劉榮 鄭聲宇
2013年1月,一場(chǎng)嚴(yán)重的空氣污染侵襲了北京,緊接著大半個(gè)中國(guó)都未能幸免于難,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),波及范圍廣。自此之后,“霧霾”一詞開始頻繁地出現(xiàn)在人們視野中,也是從那時(shí)起,藍(lán)天白云似乎成了一種屈指可數(shù)的奢望。
這場(chǎng)空氣污染引發(fā)的不僅是人們對(duì)大氣環(huán)境的空前關(guān)注,與此同時(shí)也給科學(xué)界出了一道難題—面對(duì)灰蒙蒙的天空,以及大眾對(duì)健康的擔(dān)憂,如何才能掃除“霾”伏,讓藍(lán)天白云得以重現(xiàn)。
近年來(lái),從PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公布,到“煤改氣”的開展,再到建設(shè)“美麗中國(guó)”口號(hào)的提出,國(guó)家在改善環(huán)境方面下了很大力氣??蒲腥藛T們也紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,試圖從不同角度尋找解決空氣污染的科學(xué)途徑和方案。
2014年6月,蓋鑫磊博士回國(guó),執(zhí)教南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院。這位有著北京科技大學(xué)和瑞典皇家工學(xué)院雙博士學(xué)位的80后教授,雖然身在海外,卻對(duì)祖國(guó)空氣狀況十分關(guān)心。2013年重霾期間,通過(guò)新聞了解到北京觀測(cè)出空氣中的含氮有機(jī)污染物與當(dāng)年洛杉磯光化學(xué)污染的成分類似之后,蓋鑫磊十分揪心,他無(wú)比清楚這種成分對(duì)人體的危害有多大。早在2011年,蓋鑫磊便開始對(duì)空氣中的有機(jī)氮化物進(jìn)行了詳細(xì)研究,他試圖弄清楚這些有機(jī)氮來(lái)自哪里,在空氣中如何變化,究竟會(huì)給人體帶來(lái)哪些危害,希望能夠幫助人們更清楚深入地了解霧霾的成因,尋找到對(duì)應(yīng)的解決方案。
中國(guó)正在經(jīng)歷的這場(chǎng)空氣污染,無(wú)疑是蓋鑫磊博士科技報(bào)國(guó)的最好契機(jī),他也希望能夠充分利用自己所學(xué),在國(guó)內(nèi)霧霾研究以及大氣污染防治的道路上,為自己的科研生涯留下一份有價(jià)值的回憶。
一切都是最好的安排
在國(guó)際上首次總結(jié)大氣有機(jī)胺的排放源、轉(zhuǎn)化路徑、濃度水平、沉降通量及其對(duì)人體健康的影響,創(chuàng)建大氣有機(jī)胺熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),成果發(fā)表后被《自然》、《科學(xué)》、《美國(guó)科學(xué)院院刊》等多家世界權(quán)威期刊引用200余次……
這些成績(jī)和描述給人的第一感受是—這位研究者一定是科班出身,并且在大氣環(huán)境研究領(lǐng)域浸淫多年。然而事實(shí)卻是蓋鑫磊并非科班出身,嚴(yán)格算起來(lái)他從事大氣環(huán)境相關(guān)研究也才不到七年。
1982年11月,蓋鑫磊出生于山東萊陽(yáng)一個(gè)普通家庭,從小到大成績(jī)一直名列前茅。幼年的他也許曾有意無(wú)意地仰望過(guò)頭上的藍(lán)天,卻沒(méi)想過(guò)有一天竟會(huì)從事與它有關(guān)的工作。
1999年7月,蓋鑫磊考入為我國(guó)培養(yǎng)了大量材料、冶金方面人才的素有鋼鐵強(qiáng)校之稱的北京科技大學(xué)冶金工程系。2003年9月,他又考取該校公費(fèi)研究生,跟隨國(guó)家杰出青年基金獲得者王習(xí)東教授從事物理化學(xué)方面的研究,并于2005年免試獲得提前攻讀博士學(xué)位的資格,隨后又得到世界知名冶金專家Seetharaman教授賞識(shí),前往瑞典皇家工學(xué)院深造。
攻讀博士期間,蓋鑫磊主要負(fù)責(zé)研發(fā)一種新型電化學(xué)方法并用于固體廢棄物處理,提取其中有價(jià)值的組分進(jìn)行回收再利用,同時(shí)還進(jìn)行了化學(xué)熱力學(xué)模型研究,并將其應(yīng)用于溶液相平衡計(jì)算及化工工藝中。因表現(xiàn)突出,他獲得了2008年國(guó)家留學(xué)基金委頒發(fā)的優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)金,2012年又因電化學(xué)方法處理固體廢棄物、低品位礦的研究獲得英國(guó)材料、礦物和采礦學(xué)會(huì)頒發(fā)的Mann Redmayne獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
