资讯：大师课堂丨对话王铁冠院士：技术发展缓解石油枯竭焦虑，但并非用之不竭

就像如今人们的“手机电量焦虑”一样，人类很久以前就开始担心地球上的石油要不够用了，估算着石油的“续航”极限。几十年前，有人给出的答案是50年。几十年后，有人的答案还是50年。

石油被称为流动黑金、工业血液。如此重要，它会枯竭吗？

(资料图片仅供参考)

为何担心了这么多年，地球上的石油还未告急？技术发展，石油“用之不竭”的愿望能实现吗？人造石油行不行？新能源距离替代石油还有多远？

全媒体系列科普栏目——大师课堂《科学家讲科学》，20位院士名家畅谈热点事件，为公众科普答疑。

本期节目中，中国科学院院士王铁冠、《博物》杂志编辑部主任刘莹与您一起探路石油勘探发掘的“高能”现场。

50年之后又50年？

如今，石油以各种各样的形式参与着人类生活。从塑料到口红，从化肥到沥青，当然还有汽油、煤油，各类石油产品用途广泛、多样。

为什么人们担心了这么多年，石油的“续航”极限却被一推再推？

对此，王铁冠院士表示，技术发展很重要。“技术的发展和对储量的估计不可同日而语了。”

以大庆油田为例，刚发现它时，我们对其地下两米以内的油层不具备开采能力。后来，随着技术的发展进步，实现了对两米以内薄油层中原油的开采，大庆油田储量也随之翻番。在被勘探开发超过60年后，大庆油田常规油气资源已经进入开发的中后期。石油人开始向源内青山口组页岩油进军。去年，大庆油田古龙页岩油勘探宣布取得重大战略性突破。

图片来源：央视新闻

刘莹比喻称，就像探进去一个吸管。“最开始我们可能只利用少部分最容易开采的石油，但现在已经可以把深层的石油利用起来。”

在担心“石油会枯竭”了很长一段时间后，有的观点又走向另一个极端，认为石油越采越多，用不完。

对此，王铁冠院士表示，并不是这样的。“毕竟生成石油要以千万年计，而人类开采和使用石油的速度非常快。从长远来看，化石燃料终将被新能源代替。”

新能源、人造石油能替代石油了吗？

如今各类新能源技术进步，产业发展，那么石油要被新能源替代了吗？

王铁冠院士指出，目前，各种新能源的技术尚未发展成熟到可以完全替代化石能源。“技术上要可行，经济上也要合适。在我们可预见的将来，化石燃料包括石油和天然气，恐怕还不容易被替代。”

作为能源，等真的到了石油能被完全替代的一天，石油就没用了吗？别忘了那些石油产品。“到那时候，恐怕化石燃料就要被当作宝贵的原料来使用了”。王铁冠说。

目前，关于石油的成因，有无机成因和有机成因的说法。国际上，有机成因的观点较为主流。该观点认为，生物死亡后被埋藏在地下，地下温度增加但通常不超过200℃时，经过几千万年这样漫长的时间，可以引起干酪根裂解而生成石油。

这说的是天然石油的由来。那么，石油能不能人造呢？

能。油母页岩也就是油页岩，是一种富含干酪根的页岩。将油页岩开采后加热，进行蒸馏、干馏，就可以将干酪根中复杂的有机物质的大分子裂解出烃类，生成可作为燃料油的页岩油或进一步将其制成汽油和柴油，这就是人造石油的途径之一。

油页岩和页岩油实物样品（图片来源：辽宁省档案馆公众号“辽宁档案”）

我国人造石油工业在上世纪50年代得到较快发展。辽宁抚顺及广东茂名是我国重要的人造石油生产基地。

但是，王铁冠院士指出，从经济层面考量，人造石油成本太高。

找寻原油的“DNA密码”

在油气勘探中，常利用石油的“DNA密码”——生物标志化合物来读取原油的信息。生物标志化合物的分子骨架保留了生物体的分子骨架，能表征有机物质的生物来源。比如，通过生物标志化合物可以探究石油是由哪套地层生成的，也可以指示石油是哪类生物形成的。

王铁冠院士介绍：“石油是运动的，人们找到石油的地层、地点不是生成石油的地方。通过生物标志物进行油源对比，可以知道哪套地层能发育生成油页岩，油源是否充分，对勘探有指示意义。”

目前，C18～C23 13α(正烷基)-三环萜烷系列是唯一由中国学者鉴定、命名的生物标志化合物。

受访者供图

1978年，在一次野外地质勘察时，王铁冠捡到一块灰绿色碎石。在放大镜下，看到当中含有沥青，这成功地引起了他的注意，因为石油地质工作中常把天然沥青看作油苗，他当即选点进行人工槽探，挖出了三米八厚的黑色沥青砂岩。通过有机地球化学分析和同位素年龄测定等方法，王铁冠确定这是一处古油藏。

当时，仪器和分析手段有限，十年后，王铁冠团队用气相色谱—质谱仪从中检测到一个当时在国际文献中未报道过的新化合物系列。后来，经过色谱—质谱标样共注，在1990年，他们确定了这一新的生物标志化合物的结构，并将其命名为13α(正烷基)-三环萜烷。

王铁冠院士表示，迄今仅在我国元古代的地层和油苗、沥青中，检测到13ɑ(正烷基)-三环萜烷系列的生物标志物，可能寓意该系列化合物是元古代时期的标志性产物，对于我国古老地层和深层油气勘探具有实际意义。

此外，生物标志化合物还可以应用在对海上原油污染的追溯上，借助生物标志物找到是哪艘油轮发生泄漏。

监制丨高岩

策划丨郭静

编审丨富赜

主持人丨鹤佳

编辑丨刘飞 潘雨薇

标签： 生物标志化合物 人造石油 化石燃料