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百川汇海碧波来

 

————记任南琪教授为带头人的“教育部创新团队”

 

作者:刘瑞峰

 

  这是一个年轻的科研团队——10位团队成员中年龄最大的48岁,年龄最小的39岁,平均年龄44.8岁,承上启下,年富力强;
   这是一个实力雄厚的团队——团队以两位教育部“长江学者奖励计划”特聘教授和“国家杰出青年科学基金”获得者为学术带头人,以“高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划”和教育部“优秀青年教师资助计划基金”获得者等5位教授为学术骨干,梯队成员均具有博士学位和国(境)外学习或工作经历;
   这是一个硕果累累的团队——近10年来,团队成员获国家奖5项、省部级奖21项,在国内外高水平刊物和国际会议上发表论文940余篇,SCI收录76篇,EI收录204篇,获授权和申请国家发明专利15项;
   这是一个立足国家需求、面向重大课题的团队——团队针对我国社会经济发展需求和城市化进程快速发展中所面临的水资源匮乏和水生态环境恶化重大问题,深入开展城市水污染控制与资源化技术、城市水循环与利用技术研究,努力使团队整体研究水平接近国际先进水平,取得了一批有理论突破、技术创新、解决国民经济中重大问题的标志性成果,建设了一支具有较强自主创新能力的研究队伍;
   这是一个五湖四海、海纳百川的团队——团队成员来自6个院校,有着不同的师承关系、不同的学科背景,他们为了一项共同的事业——“水”走到一起以水质保障与水资源可持续利用中的关键科学问题为着眼点,结合环境化学和环境生物学的基础理论研究,形成了理工结合、交叉渗透的科学研究方向,协同作战,并肩攻关。
   2004年,以任南琪教授为带头人的科研团队被批准为教育部首届“长江学者与创新团队发展计划”创新团队,研究方向为“城市水质保障与水资源可持续利用”,成为教育部首批“长江学者与创新团队发展计划”59个优秀创新团队之一。这一富于创新能力与团队精神的稳定的年轻学术群体的诞生和成长,为市政环境工程学院,为我校,为我国城市水质保障与水资源可持续利用的科学研究事业翻开了新的一页。

  深厚的学科背景 坚强的团队基石
   孕育了以任南琪教授为带头人的教育部创新团队的市政环境工程学院,源于我校给排水专业,是我校办学历史最悠久的专业之一,也是我国最早创办的给排水专业之一,具有深厚的学科背景和优良的办学传统。自学科创办以来,始终面向国家经济发展主战场开展科学研究。自20世纪50年代起,在以李圭白院士、汤鸿霄院士、周定教授、张自杰教授和王宝贞教授等为代表的专家、学者的带领下,结合国家发展重大需求开展了废水和饮用水处理等研究。20世纪80年代初,在老一代学术带头人的悉心指引下,新一代青年学术骨干针对水污染控制和安全饮用水保障技术等亟待解决的关键问题开展研究,为此后承担国家重大课题奠定了坚实的理论和工程技术基础。近十几年来,随着科技水平发展的需要和团队攻关的要求,逐渐形成了以中青年教师为核心的新一代研究群体,以任南琪教授为带头人的教育部创新团队,就是这新一代研究群体的突出代表。
   目前,以任南琪创新团队为代表的市政环境工程学院这一年轻而富有朝气的研究群体,围绕城市水质保障与水资源可持续利用这一重大研究领域,锐意进取,努力攻关,并通过相互协作和知识结构的相互渗透,开辟新的研究方向。