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        為核輻射正名——記中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所侯小琳研究員

        2015-12-07 02:15:20何天驕
        科學(xué)中國人 2015年22期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)環(huán)境研究

        本刊記者 張 姝 何天驕

        20世紀(jì)以來,隨著能源日益貧乏,人類在加快核能開發(fā)的同時(shí),隨之而來的輻射危害也已受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。

        核輻射是一種從原子核中釋放出的輻射,少量的核輻射對(duì)人體并沒有危害,但過量的核輻射卻會(huì)使人致病、致死。侯小琳是國家“千人計(jì)劃”入選者,長(zhǎng)期從事環(huán)境放射性研究,他的愿望是:讓人們正確認(rèn)識(shí)核輻射,消除不必要的恐慌,并通過在環(huán)境放射性領(lǐng)域的深入研究,加快我國核技術(shù)發(fā)展步伐,使之早日與我國的大國地位相符。

        執(zhí)著堅(jiān)持,厚積薄發(fā)

        生于1966年的侯小琳,同很多人從事著自己未曾料想到的工作一樣,與核事業(yè)結(jié)緣也并非出于早前規(guī)劃,用他自己的話來說,“這在很多時(shí)候是一種偶然因素”。但必然就于偶然之中產(chǎn)生。1984年,侯小琳考入西北大學(xué),學(xué)習(xí)物理化學(xué)專業(yè),4年學(xué)成畢業(yè)后又考上中國原子能科學(xué)研究院讀研究生,選擇了核化學(xué)化工,從此邁入核研究的大門。后來繼續(xù)讀博士,他沿著這一條路踏進(jìn)中國科學(xué)院高能物理研究所進(jìn)一步從事核分析技術(shù)的研究。

        一路走來,侯小琳在核技術(shù)領(lǐng)域的研究越來越深入,取得了不俗的成績(jī)。更重要的是,神秘莫測(cè)的核世界令他感受到了無窮的科研樂趣,就像一點(diǎn)光亮出現(xiàn)在了夜色朦朧的海上,他找到了值得終身追逐的對(duì)象。

        1998年博士畢業(yè)后,侯小琳選擇出國求學(xué),去丹麥做博士后。回憶當(dāng)初的選擇,他說:“我們領(lǐng)域的那一代人在當(dāng)時(shí)應(yīng)該是有這樣的一個(gè)共識(shí)的,就是我們國家核事業(yè)在60年代發(fā)展起來并達(dá)到高峰,但是到80年代改革開放以后跌入了低谷,國家基本沒有投入,只是低水平的維持現(xiàn)狀。當(dāng)時(shí)我所在的原子能研究院雖是國內(nèi)第一個(gè)核能技術(shù)基礎(chǔ)研究院,但是國家撥款不足,很多研究人員無奈之下去做食品防腐劑和糖精之類的實(shí)用技術(shù),人才流失非常嚴(yán)重?!狈艞壸约虹姁鄣氖聵I(yè),對(duì)于侯小琳來說是痛苦的,可如果出國能讓自己喜歡的事業(yè)得以延續(xù),為什么不去試一試?事實(shí)證明,丹麥的確是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

        在丹麥,侯小琳有幸進(jìn)入里瑟國家實(shí)驗(yàn)室,師從實(shí)驗(yàn)室主任,也是名望甚高的國際放射性生態(tài)聯(lián)合會(huì)主席Asker Aarkrog。在他的指導(dǎo)下,侯小琳在該領(lǐng)域內(nèi)做出了許多開創(chuàng)性工作。他所在的小組雖然人才眾多,但是放射分析化學(xué)方面的力量比較薄弱,在這樣的情況下,侯小琳憑借自身過硬的放射化學(xué)專業(yè)背景備受重視,加上實(shí)驗(yàn)室資金充足、科研環(huán)境寬松自由、時(shí)間充裕、設(shè)備先進(jìn),他很快將小組多年想做而未能做的工作開展起來了。光陰似箭,在丹麥里瑟國家實(shí)驗(yàn)室,侯小琳這一待就是十多年,這些年可以說是他的科研黃金時(shí)期。年富力強(qiáng)、家庭幸福美滿、他一頭扎進(jìn)自己的研究領(lǐng)域,大量采集數(shù)據(jù),反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證、廣泛與國際同行切磋交流,經(jīng)過長(zhǎng)期不懈的堅(jiān)持,終于積微成著,形成了一套獨(dú)特的環(huán)境放射性分析和示蹤研究方法,取得了國際同行的認(rèn)可,也成為這一研究領(lǐng)域里最杰出的科學(xué)家之一。里瑟國家實(shí)驗(yàn)室和丹麥技術(shù)大學(xué)于2007年合并后,侯小琳被聘為該校核技術(shù)中心終身教授,成為該校第一位華人教授,也是丹麥唯一的放射化學(xué)教授,身兼科研和教學(xué)雙重重任。

