孙树瑜 同济大学数学科学学院院长

 孙树瑜，教育部长江学者讲座教授，同济大学数学科学学院院长。长期深耕数学与能源工程交叉领域，其学术轨迹横跨化工、数学、地球科学等多学科。1997年师从余国琮院士获天津大学化工博士学位，2003年于美国得州大学奥斯汀分校获计算数学博士学位，导师为美国工程院院士、国际知名数学家玛丽·惠勒（Mary F. Wheeler）。2009年作为创校教授加盟沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）后，他创建计算传质现象实验室，领衔开发的多尺度建模技术在国际能源界产生深远影响。2024年全职回国后，他着力推进同济大学“数学+”学科群建设，迄今发表《科学引文索引》（SCI）论文400余篇，总引超13 000次，H指数59，连续5年入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。兼任《计算物理学报》等十余个国际权威期刊编委，培养的50余名硕士、博士和20余名博士后中，已有蔡建超、陈黄鑫、寇继生、宋洪庆、宋睿、杨亚帆、章涛等十余人入选国家、省部级各类人才计划，同时还有洪堡学者穆罕默德·F.阿明（Mohamed F. El-Amin）等国际知名教授。 

教育背景

2003年于美国德克萨斯大学奥斯丁分校（The University of Texas at Austin）获计算与应用数学专业博士学位(师从美国国家工程院院士Mary Wheeler)

2002年于美国德克萨斯大学奥斯丁分校获计算与应用数学专业硕士学位 

1997年于天津大学化工研究所获化学工程专业博士(师从中国科学院院士余国琮) 

1994年于天津大学获化学工程硕士学位 

1991年毕业于天津大学获工业化学学士学位 

工作经历

2003年至2009年，先后在美国德克萨斯大学奥斯丁分校任博士后和副研究员及在美国克莱姆森大学任助理教授兼博士生导师。 

2009年8月，作为百位创校教授之一加盟阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST，US News排名全球前一百和排名中东地区第一)，任该校计算传质现象实验室主任，在该校地球科学与工程系(油藏数值模拟方向)、能源资源与石油工程系(能源工程计算方向)和应用数学与计算科学系(人工智能和先进计算方法研究方向)三个专业指导硕博士研究生。 

2024年12月，回国加入同济大学。目前兼任 Journal of Computational Physics (JCP)，Gas Science and Engineering，InterPore Journal 和 Computational Geoscience 等国际知名期刊的编委或者编辑，以及 Applied Energy，Applied Thermal Engineering，Fuel，Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 等国际知名期刊客座主编。 

教学状况

担任过本科和研究生的常微分和偏微分方程及其数值计算的课程教学。在阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）工作时期主要担任机器学习与深度学习、多孔介质中单相和多相渗流、多组分传递、流体热力学、油藏模拟尺度升级算法、数字岩心等课程教学任务。至今（2024年底）完成指导硕博研究生共50余名(其中毕业博士20名)，博士后研究人员29位。

研究方向：

有限元算法的设计和分析（特别是MFEM、DG、EG、EPG等先进的局部守恒性有限元方法）; 人工智能(AI)的数学原理、基于AI和数据驱动的建模技术、基于AI的模型降阶技术、基于AI的快速、鲁棒、高精度和保证精度算法；相平衡行为的建模和鲁棒算法；油气藏的数值模拟；多孔介质里多相流动与多组分传递（特别是二氧化碳地下封存的机理和计算）；新能源技术（特别是地热能开发、电解水制氢、地下盐穴储氢、天然气管道掺氢输送等技术及其数值计算）；数字岩心技术；分子模拟技术（特别是纳米孔道里面的复杂流体行为及其在致密地层的应用）；计算量子化学的鲁棒、高效和保证精度的算法。

