時 間：2016年12月16日10:30-14:00
地 點：成都市青羊區(qū)馬德坤夫婦住所
人 物：馬德坤
訪談人：張寶玲
攝 像：張魁武
文字整理：張寶玲 吳婷（研究生助理） 喻金倫（研究生助理）
文稿審核：姚明淑
張：馬老師，您好!我們是學(xué)校檔案館的，目前正在開展“石大記憶”項目的采訪工作，推出這個項目的目的是想搶救學(xué)校的文化記憶，留下石大歷史的親歷者和見證人的記憶，作為我們石大歷史的一部分，將在檔案館永久保存。今天想請您講一講到石大來的經(jīng)歷，您所從事的教學(xué)科研和人才培養(yǎng)工作的情況。
從北京到南充
張：馬老師，我們知道，您師出清華，在咱們學(xué)校建校初期從北京石油學(xué)院抽調(diào)過來的，能不能給我們談一談當(dāng)時的情況？
馬：我1951-1955年，在清華大學(xué)和北京石油學(xué)院大學(xué)本科一共學(xué)了4年。研究生又學(xué)了4年，1959年7月畢業(yè)后留在了學(xué)校礦機教研室。1958年咱們學(xué)校剛開始籌建，缺老師，1960年9月我從北京石油學(xué)院來到南充。
馬：當(dāng)時學(xué)校條件十分艱苦，苦到什么程度呢？缺衣少被，冬天睡覺為了御寒，床上墊上很厚的稻草，被子比較短，為了防止夜間睡覺腿腳伸到被子外邊著涼，就把被子的一頭用皮帶捆起來，腳就伸不出去了。糧食還不夠吃，每月定量糧食19斤，肉半斤，油3兩。夜間餓得實在難受，就吃口咸菜，喝口開水。當(dāng)時大家沒有喊苦叫累，一心放在工作上，相信在黨的領(lǐng)導(dǎo)下總能克服困難。帶學(xué)生到川中實習(xí)，開始幾天晚上就在老鄉(xiāng)家的屋檐下放個行軍床睡覺，遇到雨天，再在上面撐塊油布擋擋雨。后來分到各井隊，條件才好些。
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留學(xué)美國
張：馬老師，您是恢復(fù)高考后首批公派出國留學(xué)人員，您在美國學(xué)習(xí)期間取得了很多了不得的成果，請您給我們談?wù)勀诿绹膶W(xué)習(xí)情況和研究成果。
馬：1976年“文革”結(jié)束。1977年開始恢復(fù)高考，老師和學(xué)生都珍惜十分難得的工作、學(xué)習(xí)機會，熱情非常高，現(xiàn)在的人是沒有辦法體會到的。國家從發(fā)展科技教育著想，拿出十分緊缺的外匯，資助優(yōu)秀科技人員出國進修學(xué)習(xí)，經(jīng)過層層選拔，1982年我成為石油學(xué)院首批出國留學(xué)人員之一。
馬：1982年1月到了塔爾薩大學(xué)，繼續(xù)我在國內(nèi)的鉆頭力學(xué)研究。大概4， 5月份，我接手了斯倫貝謝等幾家大公司委托的鉆頭側(cè)切方面的研究項目。1985，86年，我根據(jù)研究成果寫成的兩篇論文發(fā)表在美國《機械工程師協(xié)會學(xué)報》，學(xué)報的評審意見說我的研究“填補了鉆頭側(cè)向力學(xué)研究的空白”，引起了美國的專家學(xué)者關(guān)注，現(xiàn)在這項研究成果還在國際上應(yīng)用。
馬德坤夫人佟曼麗說，當(dāng)年他寄給我一幅計算機模擬的井底模式圖，說是世界上第一個，我轉(zhuǎn)給石油學(xué)院邢汝霖副院長時，邢院長高興地說“這個太有價值，太珍貴了！”
獨創(chuàng)牙輪鉆頭計算機仿真程序 創(chuàng)建實驗室
張：大家都知道，您是咱學(xué)校鉆頭研究室的創(chuàng)建者和奠基人，在八十年代中期各方面條件還很困難的情況下，您是如何創(chuàng)建鉆頭研究室的？能不能給我們談?wù)劗?dāng)時的背景？
