當(dāng)前位置：作者：陳歡歡 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2020-12-3
劉文清在實(shí)驗(yàn)室。
■本報(bào)記者 陳歡歡
2月的武漢，陰冷潮濕、疫情肆虐。一支“全副武裝”的小分隊(duì)就在此時(shí)到達(dá)。不過(guò)他們武裝的不是自己，而是設(shè)備—— 一輛配備了7套大氣環(huán)境立體探測(cè)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)車(chē)。
在武漢工作期間，這支大氣環(huán)境立體探測(cè)實(shí)驗(yàn)隊(duì)每日在定點(diǎn)醫(yī)院、方艙醫(yī)院、隔離點(diǎn)、社區(qū)等開(kāi)展走航觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，獲取第一手大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，為病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境影響因素分析提供了科技支撐。
這支小分隊(duì)的帶頭人正是中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)安徽光機(jī)所）首席科學(xué)家劉文清。
多年來(lái)，劉文清帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)立足自主研發(fā)，開(kāi)發(fā)了一系列環(huán)境監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)，多次參與國(guó)家重大項(xiàng)目，在改變我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)境自動(dòng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的局面中發(fā)揮了帶動(dòng)作用。今年，他又獲得了“全國(guó)先進(jìn)工作者”稱(chēng)號(hào)。
“前沿和關(guān)鍵技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)的，沒(méi)有技術(shù)獨(dú)立，就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)獨(dú)立，就沒(méi)有政策獨(dú)立?！眲⑽那甯嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，只有提前進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，將來(lái)才有可能做到技術(shù)引領(lǐng)，做出真正的創(chuàng)新。而這正是劉文清團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。
歷史的見(jiàn)證人
接到去武漢的任務(wù)后，劉文清二話(huà)沒(méi)說(shuō)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)加班加點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)車(chē)設(shè)備進(jìn)行改裝和調(diào)試。小小的一輛車(chē)上配備了氣溶膠和臭氧探測(cè)激光雷達(dá)、高分辨便攜式質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀（PTR-MS）、氣溶膠粒徑譜儀等7套設(shè)備。
劉文清表示，依靠這7臺(tái)自主研發(fā)的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)近地面到5公里高度大氣氣溶膠和臭氧的實(shí)時(shí)探測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)230余種揮發(fā)性有機(jī)物的秒級(jí)快速監(jiān)測(cè)。
在武漢期間，這支6人小分隊(duì)就駐扎在距離武昌洪山體育館方艙醫(yī)院200米的駐地。和傳統(tǒng)的固定點(diǎn)觀測(cè)相比，車(chē)載走航觀測(cè)針對(duì)性更強(qiáng)，可以直接到定點(diǎn)醫(yī)院、方艙醫(yī)院附近進(jìn)行在線(xiàn)采樣分析。
這已經(jīng)不是劉文清團(tuán)隊(duì)第一次服務(wù)國(guó)家重大事件。
2008年，劉文清主持了“北京及周邊地區(qū)奧運(yùn)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃”項(xiàng)目。在他的帶領(lǐng)下，安徽光機(jī)所作為項(xiàng)目中唯一一家京外單位建立了以北京市為中心、覆蓋三大污染源地區(qū)及周邊污染輸送通道的京津冀大氣環(huán)境立體綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)，為奧運(yùn)空氣質(zhì)量保障作出貢獻(xiàn)。而且，這一系統(tǒng)使用的近80套儀器裝備中95%由安徽光機(jī)所自主研發(fā)制造。劉文清和所里其他3位同志也因此榮獲“科技奧運(yùn)先進(jìn)個(gè)人”稱(chēng)號(hào)。
此后，上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、北京APEC會(huì)議、北京九三閱兵式、G20峰會(huì)、金磚國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議……這些國(guó)際性盛會(huì)的背后，都有安徽光機(jī)所技術(shù)的身影。
2018年5月9日，高分五號(hào)衛(wèi)星發(fā)射成功。從此，我國(guó)可以獲得全球污染氣體分布數(shù)據(jù)，不僅能為我國(guó)大氣污染控制決策提供技術(shù)支持，還能為國(guó)際環(huán)境外交提供有力的數(shù)據(jù)支撐。
劉文清是高分五號(hào)3個(gè)有效載荷的總設(shè)計(jì)師?；叵胙邪l(fā)初期，團(tuán)隊(duì)在航天質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、接口等問(wèn)題上經(jīng)驗(yàn)匱乏，人手也不足。但劉文清堅(jiān)持：國(guó)之重器不能依靠進(jìn)口，必須為高分五號(hào)提供自主儀器設(shè)備。
他們從一個(gè)芯片、一個(gè)接口開(kāi)始，通宵達(dá)旦查資料、磨技術(shù)，打造了一支吃苦耐勞的攻堅(jiān)隊(duì)伍，最終順利完成項(xiàng)目交付。
給大氣做CT
劉文清曾說(shuō)，環(huán)境監(jiān)測(cè)就像給大氣環(huán)境做CT。
這是因?yàn)椋諝庵械母鞣N成分，包括污染物，都有自己的特征吸收光譜。通過(guò)設(shè)備對(duì)污染物進(jìn)行立體垂直探測(cè)，就可以知道光路上不同高度的污染物成分和含量，如同給大氣做一個(gè)CT掃描。