创新团队在李圭白和张杰两位中国工程院院士指导下,依托我校市政工程和环境工程两个国家级重点学科,城市水资源综合开发利用国家工程中心,国家“985工程”“城市水质保障与水资源可持续利用”国家重点实验室建设,以及“市政工程”、“环境工程”、“环境科学”、“环境微生物学”、“城市水质工程”等5个学科和“水资源利用与环境污染控制重点实验室”、“环境生物技术”两个省部级重点实验室为支撑,形成了面向重大前沿方向、富有特色的创新研究群体:在科学研究中,以城市群内水环境保护和水资源可持续利用中的关键工程问题为着眼点,结合环境化学和环境生物学的基础理论研究,攻克关键的科学问题,解决国民经济中的重大问题;团队成员作风过硬,具有团队精神,通过项目牵动形成了长期稳定的研究群体;创新群体成员主要由市政工程、环境工程、化学、生物学等人才构成,大多数成员身兼理学和工学知识结构,形成了理工结合、交叉渗透的科学研究方向,共享同一软硬件研究平台和研究成果,形成了既独立开展课题研究又协作攻关的研究群体。
   重大的科研方向 累累的研究硕果  
   改革开放以来,我国的经济增长和城市化进程取得了举世瞩目的成就。然而,由此带来的环境问题越来越令人担忧。我国是世界水资源严重短缺的13个国家之一,加之水资源的不合理开发、区域生态环境的破坏、水源涵养功能的降低、工农业用水效率不高和用水严重浪费,导致水资源匮乏和水生态环境恶化更加突出,并有日益加剧的趋势。据2002年中国环境公报统计:目前废水排放总量超过环境容量的82%,90%以上的城市水源受到不同程度的污染;7大江河水系劣5类水质占40.9%,75%的湖泊出现不同程度的富营养化;约70%的城市供水不足,约20%的城市严重缺水;尚有3.6亿人口饮用不合格的饮用水。人口多、水资源匮乏、供水水质恶化、生态环境脆弱、环境容量超出极限是我国可持续发展的瓶颈。
   面对水环境污染和水资源短缺的严峻挑战,1997年联合国警告:水将成为一种严重的社会危机。进入21世纪,新一轮的水资源与环境可持续发展重大计划已经启动。目前,国际上该领域的主要发展趋势已从传统的水处理单元技术研究逐渐向实现水的良性循环为目标的方向发展,主要从水环境改善、水资源的优化配置、污水最小化和资源化、饮用水水质安全保障、不同尺度水循环规律及合理利用等多方面进行研究。而我国在水环境保护与发展领域的整体研究水平与世界先进水平还有不小差距,主要反映在跟踪研究较多,具有自主知识产权的原创性成果较少;单一处理工艺技术研究相对较多,而水的良性循环集成技术研究相对较少。特别是在城市(或区域)水质保障与水资源可持续利用的整体研究水平与发达国家之间还有明显差距,难以对建立城市水良性循环、实现水资源可持续利用提供理论指导和技术支持。
   基于我国目前水资源匮乏和水生态环境恶化的严峻现状,解决城市水质保障与水资源可持续利用是保障我国国民经济可持续发展和人类健康生存的根本条件。温家宝总理要求重视水环境问题的长期性、复杂性、系统性和社会性,要求在人口、资源、环境、灾害的大系统中决策水环境问题的解决方案,揭示出经济发展与水环境保护目标之间的协调与平衡。为此,以任南琪教授为带头人的创新团队在前期开展的“废水处理工艺理论与技术研究”、“饮用水水质安全保障工艺理论与技术”、“水污染控制中环境化学与生物学等关键问题研究”等基础上,结合我国城市群在水质保障与水资源可持续利用领域中的重大问题和国际发展前沿,进行了一系列的研究和探索:
   在废水处理工艺理论与技术研究领域,开展了高浓度难降解有机废水高效处理技术研究,近5年来已完成国家自然科学基金等科研项目6项,承担国家“863”及省科技攻关重大、重点项目3项,获国家科技进步奖二等奖1项,省部级奖5项;在城市污水和工业废水的处理与资源化方向,在国内率先开展了污水处理与资源化方面的研究与应用,首次根据生物链规律提出了生态系统和生态塘等概念和理论,开发出一系列高效、经济、节能的污水处理技术,在国内迅速推广应用,获省部级科技进步奖7项。
   在

