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王文興:讓雨滴來講述“降魔”故事

  • 發佈時間:2015-06-01 01:31:46  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  一滴水能折射出太陽的光輝,也能揭示出某些領域的蛛絲馬跡。63年來,在顯微鏡下堅守,王文興從一滴酸雨中,發現了“另一個世界”。

  從四川峨眉山到遼寧鳳凰山,在廣闊土地上選取271個站點,採下一滴滴降水,日復一日地摸索。這位為環保奉獻了一生的老人説:“觀滴水可知滄海,懂得見微知著,才能拿到打敗‘空中惡魔’的鑰匙。”

  踏遍山川江河,揭開躲在大氣光化學污染、煤煙型污染、大氣酸沉降背後的運作秘密;年逾古稀,籌建山東大學環境研究院,首次將量子化學引入環境領域。在漫長而專注的科研生涯中,中國工程院院士、中國環境科學研究院學術顧問、山東大學終身教授王文興,拿下了多把解決污染問題的“鑰匙”。

  88歲的先生,拒絕“卸甲歸田”。他説:“留給我的時間不多了,但我還想再幹幾件事。”

  57歲轉行成為酸雨治理的拓荒者

  “這些pH值甚小于5.6的降水,能毒死樹根,酸化水體,腐蝕金屬和建築。它們是‘空中惡魔’。”

  先生老了,但壯志不減。他總是不厭其煩地提醒自己,也提醒新一代科研人,打敗酸雨。

  57歲那年,王文興轉行了。之前,他歷時26載寫就的《工業催化》,是我國在該領域第一部專著,啟迪了一批批“催化人”。但1973年一次赴英國考察,成為他轉向環境化學的“催化劑”。老牌工業國家英國,兩次工業革命帶來了GDP,但“清澈的河水被染成灰色,白色的房屋被熏成灰色,漂浮的空氣充斥著灰色”。

  王文興説,選擇酸雨作為研究方向,是因為在當時我國的大氣污染中,酸雨和浮塵是最主要的污染。中國成為僅次於歐洲和北美的第三大酸雨區。

  1980年代早期的中國,老百姓並不了解酸雨為何物,但它對水體的侵蝕直觀地反映到民間的“順口溜”裏:“七十年代農田灌溉,八十年代水質變壞,九十年代魚蝦絕代。”

  治理酸雨,拓荒者沒有先例可循。1985年,王文興背起設備,和同事們爬上了秀美淩厲的峨眉山。

  在垂直陡峭的山體上爬上探下,王文興希望拿到解決國家酸雨研究課題的“倚天劍”。在海拔500米、900米、1914米、金頂3078米四個不同高度布點,反覆觀測,反覆計算,幾年間他們找到了解決問題的線索:在甚高於大氣邊界層的金頂,大氣化學反應處於一種動態平衡中。

  在大半個中國的土地上監測酸雨動向非常困難。第一難,在如此大的地區,如何設計監測網,真實反映酸雨狀況?第二難,動輒十年八年深山大川艱苦環境的考驗,在基礎研究領域的堅守,並不能換來世俗的“顏如玉”和“黃金屋”——在這裡摸索,只有一眼望不到頭的苦。

  自1986年開始,王文興先後擔任“七五”“八五”“九五”酸雨科技攻關項目組長,領導、組織、實施,並親自參與現場觀測和實驗研究工作,在風餐雨宿中慢慢摸索,直至搞清楚我國東部地區降水酸度和化學組成的時空分佈。

  天道酬勤,他們的系列成果,成為我國出臺應對酸雨政策和措施的“奠基之作”。

  72歲拿到環境科技領域第一個國家科技進步一等獎

  大部分時候,城市是溫柔的;風生水起的工業卻讓城市變得狂躁——工廠和汽車排出大量的SO2、NOx和VOC氣體,在空氣中塵埃的催化作用和陽光照射下轉變為臭氧和細顆粒,原有的化學鏈遭到破壞,形成煤煙型污染、光化學煙霧和霾。

