| 清華大學(xué)教授張強(qiáng)： |
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| 杰青項(xiàng)目讓我坐熱“冷板凳” |
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2023年11月30日，國(guó)務(wù)院印發(fā)實(shí)施第三個(gè)國(guó)家清潔空氣行動(dòng)方案——《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)計(jì)劃》，提出進(jìn)一步改善我國(guó)空氣質(zhì)量的明確要求和具體目標(biāo)，其中包括到2025年，全國(guó)地級(jí)及以上城市細(xì)顆粒物（PM2.5）濃度比2020年下降10%，北京市控制在32微克/立方米以內(nèi)。
這些指標(biāo)并未引起多大“水花”，人們似乎都相信達(dá)到這些指標(biāo)是水到渠成的事。然而2013年，我國(guó)公布第一個(gè)清潔空氣行動(dòng)方案——《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，即“大氣十條”，提出到2017年將北京市PM2.5年均濃度控制在60微克/立方米時(shí)（當(dāng)時(shí)為90微克/立方米），幾乎沒(méi)有人相信真的可以做到。
4年內(nèi)將PM2.5年均濃度降低1/3，這在全球城市空氣污染治理史上都沒(méi)有先例。但中國(guó)做到了，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，2017年北京地區(qū)PM2.5年均濃度為58微克/立方米。
取得這樣的成績(jī)和社會(huì)各界協(xié)力治霾密不可分。其中，一項(xiàng)杰青項(xiàng)目支持的基礎(chǔ)研究為治霾提供了重要科技支撐。
“我們很幸運(yùn)參與到國(guó)家大氣污染治理行動(dòng)中。”清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系教授張強(qiáng)表示，“通過(guò)認(rèn)識(shí)和分析排放源，我們找出治理的薄弱環(huán)節(jié)，指出下一階段治理的優(yōu)先方向，并用于國(guó)家清潔空氣行動(dòng)方案的制定和實(shí)施。”
被應(yīng)用“倒逼”的基礎(chǔ)研究
經(jīng)過(guò)10年努力，今天京津地區(qū)又可以經(jīng)�？吹剿{(lán)天白云了，但很多人還記得曾經(jīng)有霧霾的日子。
2013年我國(guó)頒布“大氣十條”時(shí)，正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過(guò)程中，一方面，經(jīng)濟(jì)體量很大，污染源涉及從工業(yè)、交通到生活的方方面面；另一方面，污染源和污染體系復(fù)雜，不同污染源排放大量顆粒物和氣體污染物，涉及成百上千種不同化學(xué)組分，其物理化學(xué)特征差異巨大。
“實(shí)際上，當(dāng)時(shí)我們對(duì)污染源的構(gòu)成并不清楚。”張強(qiáng)說(shuō)，“要把如此復(fù)雜的污染源弄清楚，本身就是很大的挑戰(zhàn)。”
張強(qiáng)認(rèn)為，霧霾雖然受氣象條件等因素影響，但主因是人為污染物排放。因此不管是了解大氣污染的科學(xué)規(guī)律還是治理實(shí)踐，首先要把污染源弄清楚，不同地域、時(shí)段、行業(yè)，哪個(gè)污染源的排放影響最大。
2016年，張強(qiáng)得到杰青項(xiàng)目支持，圍繞人類活動(dòng)產(chǎn)生的大氣污染排放源展開研究。當(dāng)時(shí)，正是我國(guó)大氣污染治理的攻堅(jiān)階段，因此立項(xiàng)伊始，項(xiàng)目就不斷被需求“倒逼”。
“這項(xiàng)研究的需求牽引特點(diǎn)非常突出。”張強(qiáng)說(shuō)，“一方面，當(dāng)時(shí)的治污任務(wù)很重、很迫切，不能等科學(xué)家把機(jī)理完全研究清楚再著手治理，所以我們始終處于邊研究邊應(yīng)用的狀態(tài)；另一方面，實(shí)際治理工作隨時(shí)給我們提出新的更高要求。”