研究领域：

主要包括多孔介质渗流和对流扩散及反应的数值模拟及相关算法的数值分析。并采用达西尺度，孔隙尺度、分子尺度和亚原子的模型研究地下多组分流动传递传热的耦合，并把这些多尺度算法用于常规和非常规油气工程领域、二氧化碳的地下封存和以氢能为代表的新能源研究等国家大力发展的新领域。本人及其团队致力于探索大数据方法、机器学习算法和人工智能 (AI) 技术在能源工程中的应用。团队在国际上最早开发了基于深度学习算法的相平衡快速准确计算技术，实现了相较传统算法高达上万倍的计算效率提升，并保证了计算的准确度和鲁棒性，研究成果得到了国际能源领域知名专家学者的广泛赞誉和跟随效仿。在此基础上，团队正致力于将其在工程热物理和流体力学上的领先技术扩展移植到机器学习算法中，以实现在人工智能基本原理和基础算法上的创新和突破，并已取得了热力学一致性的神经网络架构等一系列国际领先成果。此外，团队近三年也运用深度学习技术实现油气藏地质结构的自动识别技术和超分辨重构技术，开了一系列创新算法。

科研项目：

先后以首席科学家或者课题负责人身份主持中国科技部重点专项、中国自然科学基金面上项目、东方电气集团、美国能源部、加拿大CMG基金委员会、沙特自然科学基金、陶氏化学公司、沙特阿美石油公司、以及阿卜杜拉国王科技大学科研基金委员会等项目课题18项，总经费超过1.3亿人民币。先后以参与人身份参加中国自然科学基金重点项目、中国国家863计划、美国国防部、美国自然科学基金等项目课题9项。

论文与出版物：

截止2024年底，发表学术论文近600篇（其中SCI期刊论文400余篇，力学学报等中文论文、EI论文30余篇），出版专著9本，总计被引超过12200余次，H指数56，发表期刊包括Journal of Computational Physics(24篇), Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering (15篇)，SIAM Journal on Scientific Computing(7篇), SIAM Journal on Numerical Analysis(5篇)等计算数学领域一流期刊和Fuel(中科院1区，12篇), Journal of Petroleum Science and Engineering(中科院1区，15篇) 等能源工程领域顶级期刊。

 [1]陈黄鑫, 陈玉祥, 孙树瑜. 无偏隐压显饱数值方法——两相渗流模拟的新算法[J]. 石油科学通报, 1-19.

[2]陈黄鑫, 陈玉祥, 孙树瑜. 无偏隐压显饱数值方法——两相渗流模拟的新算法[J]. 石油科学通报, 2025, 10 (02): 309-325.

[3]王修平, 章涛, 孙树瑜. 基于能量稳定的不可压单相流和两相流的光滑粒子流体动力学[J]. 中国科学:数学, 1-20.

[4]宇波, 苏越, 孙树瑜, 焦开拓, 陈宇杰, 李敬法. 流动与传热数值计算中任意网格基架点下导数差分通式研究[J]. 工程热物理学报, 2024, 45 (07): 2012-2018.

[5]章涛, 白桦, 黄天相, 刘杰, 孙树瑜. 天然氢开采和集输中的相平衡分析[J]. 深圳大学学报(理工版), 2024, 41 (02): 163-172.

[6]刘杰, 陈银, 章涛, 孙树瑜. 页岩纳米有机质孔隙中的润湿性研究[J]. 力学学报, 2023, 55 (08): 1800-1808.

[7]梁广兵, 罗贤兵, 孙树瑜. 基于SPH方法与能量最小化算法平衡态模拟分析[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 2022, 45 (05): 713-720.

[8]杨亚帆, 王建州, 商翔宇, 王涛, 孙树瑜. 高温下钙蒙脱石膨胀特性的分子动力学模拟[J]. 物理学报, 2022, 71 (04): 48-59.

[9]章涛, 白桦, 孙树瑜. 页岩凝析气藏相平衡的快速准确计算方法[J]. 力学学报, 2021, 53 (08): 2156-2167.

[10]石基弘, 陈诚, 巩亮, 白章, 孙树瑜. 甲烷在干酪根中的吸附及扩散特性[J]. 工程热物理学报, 2019, 40 (06): 1338-1343.

[11]王艺, 薛文第, 宇波, 孙树瑜. 双孔双渗介质中气体流动的POD模型研究[J]. 工程热物理学报, 2018, 39 (05): 1063-1069.

[12]王艺, 宇波, 孙树瑜, 丁鼎倩, 邱睿, 肖善通. 油藏单相流动POD低阶模型研究[J]. 工程热物理学报, 2017, 38 (11): 2435-2439.

[13]许传秀, 王昊, 冯乐, 孙树瑜. 量子化学研究多硫化氢的热动力学性质（英文）[J]. 金陵科技学院学报, 2016, 32 (01): 39-43.

