編者按:
2024年7月4日,中國科學院城市環境研究所(以下簡稱“城市環境所”)迎來自己的第18個生日。這個“剛成年”的年輕研究所背后,有一群從零開始,為它建起學科框架、鑄成文化內核的先行者;有一批接過薪火,為它培育新生人才、攀上科研高地的承續者。中國科學院大學博士生導師、中國科學院城市環境研究所黨委書記、副所長陳少華研究員是先行者中的一員,也是承續者們的骨干,而回顧城市環境所櫛風沐雨的歲月時,他謙謙一笑:“我只是塊鋪路石。”
1988年,福建廈門,一場前所未有的生態綜合治理工程在筼筜湖拉開帷幕。讓“天更藍、山更綠、水更清、環境更優美”的習近平生態文明思想從此實踐發端。
18年后,國際唯一一所專門從事城市環境綜合研究的國立研究機構在這里植根。面向國家城市化發展過程中的生態環境保護等重大戰略需求,撲下身子,一干就是18年。
而這18年,陳少華與城市環境所一同走過,光陰流淌,清水留芳。
從第一代程序員到“開壞頭”的延畢博士
2002年,37歲的陳少華走下講臺,從高校系副主任做回一個博士生。
讀碩士時,陳少華是中國的初代“碼農”:他所在的課題組要研發電化學分析儀,由他用第二代蘋果個人電腦AppleII,用最原始、最繁雜的機器語言編程,把不同的分析方法寫入儀器。
“我是很認真的學生,老師叫我干啥,我肯定要把它干好。”但那時的陳少華已經在思考,他的科研成果能得到多大范圍的應用,“如果沒有得到使用,可能發幾篇文章就沒下文了,這不是我的興趣。”碩士畢業后,陳少華謝絕了導師讓他繼續深造的邀請,任教,成家,一晃便是11年。
然而,做科研最純粹最原始的好奇心,時時呼喚著他走回實驗室,而陳少華任教高校當時的條件難以支持他做心中想做的科研,“最大的痛苦,就是想做事卻沒平臺”。等到孩子稍大些,他毅然報考博士。
這次要做什么?任教之余,陳少華所做的一些科研內容與環境保護治理相關,應用自己所學的化學理論與技術,化污水為清水,讓他既覺得神奇,又收獲了莫大的科研滿足。環境工程?環境工程!
通過同事了解到中國科學院生態環境研究中心(以下簡稱“生態環境中心”)在此領域的強大研究優勢之后,他聯系導師,學習報考,“孩子上一年級,我也上一年級。”他笑著調侃道。
回想在生態環境中心度過的科研時光,陳少華滿是懷念,“感覺非常享受,我重新變成一個學生,啥設備都有,有在當時很好的平臺,可以做很多事,所以那時候就覺得特別高興。”他總是一大早到實驗室,晚上至少10點以后才回宿舍,不分工作日休息日地泡在實驗室里。
“那么好的年紀,你不去實驗室,待宿舍里干什么?”
在陳少華之前,生態環境中心的博士生一般都是三年學制。三年已到,陳少華猶覺不足,主動申請延期半年畢業,半年不夠,又“提心吊膽”問導師能不能再延半年。“我當時覺得畢業以后會回到高校,沒條件繼續現在的科研,我的科學問題沒解決,這會是我的一件遺憾。”
陳少華的同學們與他很親,喊他老陳。聽說延畢“歪風”自他而起,常調侃他說:“老陳,就是你開的壞頭。”
如今陳少華偶有機會回到生態環境中心,便會拍下那里深夜11點依舊燈火通明的場景給學生們看。“這是一種文化、一種傳承,一種自發的干勁兒。”陳少華并不反對閑暇調劑,“出去玩一下沒問題,但是不能自己把自己框定在‘朝九晚五’里,大好的時光,(不好好使用)太浪費了。”
對于組里的同學,這個長他們十數歲的“老同學”同樣是獨特的,十年的閱歷讓陳少華對科研機會、青春年華更加珍惜,也給了他更豁達的視野胸襟、更敞亮的為人處事。與比自己年紀小很多的同學們一塊時,陳少華常會作為“老大哥”周末時領著大家聚一塊吃吃飯、娛樂娛樂,“其他組的同學都很羨慕我們,都跟我們一起玩。”
實驗室里的生活也并非只有實驗,閑暇時陳少華常和大家一起聊天,交流,有時甚至會聚在辦公室放個電影看看。