        潛心科研,縱享成果

        人類核活動(dòng)釋放的長(zhǎng)壽命放射性核素碘-129(129I),是放射性廢物長(zhǎng)期危害的主要兇手之一。對(duì)129I,侯小琳曾做過大量的、深入細(xì)致的研究。

        侯小琳說,129I是一種非常特殊的核素。一方面,碘在人體主要富集在甲狀腺內(nèi),是人體必需的微量元素,而碘的放射性同位素在各種核活動(dòng)中備受關(guān)注。比如核事故釋放短壽命碘同位素碘-131(131I)是最重要的放射性核素,當(dāng)131I被吸入人體時(shí),它不會(huì)像其它放射性核素一樣分散在人體各個(gè)器官,而是絕大部分進(jìn)入甲狀腺,從而大大增加了甲狀腺癌的發(fā)病幾率。另外,碘的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,它存在于水體、土壤、植物、大氣之中。在大氣中,它能夠以顆粒物形式和氣體形式同時(shí)存在;在水體里,它的溶解度很高,可以隨著洋流循環(huán);而且它又是一種氧化還原非常敏感的元素,它的不同化學(xué)形態(tài)可以反映它所處環(huán)境的狀況。

        基于碘的這些特性,侯小琳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用129I作為示蹤劑,進(jìn)行了海洋環(huán)流、海水交換和大氣循環(huán)示蹤研究。他們通過對(duì)129I化學(xué)形態(tài)的分析,來研究碘在水-大氣-土壤-植物中的轉(zhuǎn)移、交換及其地球化學(xué)循環(huán);還通過對(duì)環(huán)境樣品中超微量129I的分析,來進(jìn)行核活動(dòng)診斷、核安全檢測(cè)等。

        這些研究成果散見于侯小琳所主持的眾多項(xiàng)目和大量研究論文中,如中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目“運(yùn)用放射性核素129I對(duì)我國環(huán)境的示蹤研究”,瑞典科學(xué)研究基金會(huì)、瑞典-美國2010/2011南極科學(xué)考察研究項(xiàng)目“海洋環(huán)流的129I超靈敏示蹤研究”,中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目(項(xiàng)目百人計(jì)劃)“超低水平129I的加速器質(zhì)譜分析及其在生態(tài)和地質(zhì)研究中的應(yīng)用”,北歐北極研究計(jì)劃項(xiàng)目“129I的化學(xué)形態(tài)中子活化分析及其地球化學(xué)循環(huán)研究”中等。

        對(duì)環(huán)境、廢物和生物樣品中的各種放射性核素,侯小琳及其研究小組開發(fā)出了一系列的分析方法,這些方法現(xiàn)在已經(jīng)被很多實(shí)驗(yàn)室采用,并得到了國際上的一致認(rèn)可。后來,侯小琳在此基礎(chǔ)上跟芬蘭赫爾辛基大學(xué)學(xué)者合作出版了《放射性核素分析化學(xué)》。這本書打破以往注重理論闡述的特點(diǎn),對(duì)實(shí)際分析流程重點(diǎn)論述,其中包括各種環(huán)境樣品中放射性核素分析,同時(shí)他還在書中將自己開發(fā)的一些分析方法與國際上通用的方法進(jìn)行比較,做出了很好的推薦。