由于我國(guó)地域遼闊，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不一，各行業(yè)技術(shù)水平、生產(chǎn)流程、管理方式差異很大，因此大氣污染排放源構(gòu)成異常復(fù)雜。
“我國(guó)的排放源數(shù)量大、變化快，傳統(tǒng)方法很難刻畫出實(shí)際排放特征，更難實(shí)現(xiàn)排放清單在準(zhǔn)確性和時(shí)空分辨率方面的提升。”張強(qiáng)說(shuō)。
開始治理的前兩年，效果并不理想。雖然PM2.5年均濃度在下降，但一到秋冬季，污染就會(huì)加重。2015年至2016年，北京市還出現(xiàn)幾次時(shí)間跨度較長(zhǎng)的重污染過(guò)程，并啟動(dòng)了紅色預(yù)警，給人的感覺(jué)是“越治越霾”。一時(shí)間人心惶惶，社會(huì)輿論沸騰。
在杰青項(xiàng)目的支持下，張強(qiáng)主持的“人為源大氣污染物排放”研究瞄準(zhǔn)大氣污染物排放的定量表征問(wèn)題，在動(dòng)態(tài)排放清單方法學(xué)及排放驅(qū)動(dòng)力分析、區(qū)域高時(shí)空分辨率排放清單研發(fā)及應(yīng)用、基于立體觀測(cè)的排放校驗(yàn)與評(píng)估等方面開展了一系列原創(chuàng)研究。
在這些研究成果基礎(chǔ)上，張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在全年時(shí)段，京津冀區(qū)域的工業(yè)污染源排放影響最大；而在污染嚴(yán)重的秋冬季，居民采暖、生活用散煤排放影響最大。這些結(jié)論連同相關(guān)建議很快被采納。2017年，環(huán)境保護(hù)部等聯(lián)合頒布的《京津冀及周邊地區(qū)2017—2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》，針對(duì)區(qū)域尺度工業(yè)排放和居民散煤部署制定了具體治理措施。
很快，治理見(jiàn)到成效。當(dāng)年的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，北京地區(qū)PM2.5年均濃度達(dá)到58微克/立方米。
“我們另一貢獻(xiàn)是構(gòu)建了精細(xì)的二氧化碳和大氣污染物排放數(shù)據(jù)集，并在實(shí)際應(yīng)用中不斷反饋、改進(jìn)、迭代升級(jí)。”張強(qiáng)說(shuō)，“無(wú)論是科學(xué)研究還是污染治理實(shí)踐，這個(gè)數(shù)據(jù)集都實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，如國(guó)家空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)就用到了我們的數(shù)據(jù)。”
原創(chuàng)性和獨(dú)特性非常重要
2009年，張強(qiáng)完成博士后研究加入清華大學(xué)，開始進(jìn)行排放源表征方面的研究。當(dāng)時(shí)這個(gè)方向比較冷門，很少有人涉足。
2015年，38歲的張強(qiáng)初次申請(qǐng)杰青項(xiàng)目失利。他很快梳理問(wèn)題、調(diào)整思路，“卷土重來(lái)”，沒(méi)想到第二年非常順利�；貞洬@得杰青項(xiàng)目支持的經(jīng)歷，張強(qiáng)覺(jué)得“很幸運(yùn)”。
“這項(xiàng)工作涉及大量數(shù)據(jù)采集、處理和分析工作，一方面比較基礎(chǔ)、枯燥，另一方面很難快速出成果，甚至不容易發(fā)表論文。”張強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō)，“雖然前期沒(méi)有發(fā)表太多論文，但是杰青項(xiàng)目不太看重這些，因此這次申請(qǐng)過(guò)程比較順利。”
得到杰青項(xiàng)目支持后，張強(qiáng)在前期積累數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上深入挖掘科學(xué)問(wèn)題，很快取得了一系列有影響的成果。因此，他認(rèn)為要想獲得杰青項(xiàng)目的青睞，首先工作要有原創(chuàng)性和獨(dú)特性。不管自由探索還是國(guó)家需求牽引，找到重要的科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)行有特色、有價(jià)值的研究，才能從激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