一年元旦,陳少華和同學們在辦公室里看電影,生態環境中心領導前來慰問,正撞見他們看得如癡如醉,“我們一下愣了,他卻:沒事沒事,你們繼續看。就走了。”
這位所領導,正是時任生態環境中心主任、后來的城市環境所籌建組組長趙景柱。
也正是在趙景柱的號召下,2006年,陳少華博士剛畢業,便來到廈門,加入剛開始籌建的城市環境所,從此再未離開。
“干出來”的學問
廢棄物的產生是城市運轉、生產生活中必然存在的一環。固體廢物、污水、廢氣等廢棄物的治理因此成為城市環境治理中的核心問題之一。
“我們做的東西要能真正地起到作用,要能應用更多的學科交叉融合去系統性地解決問題。”陳少華課題組的學生們、城市環境所的學生們常能在各種場合聽到這樣的理念熏陶。過去是趙景柱提,如今是陳少華提。
“你看窗外的杏林灣,現在看它很清澈很干凈,其實水體污染指數依然會有超標,說明污水處理還有很多我們沒有探索清楚的問題,我們應該去解決這個問題,應該去了解它背后真正的科學問題。”城市環境所人一脈相承這樣的問題導向思維:他們要讓文獻中、理論上的污染治理方法落到現實應用中去,服務到城市運轉與發展中去。
從理論到實踐,簡單的6個字實則字字有千鈞之重。污水凈化工程中一項關鍵技術,是污水生物脫氮,其中上世紀90年代開發出的厭氧氨氧化技術,無需人工添加碳源便可完成水體的生物脫氮,是這一領域中迄今為止最具顛覆性、最有應用前景的技術。
國內對厭氧氨氧化技術的研究并不少見,論文發表數量更是世界領先,然而真正走出實驗室,走向污水處理場的國內研究卻寥寥無幾。“很多問題你在實驗室里看不到,厭氧氨氧化菌很嬌貴,生長很慢,還容易被環境中其他菌種侵占生態位,控制不好就可能失去目標菌群。”
這樣的問題放在實驗室里似乎不難解決:逆向思維,給水體脫碳,讓不需碳源就可生長的目標菌群獲得優勢不就可以了嗎?實際應用中不行:上游排放的污水中的成分復雜,濃度高度不穩定,污水中的各種組分難以像實驗室環境中那般簡單機械地拆分。
那就分離不同菌群?相關的工程技術國外研究已有先例,但在最核心的技術方法、走向實際應用的最關鍵一步上,文獻諱莫如深,只有靠自己摸索嘗試、“磨”出來。而課題組這一磨,便是十幾年。
“工程應用,但凡做成一件事,可能都要貫穿整個人的職業周期,十幾年,二十幾年,甚至更長的時間。他沉得下心做這樣的事情。”中國科學院大學碩士生導師、中國科學院城市環境研究所副研究員王曉君是陳少華的學生,如今也是他課題組中的青年導師。“我主要做的是垃圾滲濾液處理,做學生的時候就記得做實驗是挺痛苦的。別人就說你一個小女生去垃圾堆里扒垃圾,又臟又臭,自己當時也確實不太好接受。”
追隨導師學習科研的過程中,她也承襲了這份沉靜的氣性。“現在覺得這都沒啥了,環境工程的特點就是面向國家需求、面向社會需求,有需要你就得上。”
“臟活兒累活兒都得干”是陳少華課題組成員的共有記憶,初入課題組時,每個學生都要先在工程應用試驗現場實習一段時間。中國科學院大學碩士生導師、中國科學院城市環境研究所研究員樓耀尹對自己當年讀碩士時的實習經歷印象尤為深刻,這個白凈帥氣,臉上總掛著陽光笑容的“大男孩”剛到組里,就被派到養豬場待了半年。這里的廢水需要經過厭氧發酵,再進行工程中試,實驗裝置有三四層樓高,樓耀尹需要負責裝置的運行維護工作。
“一個晚上試驗快結束了,我有點急,肚子又餓了,天又黑了,豬場位置偏僻,夜里還有野狗在叫,我就想著趕緊做完回去。把閥門一松開,廢水‘欻’一下直接沖到臉上。”
聽者驚詫,他爽朗笑說,經過處理的廢水相對不那么臟,但依然味道很大。“忘了當時有沒有沖進嘴里了,只想著趕緊抹干凈,把地方收拾好,第二天繼續干。”
而在研究所內部,陳少華的課題組也負責對園區中水回用系統的管理。發揮園區景觀生態的自凈功能,配合課題組投入實際應用的污水處理技術,讓城市環境所實現了對外污水零排放。“我們作為搞環保的機構,自己不能往外輸送污水,排入杏林灣的都是處理過后達標的水。”