        除此之外,侯小琳的研究領(lǐng)域還包括核設(shè)施退役廢物表征研究和應(yīng)用、核燃料循環(huán)研究、放射性示蹤研究蛋白質(zhì)在生物材料表面吸附機(jī)理等,已在科技期刊發(fā)表研究論文180多篇,其中SCI論文140多篇。憑借深厚的專業(yè)積累,他出任國際原子能機(jī)構(gòu)特聘專家、國際核化學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事、歐洲化學(xué)與分子科學(xué)聯(lián)合會(huì)放射化學(xué)學(xué)會(huì)理事、中國核化學(xué)與放射化學(xué)學(xué)會(huì)理事,組織和參與組織國際學(xué)術(shù)會(huì)議6次,并且多次受邀在國際學(xué)術(shù)會(huì)議作特邀報(bào)告和大會(huì)主題報(bào)告。

        回國報(bào)效,責(zé)任在肩

        在丹麥做科研的那段日子,一切都十分順?biāo)欤拮釉趪H著名的Intel公司丹麥分公司工作,孩子很喜歡丹麥寬松的學(xué)習(xí)氛圍,自己也已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室的核心骨干。但對(duì)于一個(gè)身在異鄉(xiāng)的中國人,他也和眾多海外學(xué)人一樣,孤舟一系故園心,夢(mèng)想著學(xué)成回國,報(bào)效祖國。那些年,侯小琳一直關(guān)注著中國核事業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,也計(jì)劃著回國的事宜,但無奈由于各種原因,計(jì)劃久久無法提上日程,直到經(jīng)歷了兩件事,才加快了侯小琳的回國進(jìn)程。

        2009年,《美國科學(xué)人》雜志上發(fā)表了一篇文章,文中引述某日本人對(duì)中國西北核試驗(yàn)情況的“研究成果”,炒作我國核試驗(yàn)危害少數(shù)民族人民健康,造成數(shù)十萬人死亡,文章貌似有理有據(jù),但實(shí)則謬誤百出,經(jīng)不起推敲。之后大量歐洲媒體還紛紛跟進(jìn)報(bào)道,甚至有媒體找到侯小琳這位放射化學(xué)方面的專家,想要進(jìn)行采訪。侯小琳早已十分憤慨,有意趁此機(jī)會(huì)進(jìn)行反駁,但是在查詢相關(guān)資料時(shí),他卻發(fā)現(xiàn)國內(nèi)相應(yīng)研究數(shù)據(jù)不夠完善,資料不夠詳實(shí),幾乎找不到有說服力的證據(jù)。遺憾之余,便也只能作罷。

        2011年日本福島核電站發(fā)生事故,在全世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了重大影響,一時(shí)之間在我國民眾中也引起了恐慌,甚至造成人們大量搶購碘鹽。面對(duì)這一狀況,侯小琳啼笑皆非,然而讓他更加感慨的是,國家科研宣傳做得不夠、人們對(duì)核輻射缺乏基本的正確認(rèn)識(shí)。想到國內(nèi)環(huán)境放射性、放射性生態(tài)的研究相對(duì)歐美落后太多,同為科學(xué)家、也是中國人的侯小琳深深堪憂,責(zé)任感爬上心頭……

        如今,侯小琳已身在國內(nèi),任職于中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所,工作進(jìn)展非常順利。他潛心于科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)項(xiàng)目,主導(dǎo)我國環(huán)境放射性水平精細(xì)圖譜建設(shè)。他說:“現(xiàn)在前期的基礎(chǔ)性工作已做了不少,待做的事情更多,我們要逐步建成一個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境放射性研究實(shí)驗(yàn)室,在國內(nèi)讓人知道中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所有一個(gè)團(tuán)隊(duì)在做這件事情,以后隨著工作的進(jìn)一步深入,要讓世界知道,中國有個(gè)研究中心正在做很好的工作?!?/p>

        人們常問他“做這么多事情,你的時(shí)間從那里來?”侯小琳總是笑著說“古人說過:晝短惜夜長(zhǎng),何不秉燭游,能把自己多年積累的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)用于國家的核事業(yè),才算真正找到了用武之地,忙中有樂,其樂無窮!”

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