2009年,蓋鑫磊分別獲得北京科技大學(xué)和瑞典皇家工學(xué)院的博士學(xué)位,彼時(shí)他還未滿27歲。按照常規(guī)邏輯,他應(yīng)該會(huì)成為一名材料工程或者物理化學(xué)領(lǐng)域的專家。
事實(shí)卻是,博士畢業(yè)后,蓋鑫磊同時(shí)收到了劍橋大學(xué)和加州大學(xué)戴維斯分校的博士后研究邀請(qǐng),而他最終選擇了后者?!懊绹?guó)的工作雖然也是熱力學(xué)相關(guān)研究,但針對(duì)的卻是大氣環(huán)境與大氣化學(xué)方向?!睂?duì)蓋鑫磊而言,這是與以往研究背景和經(jīng)歷都不一樣的陌生領(lǐng)域,這樣的選擇不僅意味著他將面對(duì)未知的挑戰(zhàn),也意味著從此他與藍(lán)天有了千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。
對(duì)于研究方向的改變,蓋鑫磊欣然接受,在他看來(lái),沒(méi)有一帆風(fēng)順,這才是科研。上天不會(huì)無(wú)緣無(wú)故做出莫名其妙的決定,它讓你放棄和等待,一定是為了給你最好的。他相信,這一切都是最好的安排。
融合、創(chuàng)新,這是做科研的技巧
蓋鑫磊是一個(gè)聰明的研究者,面對(duì)不熟悉的領(lǐng)域,他既沒(méi)有“硬碰硬”,也沒(méi)有完全摒棄之前的專業(yè)知識(shí),而是尋找兩者之間的聯(lián)系,將其融合在一起,碰撞出了不一樣的火花。
正是這種善于變通的能力,在加州大學(xué)戴維斯分??諝赓|(zhì)量研究中心的這幾年,蓋鑫磊以極其出色的能力迅速掌握相關(guān)核心技術(shù),并將應(yīng)用于濕法冶金及清潔化工方面的熱力學(xué)理論用于大氣細(xì)粒子(PM2.5)的吸濕增長(zhǎng)模擬及相關(guān)氣候影響研究,發(fā)表了多篇高水平論文。前文所提到的在國(guó)際上影響廣泛的關(guān)于大氣有機(jī)胺的相關(guān)成果也是出自這一時(shí)期。
2011年7月,蓋鑫磊從空氣質(zhì)量研究中心轉(zhuǎn)到環(huán)境毒理系,跟隨張琦教授從事研究,這一次他的研究方向從氣溶膠理論模擬變成了氣溶膠檢測(cè)分析。他很快適應(yīng)新的研究環(huán)境和方向,以飽滿的熱情和專業(yè)的素養(yǎng)投入新的研究工作,參與了多次空氣質(zhì)量觀測(cè)活動(dòng),對(duì)大氣細(xì)粒子污染特征、來(lái)源及形成機(jī)制進(jìn)行細(xì)致研究,取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。其中部分成果還被國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)借鑒,用到了我國(guó)霧霾研究中。
為了更好地開展工作,蓋鑫磊還專門對(duì)美國(guó)Aerodyne公司生產(chǎn)的一款高分辨率飛行時(shí)間氣溶膠質(zhì)譜儀進(jìn)行了仔細(xì)研究,充分掌握了該儀器的操作技巧,為相關(guān)科研工作的進(jìn)行提供了有力的輔助。據(jù)了解,這種儀器是目前世界上唯一一類能夠?qū)Υ髿庾噪x子濃度、成分和粒徑進(jìn)行同步在線快速分析的儀器。因獲取到的數(shù)據(jù)量巨大,儀器操作和數(shù)據(jù)處理十分復(fù)雜。
出色的技能,專業(yè)的水平,讓蓋鑫磊得到了同行的廣泛認(rèn)可和贊譽(yù),受邀擔(dān)任20余種國(guó)際知名期刊審稿人。同時(shí)他還是美國(guó)NOAA基金外審專家,是美國(guó)氣溶膠學(xué)會(huì)(AAAR)、地球物理學(xué)會(huì)(AGU)、國(guó)際電化學(xué)學(xué)會(huì)(ISE)以及美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)會(huì)員。
盡管大部分時(shí)間蓋鑫磊都在做著與大氣環(huán)境有關(guān)的研究,但對(duì)于“老本行”—清潔化工和固廢處理,他也從沒(méi)有丟下。他開發(fā)的一種利用熔鹽電解提取廢棄爐渣及低品位礦中有價(jià)元素的方法,不僅讓他獲得了Mann Redmayne獎(jiǎng)?wù)拢瑫r(shí)也獲得了一項(xiàng)國(guó)際專利授權(quán)。在瑞典一家不銹鋼公司的爐渣提鉻、提釩工藝中,該方法得到了成功應(yīng)用。不僅如此,蓋鑫磊后來(lái)又對(duì)此方法進(jìn)行了完善和改進(jìn),在銅硫礦中提銅,鉻鐵原礦中提鉻等工藝方面申請(qǐng)了兩項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利,并獲得了授權(quán)。