“生態學不是學出來的,是干出來的。”這是趙景柱常掛在嘴邊的、來自他的導師、生態學泰斗馬世駿的話。他是這樣做的,陳少華是這樣做的,課題組成員們也是這樣做的。應用鳥糞石流化結晶磷回收技術建成的我國規模最大的廢水磷回收裝置示范工程,在厭氧氨氧化生物脫氮領域掌握的核心技術與獨具特色的工藝體系,貴州茅臺酒廠(集團)有限責任公司白酒生產廢水關鍵污染物的分析與處理工藝技術研究,電化學高級氧化等有巨大開發潛力與應用前景的技術研發……國家需求、社會需求,核心技術、未來技術,哪里需要他們,他們就在哪里把學問“干出來”。
“最不push導師”
成果之前,是漫長的摸索。課題組中初嘗研究艱辛的學生們或多或少都在困頓中磨礪過自己。城市環境所2020級碩士生、2023級博士生廖新情、城市環境所2021級博士生劉健都曾陷入頗長的迷茫期,“實驗做不出理想的結果”“分析構建不出較好的模型”“找不到實驗現象背后的機制”“找不到研究的方向”……環境工程研究對象特有的復雜多變,讓與同齡研究者相類似的迷茫壓力又沉重幾分。
取得真正技術突破所需潛心投入的時間,往往是顯著長于研究生學制的。王曉君觀察到,現在帶的學生們漸漸對生化方向實驗“敬而遠之”:生化裝置的日常維護每天都需要消耗一兩個小時,進行一次常規的監測則往往要半天時間;一整批系統性的高強度實驗需要一兩個月,而完整的試驗周期則需一年半以上。對于經過一年集中教學,只有兩年在研究所科研時間的碩士生,能否及時畢業就成了十分現實的問題。
“畢業難”的問題同樣曾困擾過樓耀尹,“我們當時碩士畢業有論文要求,實驗進展不順利,實驗背后的科學問題又沒有那么容易解決,往往就會有些急躁。”
迷茫急躁時,陳少華總能成為學生們的定海神針。一邊鼓勵學生們不要氣餒,一邊教導他們靜下心來把眼前事做好。“煲雞湯”之外,陳少華的專業指導同樣關鍵,樓耀尹讀碩士時,每周兩三次與陳少華交流學術,“陳老師對科研的敏感度非常高,交流過程中總能很快幫我們理清思路,提出我們之前從未想過的點,讓人感到撥開云霧見天日。”
來到城市環境所以后,陳少華每兩周開一次組會,從未間斷。學生們講組會使用的PPT,他都記好時間,一個學生一個文件夾,保存在電腦里。
后來所務工作愈發繁忙,課題組壯大了,青年導師隊伍建設起來了,學生們與青年導師的日常交流多了,他意識到開大組會效率偏低,就改為定期開大組會,日常開小組會,再由小組會向上匯報。
廖新情構建實驗的反應動力學方程面臨困難,把研究進展做成PPT向陳少華和王曉君匯報,“他們看完我所有的數據之后,會以自己的想法進行計算,首先看看有沒有出錯,再看沒有出錯的情況下為什么會出現這樣的現象。我們就相互討論,我可以發表我的意見,他們也會說出他們的想法、提供他們的科研經驗。”
大方向指導與小細節把控兼顧之下,廖新情漸漸走出消沉心態,“我現在正在做的博士大論文的整個脈絡其實就是我科研推進的過程,解決一個問題之后,就可以推進下一個問題;解決上一個問題中,也可能對下一個研究階段有啟發;有時候一個問題暫時解決不了,那我就先攻克另一個問題。”在老師的引導下,有了明晰的研究思路后,廖新情的科研道路很少再有“卡殼”。
陳少華自己的科研興趣也時時影響著學生們。與他們的交流過程中,提的最多的不是“論文”,而是“問題”。“我們行業有句玩笑話:(環境)工程變(環境)科學,(環境)科學變化學,化學變材料學——容易發文章嘛。但是發文章不是我們的終極目標,而應該是我們解決問題以后的成果。為了發文章去設計實驗,不是一個真問題,而是設計一個問題,然后去解決這個你設計出來的問題,這叫浪費時間,浪費納稅人的錢。我們應該看到現實問題,解決現實問題。”
也正是這樣的思路,讓陳少華并不要求課題組在高水平期刊上時時“露臉”,“最不push導師”的美名自然而然地在學生間流傳開來。