  饮用水水质安全保障工艺理论与技术领域,在化学预氧化除污染技术方向,首次发现与利用了高锰酸钾在给水处理中的一些除污染特性,开发出了经济适用的高锰酸钾除微污染技术,研制出了具有高效多功能除污染作用的高锰酸盐复合剂,获9项国家自然科学基金、国家和省部级科技攻关等资助,获国家发明二等奖1项、省部级科技进步奖3项;在饮用水高效除浊与安全氯化消毒方向,获发明专利两项,国家科技进步三等奖、省部级二等奖两项;在水质参数在线检测理论与絮凝投药控制技术研究方面,4次得到国家自然科学基金资助及霍英东教育基金、黑龙江杰出青年基金等基金的支持,“九五”期间被列为国家重点科技攻关课题,获国家发明奖三等奖1项,省部级科技进步奖5项;在供水管网系统优化与管网水质保障技术方向,针对给水管网中的二次污染问题,在国内首先提出了“管道卫生学”的观点,研究了给水高压射流法和气压脉冲法管道冲洗技术并获得专利,获3项国家自然科学基金资助、3项省部级科技进步奖励。
   在水污染控制中环境化学与生物学等关键问题研究领域,进行了水污染控制中的高级氧化技术及强化机制研究,获得国家发明奖1项、省部级科技进步奖10余项,发表论文190余篇,包括光催化氧化研究、电催化氧化研究,获国家自然科学基金、黑龙江省杰出青年基金、教育部优秀青年教师资助计划等资助,研究课题获得香港RGC资助,微波化学氧化研究获国家自然科学基金和教育部博士点基金资助,发表论文20余篇,申请发明专利2项;环境微生物生理生态学研究方向,获国家自然科学基金、教育部“跨世纪优秀人才培养计划”基金、黑龙江省杰出青年科学基金资助,取得多项创新性成果,在高水平刊物上发表论文70余篇,获省部级科技进步奖2项;生物能源化、资源化理论与技术方向,获国家杰出青年科学基金资助、3项国家自然科学基金资助、两项国家“973”资助、1项国家“863”资助、1项国家中小企业创新基金资助、1项黑龙江省重大科技攻关项目资助,获省级科技进步奖1项,出版专著1部,发表高水平论文100余篇。其中有机废水发酵法生物制氢技术获5项国家级项目资助,并列为黑龙江省科技攻关重大项目,取得创新性研究成果,在理论上取得重大突破,处于国际领先水平,被485位两院院士评为“2000年中国十大科技进展新闻”。此外,利用生物质原料进行燃料酒精生产技术,针对国内发酵醪液中酒精含量普遍偏低的现状开展了浓醪发酵技术研究,目前已取得了酒精含量16%的实验室研究水平和12.5%的工业生产水平,是目前国内最高水平,对降低发酵废水排放、节约能耗意义重大,获2002年度黑龙江省科技进步三等奖;利用生物质原料生产乳酸及生物降解性塑料技术,与日本合作从1998年开始该项研究,已从哈工大学生食堂废物中发酵提取出乳酸,其收率接近10%左右,纯度可达90%以上,浓度达85g/L,并以获得的乳酸为原料成功聚合成聚乳酸类生物可降解性塑料,填补了国内在该领域研究的空白,近年来该研究方向连续获得了国家自然科学基金、教育部及黑龙江省留学归国基金资助;在水处理复合型生物絮凝剂的研究与开发、剩余活性污泥的高温消化及其能源化技术方向,也取得了一系列具有国际先进水平的研究成果。
   喜人的建设目标 璀灿的科技群星
   走进市政学院,你会被那年轻而富于活力的创新团队所吸引,那一个个熟悉的名字、一张张亲切的面容,代表着一次次突出的贡献、一项项丰硕的成果:
   学术带头人、博士生导师任南琪教授,环境工程学科“长江学者奖励计划”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,兼任国务院学位委员会学科评议组成员,教育部资源环境与地球科学部委员,中国微生物学会环境微生物学专业委员会副主任,国际水协会(IWA)会员,教育部环境工程专业指导委员会委员等。主持国家和省部级项目19项,获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步奖6项,在国内外重要学术刊物和国际会议上发表论文170余篇SCI收录8篇,EI收录61篇,出版专著、编著7部,专利9项,并获省级教学成果奖2项,入选国家“百千万人才工程”一、二层次,教育部“跨世纪优秀人才培养计划基金”获得者,享受国务院特殊津贴。主要研究方向为高浓度难降解有机废水处理技术;发酵法生物制氢理论与技术;微生物分子诊断技术;生物脱硫、脱氮、除磷理论与技术等……
   

