的胸襟，正将无数像殷振元这样的科学家的梦想，转化为改变世界的中国答案。

科技报国的路，从来不是热血的口号，而是砂粒间一寸寸推进的刻度。在深圳这片创新热土上，他们正将冷板凳坐成破浪舟——因为南海深处闪耀的不仅是“可燃冰”的未来之光，更是一个民族在科技自立之路上，用科技报国的赤子之心点亮的星火。在这里，无论是可燃冰开采、深海采矿、海底碳封存还是海上可再生能源开发利用，每个科研梦想都能找到落地的锚点，每个科研梦想也正从南海深处，游向属于全人类的星辰大海。

编辑 刘兰若 审读 郭建华 二审 周梦璇 三审 刘思敏