導師的相對寬松并沒有讓學生們松懈怠惰,聽著“老陳”求學時泡在實驗室里故事的他們沿襲了這樣的工作風格。一個“五一”假期,劉健留在實驗室做實驗,本以為“大家都放假了,實驗室就我一個人”,不想遇見了巡視實驗室安全的陳少華——一如十幾年前元旦慰問學生的趙景柱遇見陳少華時的樣子。
“陳老師說:‘你這五一也加班啊。’我就跟老師說,‘老師你這五一不是也加班嘛。’”
師生相視一笑,交流一陣,繼續各盡其責。
兩位書記,一種精神
陳少華課題組的茶室里,有一面照片墻。
照片里,他與學生們漂流,打水仗,親自給學生們下廚;照片外,他和學生們一塊玩桌游,游戲中的他依然思路清晰,領著大家交流信息,開動頭腦,走向勝利。
廖新情不太擅長桌游,在游戲中常會給出錯誤的信息,難免自責受挫。陳少華便鼓勵他:你看你參與進來這個游戲變得多有意思啊。
導師與學生之間的距離在這樣的團建中一點點拉近,這樣的關系增進也輻射到了平時科研的過程之中。“你會覺得跟老師的距離沒有那么遠,有很多自己的想法都可以大膽地說出來。可能只是很粗糙的一個想法,但是也敢說出來;即便不著邊界,陳老師也不會笑話你,而認真為你的想法找可行性,找不足點。”
“來陳老師組真的特別幸運,我和其他組的同學交流過,他們都覺得我們組最團結,特羨慕我們。”廖新情自豪分享所受的艷羨,與陳少華讀博時的引人羨慕的課題組氛圍,悄然畫好了一個閉環。
城市環境所的學生們提起趙景柱與陳少華之間繞不開的共同點,除了他們都是研究所的黨委書記,還有便是他們都真心實意把城市環境所當家一樣關照呵護。
“一個研究所就是一個集體,由一個個課題組小集體組成的一個大的集體,大家一定要有這樣一個共識,互相幫助互相團結。”
王曉君對一次座談會記憶猶新:陳少華召集同學們,讓他們提出研究所科研生活中遇到的大小問題并收集解決。學生們關心的事兒有的并不大:垃圾箱擺放位置怎么設置?外賣柜怎么設置?所里的路燈不夠亮了,有蛇出沒……陳少華都一一解答。“大家都知道找陳老師比較能解決問題,平時也經常找他聊天,他的辦公室常是絡繹不絕的人,組里的學生老師們找他都得約時間。”
城市環境所那位“可敬的老頭”似乎從未離開,又或者,他的忠誠與盡責,在一代一代地傳承。
采訪手記
詢問王曉君是否有與陳老師相處過程中印象特別深刻的故事時,最初的回答頗出人意料:一時想不起來。“有的老師或者同學他們可能和導師交流的比較少,反而有一兩個印象特別深刻的事兒,我和陳老師交流太多了,太熟了,一時確實想不起來。”
陳少華與課題組的親近程度,大抵如是。
問課題組成員們“你覺得陳老師是個怎樣的人”時,一個共同的答案是“有人格魅力”。在與陳老師交流的過程中,筆者深有感觸,回想交流內容,仍時時受教。
他談當下讀研“隨大流”的現象:我不希望我的學生們來讀研究生是為了逃避找不到工作的現狀,是為了“躲幾年”,這樣下去,你可能活得更不像自己了。我希望你(來讀研)確確實實是有對科研的好奇,對這方面確實感興趣,你想探索一些問題,我說這樣就非常好。
他談“上岸”:你看你們都是費了千辛萬苦考上來的,但是所謂“上岸”了,一進來就想著我爭取早一天畢業。不能這樣想,這不是早與晚的問題。
他談課題組有家的氛圍:同學們天南海北在一起都是一個緣分,在一起要有種家的溫馨。不過也可能有我個人原因,我孩子就經常嫌我說我“爹味”太重。
他談課題組同學相處過程中遇到了摩擦:現在覺得這個是過不去的坎,過了幾年時間,其實想都想不起來。我希望大家想起組里的時候,想到的都是高興的時候,而不是說誰跟我吵過架,對吧?
……
有這樣的人生師長,這樣的精神傳承,城市環境所的學生們,怎能不讓人羨慕?
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