  学术带头人、博士生导师马军教授,市政工程学科“长江学者奖励计划”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,兼任国务院学位委员会学科评议组成员,中国城镇供水协会理事,国际臭氧协会IOA-EA3G理事,中国土木工程学会水工业分会理事,《中国给水排水》、《给水排水》等期刊编委。主持国家和省部级项目16项,获国家发明二等奖1项、国家科技进步三等奖1项、黑龙江省科技进步一等奖1项和建设部科技进步一等奖、中国高校技术发明一等奖等多项奖励。获中国青年科技奖、中国青年优秀科技创新奖、中国优秀博士后奖励基金、中国供水协会优秀论文一等奖、留学回国人员成就奖等多项奖励,在国内外刊物和重要国际会议上发表论文100余篇,有5项专利成果。首批入选国家“百千万人才工程”一、二层次,教育部“跨世纪优秀人才培养计划”,获黑龙江省杰出青年科学基金、霍英东教育基金会高等学校青年教师奖(研究类,二等奖),享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向为给水水质处理理论与技术、污水深度处理与回用……
   学术骨干、博士生导师于水利教授,高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划入选人员,黑龙江省杰出青年科学基金获得者,国际水协会IWA会员、日本水环境学会会员、中国土木工程学会工业给水排水委员会副主任、《工业用水与废水》编委副主任等。长期从事城市水质安全保障及水循环与利用技术科研工作,在混凝技术、悬浊颗粒粒径检测技术、混凝投药控制设备研制及水厂自动化技术等技术领域的研究取得了重要成果。获国家科学技术发明三等奖1项,省部级科技进步一等、二等、三等奖7项。曾获“国家自然科学基金”、“霍英东教育基金”、“黑龙江省杰出青年基金”等资助,获“高校青年教师奖”,分别被建设部和黑龙江省授予“有突出贡献的中青年专家”和“优秀中青年专家”称号,出版专著2部,发表学术论文67篇……
   博士生导师冯玉杰教授,教育部优秀青年教师资助计划入选人员,黑龙江省杰出青年科学基金获得者,2004年度“黑龙江省十大杰出青年”称号获得者。国际水协会和国际电化学学会会员。主要从事污染控制与资源化、能源化研究与开发等的教学与科研工作。主持国家、省部级以上项目11项,获国家发明三等奖1项,国防科工委科技进步1等奖1项,航天部科技进步二等奖1项,省科技进步三等奖2项,1项成果被列入“全国高等院校十大科技新进展”,发表论文50余篇,其中SCI收录5篇,EI收录11篇,出版学术论著或编著5部……
   博士生导师崔福义教授,两次获得教育部优秀青年教师基金。国际水协会IWA会员,国家给水排水工程专业评估委员会主任委员,全国高校给排水工程专业指导委员会委员,国家863专项“水污染控制技术与治理工程”总体专家组成员,中国土木工程学会水工业分会理事,《中国给水排水》、《给水排水》、《环境污染治理技术与设备》等期刊编委。主要从事城市水循环与利用技术研究工作。承担国家863项目、国家科技攻关项目、国家自然科学基金、教育部博士点基金等省部级项目11项,获省部级科技进步一等奖1项、三等奖3项。发表论文90余篇,出版专著、教材5部。黑龙江省优秀中青年专家,享受国务院政府特殊津贴……
   博士生导师汪群慧教授,中国环境科学学会固体废弃物专业委员会委员,全国注册工程师环保专业管理委员会专家组成员。主要从事废物的资源化与能源化技术、环境生物技术及生态修复技术、环境电化学技术的研究与开发。承担国家自然科学基金等省部级以上项目10余项,获航天部科技进步二等奖1项。发表学术论文60余篇,其中SCI收录11篇,EI收录13篇,出版教材、专著3部……
