幸运快3投注平台 开辟创新之源迎接碧水蓝天―――任南琪教授及其团队成员谈“城市水资源与水环境”国家重点实验室

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开辟创新之源迎接碧水蓝天―――任南琪教授及其团队成员谈“城市水资源与水环境”国家重点实验室

发布时间:2019-10-27 21:34:36

    哈工大报讯(刘炳胜)编者按:随着我国工业化和城市化进程的快速发展,环境、资源问题越来越受到关注,城市水资源与环境问题引发的各种矛盾尤为突出。我国属于资源型缺水和水质型缺水严重的国家,城市水质量保障与可持续利用是我国必须解决的重大安全问题。
    2007年9月27日正式批准建设以任南琪教授为主任的“城市水资源与水环境”国家重点实验室,将为我国建立完善的“城市水”理论体系、建设一流的“城市水”科研基地和高级人才培养基地、保障国家城市水安全的历史进程翻开新的一页。记者于近日采访了实验室主任任南琪教授及其团队成员。

面向国家需求的优良传统


    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城市水资源匮乏和水生态环境恶化重大问题,实验室应运而生。   
    记者:实验室是在怎样的背景下建立的?
    任南琪:哈工大的发展建设与祖国的命运息息相关,“自觉接受党的领导,主动适应国家发展建设需要”――这是一代代哈工大人薪火相传的优良传统。从1958年邓小平同志视察我校时指出“大厂大校要关心国家命运,高等学校要成为突破科学技术的基点之一”,到1999年朱?基总理在深圳高交会上视察我校展馆时指示“哈工大应当为国家做出更大的贡献”,想国家之所想,急国家之所急,始终是哈工大人心头的责任,是哈工大不断发展的动力和方向。我国是世界水资源严重短缺的13个国家之一,水资源的不合理开发、生态环境的破坏、水源涵养功能的降低和严重浪费、水资源匮乏和水生态环境恶化更加突出,实验室的成立与此息息相关。实验室定位于应用基础研究,以哈尔滨工业大学市政环境工程学院为依托,以“市政工程”、“环境工程”和“流体力学”3个国家级重点学科以及“城市水资源工程”、“环境科学”、“化学工艺与工程”和“环境微生物学”等博士点为支撑,将建设成为具有国际影响的城市水资源与环境研究基地、人才聚集与培养基地和学术交流基地。   
    记者:贵单位“城市水”相关研究是从何时开始的?
    任南琪:哈尔滨工业大学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。在老一辈教师的不懈努力下,市政工程和环境工程等学科逐渐形成了坚实的基础和学科优势。本世纪初,在以李圭白院士和张杰院士等为代表的学术带头人的带领下,市政环境工程学院针对流域水系的水资源可持续利用问题和“城市水”概念开展了相关研究,探讨了“城市水循环问题”的基础理论与模式,初步形成了“城市水”理论体系,将城市水资源的利用由过去的“取水―输水―用水―排放”的单向开放型模式,转变为“节制取水―输水―用水―水再用―节排”的反馈式循环模式,为解决我国水资源领域的理论与技术瓶颈进行了不懈的努力。

挑战科学难关的学术贡献

    实验室围绕国家对城市水安全保障的战略需求,瞄准国际前沿性问题,已形成一个集先导性应用基础研究、战略性高技术创新和高新技术产业化为一体的国内一流研究机构。   
    记者:据了解,实验室在城市水资源与环境研究领域取得了一大批原创性科研成果,能给我们谈谈吗?
    任南琪:近5年来,实验室围绕着城市水生态安全、水质保障和健康循环开展研究,在应用基础理论方面实现了具有自主知识产权的理论突破,在应用技术方面取得创新,并解决了国民经济中的一系列重大问题。近10年来获得9项国家发明奖和科技进步奖,特别是在松花江硝基苯重大污染事件中为保障安全供水发挥了重要作用。
通过多年的理论探索和技术实践,实验室为我国城市水资源可持续利用及水质保障奠定了科学理论基础,形成了相应的技术储备,取得了一批具有国际先进和领先水平的标志性研究成果。生物固锰除锰机制一直是困惑人们的问题,实验室所开创的生物固锰除锰技术从理论到工程实践都处于国际领先水平,2005年获国家科技进步二等奖;首创具有我国自主知识产权的有机废水发酵法生物制氢技术,发现了乙醇发酵产氢途经和高产氢能力的产乙醇杆菌属,建成世界上第一例生物制氢示范工程,被485位院士评选为“2000年中国十大科技进展新闻”,2006年获黑龙江省技术发明一等奖;在臭氧催化氧化除污染技术中,发现了过渡金属氧化物在表面零电荷和适宜的表面氢键作用下,具有高效引发羟基自由基产生的特性,获2005年国家技术发明二等奖;开创了产酸发酵类型控制理论与技术,并应用于高浓度有机废水生物处理,2004年获国家科技进步二等奖;发明了高锰酸盐化学预氧化除污染方法,2002年获国家技术发明二等奖……   
    记者:应用效果如何?
    任南琪:一批高水平的科研成果得到广泛应用,为我国水质安全保障及废水资源化、能源化等做出了重大贡献。例如:地下水除铁除锰技术解决了东北地区地下水高铁、高锰问题;高浊度水处理与控制技术解决了黄河流域部分城市和地区的用水安全问题;高浓度医药废水处理技术解决了我国医药行业废水处理的难题,被中国医药协会推荐为首选污水处理工艺;在国内率先提出了“多尺度城市水循环”、“水的健康循环”等概念,初步构建了城市水循环理论体系和适合我国国情的水资源可持续利用的发展模式;率先开展了污水处理资源化应用,在大连、大庆、广州、深圳、济南和长春等地建立了示范工程;率先在国内建立了松花江流域硝基苯突发污染事件应急对策与决策支持系统……