  1980年代的中國,人們並不富裕。如何花最小的經濟代價,尋求空氣中容許存在的污染物的最大濃度,成為先生和同事們的目標。但大氣防治是一項規模宏大的工程,裏面涉及污染監測、大氣化學、區域傳輸、生態影響、治理對策等方面,非單槍匹馬可以應對。王文興的對策是以項目為載體,調集國內最專業的人才,組織“聯合艦隊”攻關。

  “每一個項目,我負責組織整個計劃,也負責自己的專業,然後從北京大學、中科院等科研機構協調來對口的科學家聯合攻關。”王文興説。

  中國環科院承擔的國家“六五”攻關項目《大氣環境容量》研究中,中國環科院的25名專家,聯合北京大學、中科院大氣物理所、山西省環保所、山西環境監測總站組成四五十人的“豪華團隊”所向披靡。

  “聯合艦隊”運轉了近20年,見證了王文興和同事們拿下國家科技進步三等獎、二等獎直至一等獎。同事們説,作為我國環境科研開拓者之一,先生的愛國之心就包含在這一項項國家需要的成果之中。

  1999年,王文興和同事們拿下我國環境科技領域第一個,也是迄今為止第一個國家科技進步一等獎。有朋友記得,評獎要求這個項目單位第一和個人第一不能歸屬同一個單位。王文興的選擇是“單位一定要排前面”。“他作為第一負責人,在至高榮耀面前選擇‘退讓’,這要多大的胸懷啊。”

  “學校每頓飯給他提供自助餐,但他嫌貴,每天與學生一起排隊打飯,就喜歡一元錢一份的素炒豆芽。”山東大學環境研究院胡敬田説,學校設有院士專項科研活動費,先生不讓動用,積攢下來購買儀器設備。有些制度內許可的事情,別人“規勸”,先生卻撂下“狠話”:“我清清白白一輩子,你可不能讓我犯錯誤。”

  認真,讓王文興的一項項科研成果“開了花”,“結了果”——作為亞洲最大的工業區,我國至今沒有發生像歐美那樣大規模的酸雨危害事件。

  77歲把量子化學理論與方法引入環境化學

  “許多污染物在環境中的變化,很難用傳統實驗方法研究。比如,有的毒性很強,不便操作。用純理論化學的方法研究環境有害物質,這是一個交叉邊緣學科,在環境領域國內沒有人做,更需要我帶著年輕人去做。”

  以77歲“高齡”創建山東大學環境研究院之後,王文興將量子化學理論與方法引入環境化學領域。

  “一般化學反應裝置和光化學煙霧箱很難得到化學反應基元過程的細節,特別是在實際環境開放系統中,現有的技術條件往往難以實現。”王文興留意到了量子化學,隨著新理論、新方法的出現,特別是超級電腦的開發和應用,量子化學計算顯示出巨大潛力,“它可以解決傳統實驗方法‘想到卻做不到’的細節,還可以解決前者想不到的問題。”

  他請來在環境科學領域的拔尖人物張慶竹,連同山大化學院“協同作戰”。十年下來,國家基金委學科發展態勢評估系列研究報告“化學十年:中國與世界”中,山東大學列為量子化學密度泛函領域論文發表總量排名中國第二位,世界第四位。

  1927年出生的王文興,成長于那個動蕩複雜的時代。讀書不多的父親,教會了他“窮人家的孩子唯有讀書,方能有所作為”“人要知恩圖報,大了要報效祖國”的樸素道理。槍林彈雨沒有阻斷他的學業。他從未在士大夫經世濟國的理想面前停下腳步。

  從工業催化到環境化學,再到教育,在人生的三個階段裏,“環保”二字貫穿始終。王文興説,工業催化為他進入環境科學做了鋪墊,而教育延續著他的“環保夢”,自己可以老去,但年輕人才成長起來。王文興相信,環境化學通過一滴水、一縷煙見微知著,這些年輕人一定會發現更大的世界。

  與時間賽跑,王文興不服老。老去的只是往事。

  (科技日報北京5月31日電)

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