[14]许传秀, 孙树瑜. 量子化学研究多硫化氢的分子结构和红外光谱（英文）[J]. 金陵科技学院学报, 2015, 31 (04): 43-48.

[15]李旺, 宇波, 王欣然, 孙树瑜. Calculation of cell face velocity of non-staggered grid system[J]. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition), 2012, 33 (08): 991-1000.

[16]李旺, 宇波, 王欣然, 孙树瑜. 同位网格界面速度插值方法研究[J]. 应用数学和力学, 2012, 33 (08): 933-942.

[17]孙树瑜,王树楹,余国琮. 填料塔中液体轴向返混行为对精馏分离效率影响的理论解[J]. 化学工程, 1999, (04): 9-12+18.

[18]李东平,孙树瑜,张筑元. 颗粒活性炭对味精溶液里色素和铁的吸附特性[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 1998, (06): 66-70.

[19]孙树瑜,王树楹,余国琮. 规整填料塔中精馏过程的三维模拟(Ⅰ)物理模型和模型方程[J]. 化工学报, 1998, (05): 549-559.

[20]孙树瑜,曾爱武,王树楹,余国琮. 规整填料塔中精馏过程的三维模拟(Ⅱ)模型的验证及液相分布和混合行为对精馏过程的影响[J]. 化工学报, 1998, (05): 560-565.

[21]孙树瑜,王树楹,余国琮. 板波纹规整填料塔中液相混合行为[J]. 化工学报, 1998, (01): 121-124.

[22]孙树瑜,王树楹,余国琮. 金属波纹板规整填料塔中液体有效流速[J]. 化工学报, 1997, (06): 736-739.

[23]孙树瑜,尹卫平,谌竟清,姜志新. Monte　Carlo法跟踪随机运动颗粒中吸附动力学的快速计算方法[J]. 化学工程, 1996, (05): 67-72+42+8-9.

学术访问情况

曾担任中国地质大学(武汉)、中国石油大学(北京)、中国石油大学(华东)、四川大学、美国克莱姆森大学、美国 UNLV 大学等多所学校的兼职教授或访问教授。 

曾经受邀担任多家国际知名大学或研究机构的访问学者或访问科学家，包括英国牛津大学(2012)、英国赫瑞-瓦特大学(2015)、美国斯坦福大学(2011)、美国加州大学伯克利分校(2014)、美国德克萨斯大学奥斯汀分校(2008,2009)、美国加州油藏工程研究所(2009,2010)、德国慕尼黑工业大学(2015)、香港科技大学(2012,2014)、香港理工大学(2013,2021,2024)、国立台湾大学(2006-2007)、北京大学(2007,2023)和新加坡国立大学(2011,2018)等。

荣誉奖励：

1、中国国家长江学者讲座教授。

2、2020年至今（2024），连续五年入选了“全球顶尖科学家”(斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单)；并在工程和数学两个学科都荣列国际知名学术网站 Research.com 发布的 2024年度全球顶尖科学家名录，排名全球第1922名。

3、Sigma Xi, Tau Beta Pi, Gamma Beta Phi和Phi Kappa Phi等国际名誉协会的终身会员；具有国际石油工程协会（SPE）资格认证和美国德克萨斯州的职业工程师执照（化学工程）。

4、曾担任Foundation CMG Chair(Foundation CMG Chair是油藏模拟行业知名的受加拿大CMG基金会资助的讲席教授)。

5、目前担任InterPore Saudi Chapter主席。2022年获得InterPore (The International Society for Porous Media)授予的InterPore Rosette award; 2023年作为InterPore Saudi Chapter的主席获得National Chapter Award of InterPore。

6、2020年，和杨海建教授及杨超教授一起因“面向大规模流体计算的高可扩展全隐式并行算法研究”工作获得湖南省科学技术厅授予的自然科学二等奖。

7、2017和2018两年连续获得阿卜杜拉国王科技大学物理科学与工程学部的最佳教学奖提名。

8、2013年获得国际石油工程协会（SPE）颁发的最佳Student Chapter Faculty Advisor奖。

9、2008和2009两年连续获得美国得克萨斯大学奥斯汀分校（The University of Texas at Austin）的J. Tinsley Oden Research Faculty Fellowship。