以创新为己任的人才摇篮

    围绕国家需求和重大科学问题,通过项目牵动,培养具有国际视野和创新能力的高素质学术骨干,努力建成国际一流的研究与人才培养基地。   
    记者:请您介绍一下实验室的团队建设。
    任南琪:人才是一切发展的源泉,人才是一切发展的方向。国家重点实验室拥有以中国工程院院士院士李圭白教授、张杰教授、王子才教授和长江学者马军教授、任南琪教授为学科带头人,以博士生导师为学术带头人,博士群为研究主体的结构合理的学术梯队。首批教育部长江学者与创新团队发展计划“城市水资源可持续利用及水质保障”中有8名成员是实验室的学术骨干。实验室60岁以下研究人员博士化率100%,形成了以在国内外有影响的中青年专家为骨干的创新群体。完善的科研条件、良好的学术条件、和谐高效的工作氛围,为中青年专家发挥聪明才智创造了广阔的空间。   
    记者:对于创新,您怎么看? 
    任南琪:创新不是一个简单的想法,我们只有考虑国家的战略方向,才能有好的创新机遇,才能有效地利用资源。作为团队来说,思想素质是第一位的,成员的团结、协作精神是凝聚力的保证。团队建设的一个重大目标在于一种形象和理念,在一个领域内、同一主攻方向上协同作战,有所突破和建树。我们团队的每位成员对创新都有很好的理解,你可以对他们进行采访。
    赵庆良教授:创新是现代社会永恒的主题。创新团队的建设,就在于确立创新意识,搭建创新平台,创造良好的创新环境和氛围,推动创新和发展。   
    崔福义教授:团队建设是科研发展、学科融合的发展方向。科研要发展,就必须摒弃“单干户”式的单打独斗。团队建设有利于形成梯队,保证学科的可持续发展,通过团队建设对上形成冲击国家级大项目的能力,对下带动学科发展。   
    王鹏教授:创新要有新人、新意识、新方向,吐故纳新,才能有上升的空间和可持续发展的活力。   
    马军教授:团队建设对学科学术方向的凝练有很大作用。我们应该在有特色的、战略性的优势方向上进行滚动投入,形成鲜明的优势队伍、优势方向,培育我们的核心竞争力。
    记者:能给我们谈谈在人才培养方面做的一些工作吗?
    任南琪:近5年,我们培养了大批优秀人才,获全国百名优秀博士论文3篇。毕业生在各自的工作岗位上为国家做出了重要贡献。在实验室从事研究工作的在读研究生约480人,其中博士生180余人,在站博士后21人。实验室本着“以人为本”的原则,在与美国斯坦福大学、英国帝国理工学院、韩国浦项大学、香港大学、香港理工大学、台湾大学等联合培养研究生的基础上,进一步扩大与国(境)外大学合作,加大双向输出,培养各层次学生。   
    记者:在研究生创新培养中,您认为关键因素有哪些?
    任南琪:尊重学生的选择。导师在给学生定题时,由同学根据自己的兴趣来选择。兴趣是创新的动力之一。比如欧洲在收入相差不多的前提下,是当一名大学教授还是实验室高级技术人员,这时候每个人的选择完全是兴趣使然。在一种放松的状态下,工作效率也比较高。而在国内,评职称要看论文发表数目,这是一种不自然的风气。
    注重素质的培养。素质包括思想素质和业务素质。思想素质包括思想品质、为人处世、对社会的适应能力。对一个人来说,要想取得成就,必须依靠一个优秀的团队,这样的团队能把每个人造就出来。业务素质包括专业知识、技能及动手能力的培养。在攻读硕士研究生期间,重要的是技能的培养。创新能力的培养不仅是学术方面,因为毕业生将来可能从事各式各样的工作,只有建立一种科学的思维方式,才能更好地适应社会。即使业务素质稍差,但思想素质好的人,在团队中也会发挥出其潜能,并有可能受团队影响而不断提高自身业务素质;而一个思想素质稍差的人,则可能会破坏整个团队的气氛,业务素质再好也很难发挥作用。
    在研究生期间的素质培养很重要,尤其是思想素质和团队精神,然后是业务素质。在一个团队中我们应争取做领导者,如果做不到,就应踏踏实实地工作。学习期间,同学之间什么矛盾都可以包容,通过不断地批评指正、化解矛盾,可以不断地提高自身素质。   
创新思维或许可以独立形成,但思想的塑造必须依靠团体。这两方面的培养必须同时进行,两者相辅相成。在团队中成员对问题的看法、解决问题的方法都会互相影响。   
    记者:国内外的创新培养有哪些不同?
    任南琪:以美国为例,学生从小就开始接受创新能力的培养。国内从一年级开始就背九九乘法表,而在美国一年级的学生才学到简单的加法。但他们不是简单地学,2加3等于几?不是背下来,而要通过手工制作去证明它的结果。美国的初中生就可以到图书馆查资料,独立完成论文。而我们只能从大学开始这种创新培养。
    从论文上来看,国内的学生思维离创新还差很远。许多学生的论文顶多只算是实验报告,如实地描绘实验过程和结果。实际上更高水平的研究是需要理论推导和分析判断的,这往往被很多人忽略。国外的论文看似简单,但是论文中一些重要的分析推论往往很有见地。客观地说,即使你的实验做得很好,但是分析没跟上的话,用处也不大。曾经有个学生的论文,在国内被拒,但拿到国外却被录用,原因是其中有一段论述审稿人认为具有指导意义,由此可以看出国内外对论文的审核标准和思维方式也不一样。
从国家对研究生要有创新性想法或活动的要求来说,我认为:作为硕士生应该有新见解,这一点应该坚持。但目前个别硕士论文是实验结果的罗列,如果有其他的例证来证明实验结果更好。对于博士生要有更高的要求。研究生素质培养很重要,创新的意识培养也很重要,我们必须达成这个要求。
    半亩方塘一鉴开,
    天光云影共徘徊。
    问渠哪得清如许,
    为有源头活水来。
    水是生命的源泉,是生命、纯洁、自由的象征。哈尔滨工业大学“城市水资源与水环境”国家重点实验室的建设者们,正以水的自由、水的力量、水的生命力,去开拓那永不停息的创新之源,迎接那生生不已的碧水蓝天! 