馬：原定我出國2年。但1983年5月，我就提前歸國。因為國內(nèi)急需研究牙輪鉆頭方面的人。當(dāng)時的江漢鉆頭廠引進全套美國休斯公司的設(shè)備和制造技術(shù)，但是無論出多高價對方都不肯轉(zhuǎn)讓設(shè)計技術(shù)。石油工業(yè)部李天相副部長很憂慮，說“國家花了好幾個億，買圖紙、設(shè)備和制造技術(shù)，但是沒有自己的設(shè)計技術(shù)，我們就得永遠靠休斯公司了，這不是長久之計。”合同條款規(guī)定：一旦休斯有新產(chǎn)品出來，兩年以內(nèi)，休斯將圖紙給江漢鉆頭廠，江漢鉆頭廠可以仿造生產(chǎn)。但無論賠本還是賺錢，所有產(chǎn)值的8%要給予對方，這條件太苛刻了。石油工業(yè)部決定依靠自己的人，研究掌握設(shè)計鉆頭的方法。所以，我提前回國，接受石油部的這個任務(wù)。
馬：石油工業(yè)部全力支持我們，撥了15萬美金，購置了4臺HP公司首創(chuàng)的臺式計算機，加上計算機繪圖，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)等軟件；抽調(diào)各方面的專業(yè)人才組建研究團隊，都是各個領(lǐng)域的專家、高手。石油部還給了２５萬人民幣，專款專用蓋實驗樓。我們組織了石油部內(nèi)外6家單位，80余名科技人員，分6個項目組聯(lián)合攻關(guān)，由我們學(xué)校鉆頭研究室牽頭。到1987年，用我們自己的方法設(shè)計的第一只鉆頭在江西第一機械廠試制出來，第一批6只試制品，在3個油田下井試驗，都打出了比原來國產(chǎn)鉆頭好得多的指標。但是掌握牙輪鉆頭設(shè)計方法的任務(wù)并沒有完成。
馬：當(dāng)時美國休斯公司鉆頭設(shè)計的路線是：手工繪制圖紙—試制產(chǎn)品——現(xiàn)場實驗—收集數(shù)據(jù)—完善改進—最后定型。休斯公司在塔爾薩大學(xué)旁有一塊兒地，大概有三四百畝，專門做試驗用。休斯的總設(shè)計師掌握好幾百只鉆頭的解剖分析資料，幾千只鉆頭的現(xiàn)場使用記錄，隨時可以供他參考。我們?nèi)绻舶此麄兊穆纷幼撸鸫a要花十幾年來積累必要的資料。我們等不起啊，必須另辟蹊徑。我們先后考慮過人工智能，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，專家系統(tǒng)…各種路子。1990年我在英國利物浦大學(xué)進修時，最后確定走計算機仿真的路子。就是按照鉆頭與巖石互相作用的力學(xué)關(guān)系，把鉆頭和巖石的有關(guān)數(shù)據(jù)建立成數(shù)學(xué)模型，在計算機里運行數(shù)模程序，代替實物鉆頭和巖石做鉆進實驗。改變一套數(shù)據(jù)，就能模仿一個新鉆頭結(jié)構(gòu)或一種新巖石，可以很快改變條件反復(fù)試驗。當(dāng)時快則一兩個月，慢則三四個月就可以設(shè)計出一個適用于某種條件的鉆頭來。現(xiàn)在計算機速度快了，一、二個星期就夠了。我們邊建立仿真程序、邊利用來為成都、江西、上海等鉆頭廠設(shè)計了5種新型三牙輪鉆頭，還有國內(nèi)首創(chuàng)的單牙輪鉆頭，效果一個比一個好。
馬：1995年11月，這種前所未有的牙輪鉆頭仿真程序和設(shè)計方法在北京SPE會議上發(fā)表，馬上吸引了國外同行，要求交流。1996年4月我應(yīng)邀訪問了世界著名的Smith鉆頭公司，對口交流了一個星期。他們提出要我留下來工作，哪怕半年一年也好。我說國內(nèi)工作離不開，婉拒了。7月，Smith公司考察團到達學(xué)校，連續(xù)2天在實驗室觀察學(xué)習(xí)，一直琢磨我們的設(shè)計方法。最后他們的副總裁說：做夢也沒想到，你們在這樣簡陋的條件下做研究！做夢也沒想到，你們能用計算機做仿真設(shè)計！從此可以不必花大錢做大量試制試驗工作了，馬上要求合作。很快達成委托我們做科研項目的協(xié)議。雖然是以委托科研的方式，實際上1998年交給Smith公司的仿真程序，是我國出口的第一個石油行業(yè)技術(shù)。也是四川省高校首次向外轉(zhuǎn)讓技術(shù)。后來經(jīng)Smith公司繼續(xù)完善，現(xiàn)已發(fā)展成號稱世界第一的鉆頭仿真設(shè)計軟件，名為“IDEAS”。