2017年，集結(jié)全國(guó)千余名優(yōu)秀科學(xué)家力量的大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目啟動(dòng)，劉文清團(tuán)隊(duì)擔(dān)綱“天地空一體化大氣環(huán)境跨學(xué)科綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)”研究。
目前，該項(xiàng)目已建成了我國(guó)最大規(guī)模的大氣污染多要素立體觀測(cè)網(wǎng)?；谟^測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)的多源綜合分析，劉文清團(tuán)隊(duì)基本弄清了京津冀及周邊地區(qū)大氣污染的成因和污染傳輸路徑。他們發(fā)現(xiàn)，在“2+26”城市范圍內(nèi)，城市之間大氣污染輸送的影響平均在10%~30%，重污染氣象天氣發(fā)生時(shí)則會(huì)提高到20%~50%。
“因此開(kāi)展區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控十分必要?！眲⑽那逭f(shuō)。
如今，環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)廣泛應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、污染源排放監(jiān)測(cè)、大氣成分探測(cè)、安全生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
不過(guò)，劉文清指出，一些高端專(zhuān)業(yè)儀器以及核心零部件、大型軟件仍未擺脫依賴(lài)進(jìn)口的局面，針對(duì)環(huán)境污染機(jī)理研究的監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段仍顯不足。
針對(duì)這些短板，劉文清表示，中科院通過(guò)提前布局，支持基礎(chǔ)研究，并同技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用發(fā)展相結(jié)合，支撐國(guó)家發(fā)展。
以前，我國(guó)的常規(guī)污染物在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器領(lǐng)域幾乎是空白。劉文清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“城市空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，價(jià)格低于國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的50％，目前已部署到全國(guó)2000個(gè)城市，參與國(guó)家空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)與預(yù)報(bào)。
“科技發(fā)展面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，必須得到市場(chǎng)認(rèn)可，才算成功?！眲⑽那逭f(shuō)。
2007年、2011年和2015年，劉文清帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)三次獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
千軍易得一將難求
從事科研工作40余年，如果去開(kāi)公司，可能早就成為富翁了。但劉文清說(shuō)：做國(guó)家最需要的事，永遠(yuǎn)是我的出發(fā)點(diǎn)。
他說(shuō)：“博士畢業(yè)差不多30歲，一個(gè)項(xiàng)目做3年，到60歲退休，做10個(gè)項(xiàng)目就結(jié)束了。工作時(shí)間有限，所以我們搞科研，一定要思考給國(guó)家、社會(huì)留下什么?！?/p>
常年做技術(shù)研發(fā)，劉文清深刻地體會(huì)到，科研沒(méi)有捷徑可走，只能腳踏實(shí)地、不斷探索，即使這樣，也要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨練和失敗，最后才能夠成功。
“所以我跟年輕人說(shuō)，遇到困難之后別去繞，要把這個(gè)困難解決了、搞通了再走下去。”劉文清說(shuō)。
從1998年回國(guó)后，劉文清先后主持完成了國(guó)家“863”重大項(xiàng)目、中科院自主創(chuàng)新項(xiàng)目等一批科研任務(wù)，之后又先后負(fù)責(zé)建設(shè)了安徽省、中科院、原環(huán)保部環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)儀器工程技術(shù)研究中心等研究平臺(tái)，凝聚了一支環(huán)境光學(xué)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
作為主帥，劉文清說(shuō)：“有平臺(tái)就能聚集人，做國(guó)家需要的事情。團(tuán)隊(duì)發(fā)展一定要把人才梯隊(duì)做好，不斷積累。團(tuán)隊(duì)最重要的是文化，不搞個(gè)人英雄主義，大的問(wèn)題一起決定，大家就會(huì)有很強(qiáng)的榮譽(yù)感。我們這個(gè)樓每天晚上九十點(diǎn)，燈都是亮的，所以才會(huì)四五年出一個(gè)國(guó)家獎(jiǎng)。”
繼可吸入顆粒物PM2.5之后，劉文清將研究目標(biāo)指向另一大主要污染物——臭氧，希望下一步能攻克星載臭氧激光雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)臭氧的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)。
“我們現(xiàn)在專(zhuān)心自主攻關(guān)?！眲⑽那逭f(shuō)，“臭氧的問(wèn)題很多發(fā)達(dá)國(guó)家也沒(méi)有解決，我們有可能會(huì)超前。前沿和戰(zhàn)略高技術(shù)是難以引進(jìn)的，在今天的國(guó)際環(huán)境下技術(shù)依賴(lài)遠(yuǎn)比市場(chǎng)依賴(lài)更加受制于人，并且難以擺脫。只有技術(shù)獨(dú)立，才有經(jīng)濟(jì)獨(dú)立，才有政策獨(dú)立，所以，技術(shù)永遠(yuǎn)是國(guó)家的財(cái)富?！?/p>
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2020-12-03 第1版 要聞)
原文：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/12/359211.shtm
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