实验室简介


    “城市水资源与水环境国家重点实验室”以市政环境工程学院为依托,于2007年10月开始建设,其前身是始建于1999年的建设部“水资源利用与环境污染控制建设重点实验室”。实验室面积8000余平方米,固定资产总值约2500万元。
    实验室现有人员52人,其中研究人员46人,实验室技术人员6人;中国工程院院士3人,长江学者2人。此外,实验室具有境外兼职博士生导师5人。实验室现有研究生约480人(其中硕士生300余人,博士生180余人),在站博士后21人。
    实验室以市政工程、环境工程2个国家重点学科为依托,拥有7个博士点和9个硕士点,围绕城市水生态安全、城市水质保障、城市水健康循环3个研究方向,形成了“城市水健康循环”、“安全饮用水保障技术”、“污水深度处理及资源化”、“污泥安全处置”、“城市管网数字化”、“环境生物技术”、“绿色化学与技术”等若干个研究中心。近5年,实验室共承担国家级项目56项、省部级项目45项,科研总经费达13000万余元,获得省部级以上奖励33项,出版学术论著约30部,获授权国家发明专利60余项,发表论文1400余篇。通过理论创新和技术实践,已成为我国本领域重要的研究基地。
    实验室国际交流合作十分活跃,已与美、英、日等15个国家的大学和科研机构建立了良好的合作交流关系。
实验室秉承“以人为本、自主创新、重点跨越、支撑发展,引领未来”的方针,围绕国民经济和社会发展的重大需求,以开展创新性研究,获得具有自主知识产权的研究成果为己任,为建成“国内一流、国际知名”的城市水资源与水环境研究中心,提高我国在本领域的国际竞争力,为国民经济建设和社会发展做出重要贡献而努力。

李圭白院士(左一)在实验室

任南琪教授(左一)为参观实验室的专家介绍情况

 张杰院士(右一)、马军教授(中)向专家介绍实验室