張：馬老師，您在研究實踐方面取得了領(lǐng)先世界的技術(shù)成果，你在理論著述方面肯定也毫不遜色，請您談?wù)勚龇矫娴某删汀?br> 馬：我做研究，也寫了些文章，1985-1995年，先后在SPE和ASME學(xué)報和會議上發(fā)表6篇論文，一直被各國論文作者廣泛引用。1994、96年出版了《牙輪鉆頭工作力學(xué)》中、英文版，2009年出中文第二版。國內(nèi)外鉆頭公司很多員工都在應(yīng)用。 我寫論文的主要目的是為了交流。我能到嚴格保密的斯倫貝謝劍橋研究所參觀一整天，同他們6位研究人員個別交談；能進入閑人免進的休斯公司總設(shè)計師Newman的辦公室同他交談2個多小時；能訪問Smith公司一周，同他們30多位工程師分組座談4整天；能同哈里伯頓的工程師、律師一起逐字逐句分析推敲有關(guān)的專利整5天之久；至于參觀Amoco，Dowell，Hughes等實驗室更毫無問題；就是因為他們看過我的文章，雖未曾見面卻早已了解，愿意同我交流，這對我的工作有很大幫助。
校史館“鎮(zhèn)館之寶”的由來
張：我們校史館“鎮(zhèn)館之寶”——三牙輪鉆頭和您有關(guān)系，請您講講它的來歷。
馬：大概是1986年，我在北京向石油部李天相副部長匯報，說到我們分析井底痕跡來推斷鉆頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。李部長說，我這里有個寶貝，是1979年鄧小平副總理訪問美國休斯公司時收到的禮品，是個三牙輪鉆頭和巖石井底。后來，中央辦公廳轉(zhuǎn)給了我們石油部。現(xiàn)在送給你們拿回去，看有什么參考價值。我看了，如獲至寶。不僅是因為有參考價值，更是感受到中央和各級領(lǐng)導(dǎo)給我們的關(guān)懷和溫暖。不久，就由夏宇文同志把這珍貴禮物從北京運回學(xué)校。
張：馬老，您帶回來的這枚鉆頭一直珍藏在我們校史館，所以我們要特別謝謝您，因為有您在三牙輪鉆頭方面的卓越成就，才讓學(xué)校獲得了這份殊榮，讓我們獲得了今天的“鎮(zhèn)館之寶”，也謝謝您接受我們的采訪！
人物簡介：
馬德坤，男，漢族，教授，博士生導(dǎo)師。1935年5月生，浙江寧波人，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家，四川省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人，中國石油天然氣總公司勞動模范。1959年北京石油學(xué)院機械系4年制研究生畢業(yè)，1982-1983年美國Tulsa大學(xué)石油工程系博士后。1990年英國利物浦大學(xué)訪問學(xué)者。在SPE, ASME等國際權(quán)威刊物和會議上發(fā)表論文6篇，出版專著《牙輪鉆頭工作力學(xué)》一本（中、英文版），建立了牙輪鉆頭的幾何學(xué)、運動學(xué)和巖石破碎力學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本方程式，并建立牙輪鉆頭鉆進過程的計算機仿真程序。這些獨創(chuàng)性的成果被學(xué)術(shù)界廣泛引用，并已被國內(nèi)外鉆頭公司實際應(yīng)用。創(chuàng)建并長期主持的西南石油學(xué)院鉆頭研究室，近30年來取得國家和省部級科技獎項20 余項。培養(yǎng)了碩士生20余名，博士生15名。世界領(lǐng)先的鉆頭公司，如Smith, Halliburton 等曾多次前來購買成果，委托科研或?qū)で笞稍儭，F(xiàn)任《石油機械》雜志編委，石油工程學(xué)會裝備工作部委員。