專業(yè)和研究方向的不同,并沒(méi)有成為阻礙蓋鑫磊的壁壘,他巧妙的將兩者融合、創(chuàng)新,碰撞出了不一樣的思想火花,帶來(lái)了讓人意想不到的結(jié)果。他認(rèn)為,這是做科研的技巧。
和祖國(guó)藍(lán)天的約定
老一輩科學(xué)家在祖國(guó)危難之際,掙脫一切枷鎖回國(guó)報(bào)效。這種崇高的使命感和責(zé)任感,影響著一代又一代科研人員,蓋鑫磊也深受感染。于是,在中國(guó)遭受空氣污染之際,他也毅然舉家歸國(guó)。
依托南京信息工程大學(xué)提供的優(yōu)質(zhì)科研條件,蓋鑫磊將主要研究方向鎖定在大氣環(huán)境領(lǐng)域,并緊跟國(guó)家需求,在大氣細(xì)顆粒物外場(chǎng)觀測(cè)及形成演化機(jī)制、氣溶膠熱力學(xué)模擬等方面開展研究,致力于尋找解決我國(guó)空氣污染的有效手段。
2014年8月,青奧會(huì)在南京舉行。為實(shí)現(xiàn)“綠色青奧”的目標(biāo),主辦方對(duì)空氣質(zhì)量提出了嚴(yán)苛要求。蓋鑫磊利用新到位的Aerodyne黑碳?xì)馊苣z質(zhì)譜儀(目前中國(guó)乃至亞洲地區(qū)投入使用的唯一一臺(tái)),參與了此次空氣監(jiān)測(cè)保障工作,為青奧會(huì)期間南京地區(qū)空氣污染會(huì)商、應(yīng)急保障措施的實(shí)施提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。會(huì)后,蓋鑫磊所在團(tuán)隊(duì)收到了南京青奧會(huì)環(huán)境保障與應(yīng)急指揮中心的特別感謝信。
此后不久,蓋鑫磊又帶領(lǐng)研究人員在南京北郊工業(yè)區(qū)附近站點(diǎn)開展了為期5周的冬季觀測(cè)實(shí)驗(yàn),掌握了污染特征及細(xì)顆粒物的來(lái)源,尤其是黑碳的變化規(guī)律,為研究南京地區(qū)空氣污染提供了有效參考。
2015年5月至7月期間,蓋鑫磊與蘭州大學(xué)、中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所通力合作,首次在我國(guó)西藏納木錯(cuò)地區(qū)開展了高時(shí)間分辨率的氣溶膠觀測(cè),特別針對(duì)黑碳的分布、濃度水平、遷移變化規(guī)律及其對(duì)冰川、氣候系統(tǒng)的影響進(jìn)行了深入研究,取得了一些重要的珍貴數(shù)據(jù)。
2015年5月,蓋鑫磊入選中組部青年千人計(jì)劃,成為南京信息工程大學(xué)第一個(gè)自主引進(jìn)的入選該計(jì)劃的人才。他說(shuō):“這是榮譽(yù),更是壓力。當(dāng)初回國(guó)是因?yàn)閲?guó)家需要大氣環(huán)境方面的人才。如今獲得這份榮譽(yù),更要加倍努力,拿出真本事讓別人信服。”
蓋鑫磊還是江蘇省大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與污染控制高技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以及“環(huán)境科學(xué)與工程”優(yōu)勢(shì)學(xué)科平臺(tái)的學(xué)術(shù)帶頭人之一,并入選了第五批“江蘇特聘教授”,獲得江蘇省杰出青年基金和“雙創(chuàng)人才”計(jì)劃的資助,已發(fā)表SCI論文近40篇。這些成績(jī)?cè)谖覈?guó)80后青年科技工作者中十分突出。
但他并沒(méi)有因?yàn)檫@些成績(jī)和榮譽(yù)而沾沾自喜,相反,他對(duì)未來(lái)的發(fā)展有著十分明確的認(rèn)識(shí)與規(guī)劃。他希望能以自己獲得的人才計(jì)劃資助為契機(jī),開展大氣環(huán)境檢測(cè)的快速化、數(shù)據(jù)可視化、信息快捷化、產(chǎn)業(yè)化研究工作。他還計(jì)劃組建大氣顆粒污染物檢測(cè)溯源(主要針對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū))及氣溶膠熱力學(xué)理論研究與應(yīng)用為特色的研究團(tuán)隊(duì),積極與同行進(jìn)行交流合作,共同提升我國(guó)大氣環(huán)境和大氣化學(xué)的研究水平,為我國(guó)大氣污染治理提供重要的科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。在此過(guò)程中,他還將關(guān)注研究生的培養(yǎng),力爭(zhēng)為我國(guó)空氣污染治理培養(yǎng)高端人才。
蓋鑫磊說(shuō),他一直銘記著回國(guó)的目標(biāo),那是他和祖國(guó)藍(lán)天的約定。他希望通過(guò)與同行們的共同努力,讓老百姓抬頭就能看到藍(lán)天白云,那時(shí)候他可以驕傲地對(duì)自己說(shuō):“這里面有我的一份貢獻(xiàn)!”