“第一年的本子我主要寫自己做了什么，但沒(méi)有成功。”張強(qiáng)說(shuō)，“第二年更突出工作的科學(xué)意義、價(jià)值，以及研究的獨(dú)特之處和解決問(wèn)題的思路。這才是更能吸引人、打動(dòng)人的東西。”
后來(lái)，張強(qiáng)成為杰青項(xiàng)目評(píng)審專家，在看到更多杰青項(xiàng)目申請(qǐng)書后，他越發(fā)確信自己的判斷。
“一定要突出特色，堅(jiān)持自己的方向。搞研究不一定要追熱點(diǎn)，什么‘熱’去做什么。”張強(qiáng)強(qiáng)調(diào)，“能把‘冷板凳’坐熱，更容易獲得杰青項(xiàng)目的認(rèn)可。”
“比自己做出成果更有價(jià)值”
2023年初，張強(qiáng)負(fù)責(zé)的杰青項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收時(shí)，被評(píng)為“優(yōu)秀”。
在杰青項(xiàng)目、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目的穩(wěn)定支持下，張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)將污染物排放源研究深入下去，不斷完善和更新方法，并把在中國(guó)積累的經(jīng)驗(yàn)和方法擴(kuò)展到全球尺度。
同時(shí)，張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的年輕研究人員開始向排放對(duì)氣候、環(huán)境、健康的影響，以及未來(lái)如何實(shí)現(xiàn)協(xié)同減排等方面拓展，并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。
“我們的數(shù)據(jù)集現(xiàn)在對(duì)科學(xué)界無(wú)償開放共享，用戶可以按照需求定制不同時(shí)段、行業(yè)的污染源信息，同時(shí)進(jìn)行在線數(shù)據(jù)分析。”張強(qiáng)說(shuō)，“已經(jīng)有不少國(guó)內(nèi)外團(tuán)隊(duì)利用我們的數(shù)據(jù)集做出了很好的成果。能為科學(xué)家提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，我覺(jué)得比我們自己做出成果更有價(jià)值。”
滾動(dòng)支持覆蓋創(chuàng)新“黃金期”
2024年，自然科學(xué)基金委對(duì)杰青項(xiàng)目進(jìn)行系列改革，擇優(yōu)遴選、滾動(dòng)支持。對(duì)此，張強(qiáng)認(rèn)為，這將突出杰青項(xiàng)目的項(xiàng)目屬性，為最有活力的青年科學(xué)家提供長(zhǎng)期穩(wěn)定支持，讓他們沉下心去，做最難、最具挑戰(zhàn)性的工作。
“以前的5年資助期有點(diǎn)短。”張強(qiáng)說(shuō)，“滾動(dòng)支持可以延續(xù)到15年，基本上能覆蓋科學(xué)家的科研‘黃金期’，讓其在創(chuàng)造力最旺盛的階段心無(wú)旁騖地進(jìn)行研究。”
另外，科研領(lǐng)域一直努力“破五唯”。杰青項(xiàng)目在滾動(dòng)支持優(yōu)秀人才的同時(shí)，還對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，并將其反饋到依托單位，作為杰青項(xiàng)目負(fù)責(zé)人科研表現(xiàn)的評(píng)價(jià)參考。
“這會(huì)使科學(xué)家不‘躺平’，也會(huì)淡化‘帽子’屬性。”張強(qiáng)說(shuō)，“杰青項(xiàng)目是國(guó)家自然科學(xué)基金的品牌，也是我國(guó)科研資助項(xiàng)目的品牌。未來(lái)，希望給予青年人更多支持，讓更多優(yōu)秀年輕人獲得資助。”■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年8月刊 封面)