   博士生导师孙德智教授,中国环境学会水环境分会常务理事和大气分会常务理事,水利部建设项目水资源论证报告书评审委员会委员,黑龙江省化工学会理事及环保与分析分会主任,《工业水处理》期刊编委。主要从事水污染控制与资源化研究工作。承担国家863“十五”重大科技专项课题和国家973课题等国家和省部级以上科研项目8项,发表论文近百篇,其中SCI收录19篇,EI收录29篇,获专利2项、出版论著2部……
   博士生导师赵庆良教授……
   博士生导师王鹏教授……
   博士生导师刘惠玲教授……
   那一串串单调的数字,记载着一个个生动感人的故事;那一份份丰富的履历,奏响了一曲曲不懈求索的赞歌。看着那一串串数字,读着那一份份履历,你会为那一颗颗科技之星所吸引,为那一个个喜人的建设目标所鼓舞:
   “本研究群体力争通过3年建设,达到以下发展目标:
   坚持以人为本、项目牵动,使研究群体的创新能力有较大提高……建立起人才辈出、人尽其才、人尽其用和优胜劣汰的激励机制,将积极培养、使用、稳定和吸引人才作为本创新研究群体的重要目标之一,不断充实、扩大该群体的力量,带动学科的发展和提高;
   立足我国国情,加大基础理论研究力度,提高自主创新能力,取得一批原创性成果……面向我国水环境保护和水资源可持续利用领域中重大问题,实现技术创新,获得一批标志性成果;
   根据国际发展前沿和国家经济建设需求,在保持优势和特色研究方向基础之上,结合环境科学与技术、能源科学与技术、生命科学、信息科学与技术、材料科学等交叉领域,开辟新兴研究方向,实现跨越式发展;
   进一步扩大国际交流与实质性合作,实现国际化,建设有一定影响的国际水环境保护与可持续利用研究中心;
   注重高层次人才培养质量,建设国际先进的人才培养基地。
   在此基础上,再通过3~6年的建设,建设成富有朝气、在国际上有知名度的创新研究群体,并培育出国内外知名的顶尖人才;取得一批原创性成果,研究水平达到该领域研究的国际先进水平……”
   创新的发展理念 内在的发展动力  
   创新的源头在哪里?创新的力量从哪里来?面对各个科研领域一日千里、飞速发展的竞争局面,长期工作在科研第一线的创新团队的专家、学者们有着自己深邃的理解、独到的认识、清醒的判断,有着坚定的信念、明确的方向……
   冯玉杰教授说:“创新团队的建设对个人的促进,我认为最大的推动应该是明确了个人的发展定位、发展方向,使个人意识到应该根据国家的需求确定自己的研究方向,改变教师以往那种‘个体户’式的想到哪做到哪、想做什么做什么的科研方式。通过瞄准国家需求,开展国家急需的科研课题,推动基础研究和创新研究,带动学科的发展。”“作为团队的成员要形成共识,要有共同的目标和理念,各个成员要以团队的形象出现,要有为团队工作的欲望和想法,要根据团队的需求对自己的工作重心进行相应的调整,要肯于为团队做出奉献和牺牲。”
   赵庆良教授说:“创新是现代社会永恒的主题,无论哪一行、哪个领域都是如此,没有创新便无法立足,更谈不到发展。一所大学没有创新是根本活不了的。国家的发展、社会的进步,要求我们必须加快创新的步伐。创新团队的建设不仅对团队成员自身有压力,而且对大家都有所触动:你对自己的科研怎么认识?你准备走什么样的路?”“创新团队的建设,最重要的就在于确立创新的意识,搭建创新的平台,创造良好的、有利于创新的环境和氛围,让这个集体中的成员心情愉快,有一种奋发向上的热情和冲动,通过每个成员的创新研究促进团队的创新和发展,同时团队的创新和发展反过来推动成员的创新研究。”
   孙德智教授说:“目前创新团队的建设在国家受到高度重视,创新性研究是我们国家发展所必须实现的方向。以哈工大所拥有的地位和实力,我们必须在这一方向上有所突破。经过前一时期的努力工作,我们取得了可喜的成绩,但仍存在着问题与不足。针对这些问题与不足,我们所有成员都要向一个共同的方向努力工作,缺啥补啥,要创造出标志性成果。所有团队成员都要努力形成梯队,起到辐射、带头作用。”
   

  王鹏教授说:“创新团队的建设能够改变原有的个人单干、独自摸索的科研方式,形成团队的冲击力,挑战大的项目和方向,出突破性的成果。目前在国内,在水的研究领域,在环境和市政的方向上,哈工大有明显优势。以市政学院来说,有实力的教师绝不仅仅是这10个人,而是有一批出色的人。因此,团队不能成为‘十人俱乐部’,而应该有新人、新意识、新方向,有新鲜血液输入,才能有生命力,才能保持创新的能力,才能有上升的空间。因此团队的成员不应是固定的,而应是流动的,动态变化的。作为个人来说,能够成为这个团队的一员无疑是一种荣誉,无疑是对你的能力、研究方向、研究前景的肯定和认可。作为这个集体中年纪比较大的一名成员,我对此有着充分的认识,我将努力拿出新的成果,实现新的发展,承担起自己的任务。”
   汪群慧教授说:“有幸成为团队的一员,我很高兴,但也感到责任很重大。国家每年都要评估团队的业绩,要靠每个团队成员在创新团队这一平台的支持下做出实际成果,才能对得起创新团队的称号。”“创新团队资助计划的宗旨是培养能创新、能瞄准世界科技前沿,执着追求,远离喧嚣和浮躁,在自己的专业领域进行探索性研究,取得原创性成果的科研人才队伍。这种团队建设的模式是非常好的,也是必须的。团队建设过程中最关键的问题是凝练研究方向,最大限度地调动每个团队成员的积极性。”
   崔福义教授说:“团队建设是我校大力提倡的,是我们的发展方向,也是科研发展、学科融合的需要。科研要发展,要做大、做强,就必须摒弃‘单干户’式的单打独斗;同时团队建设也有利于形成梯队,保证学科的可持续发展,不断推进学科的建设。要通过团队建设对上形成冲击国家级大项目的能力,对下形成梯队,带动学科发展,起到示范、辐射作用;在团队内部,要形成学科的交叉和互补,激发创新的活力。”
   马军教授说:“团队的建设,对于学科学术方向的凝练有着很大作用。我们应该在有自己特色、有战略性优势的方向上进行滚动投入。作为我们来说,在‘水’的方向上特别强,就必须要把握方向,稳定人才,努力形成具体的优势队伍、优势方向。核心竞争力是慢慢培育、慢慢建立的,要关注年轻人的发展,要给他们创造发展的空间,创造机会,让真正做实事、有实力、有潜力的年轻人成长起来。”
   任南琪教授强调:“作为一个团队来说,思想素质绝对是第一位的。一个团队之所以能够成为团队,业务水平当然要好,但更重要的是团队成员的思想素质,是团结、协作的精神。我认为,对于团队建设不应做狭义的理解,团队建设更大的目标在于一种团队的形象和理念,即在同一领域内、同一主攻方向上协同作战,在某一学科方向上有较大的突破和建树,从而对学院、学校乃至国家产生重大影响。目前我们的创新团队是在学校层面上的团队,面向国内本领域的团队。下一步我们要结合学校的人事制度改革,对科研队伍进行重新整合,形成学院、学科方向层面上的团队。通过这些团队的建设和发展,把各个学科带起来。我们应该从全校的角度,打破学院与学院、学科与学科之间的界限,加强学科之间的交叉与融合,以开放性的心态搭建开放的平台,建设开放的团队。”
   水是生命的源泉,她有着溪流的细腻、湖泊的柔媚、潮水的豪气、大海的胸襟。她象征着纯洁、自由、力量、生命,意味着百折不挠、无坚不摧、永不停息、生生不已。老子曰:“上善若水,水善利万物而不争。”孔子曰:“夫水柔也而无为也,似德;其浩浩乎不居,似有道;其赴百万仞之谷不惧,似勇;主量必平,似法;盈不求概,似正;发源必东,似志;是以君子见大水必观焉。”以柔弱之体坚忍不拔、滴穿顽石的,是水;百转千回、永不停息地奔向大海的,是水;当遇到障碍、面临艰险时,不断聚集起更大的能量,冲决障碍、战胜艰险的,是水;生生不已,永远能够自我更新的,是水……以任南琪教授为学术带头人的创新团队,选择水、研究水、认识水、造福于水。他们正以水的自由、水的力量、水的生命力,水的百折不挠、永不停息、生生不已的精神,去创造水的事业,铸就水的辉煌。