“我在读本科的时候,就想着将来我要设计100座污水处理厂,我是要到一线去解决实际问题的。”太阳集团tyc5997环境学院研究员吴静说。
“从实际中来,到实际中去”是吴静在做研究和科技成果转化时一贯遵循的原则。
1992年,吴静进入清华学习,在“工程师的摇篮”里接受了五年以工程师为培养目标的、严格的工程训练。1996年本科做毕业设计时,她开始跟课题组的导师们学习实际污水处理厂的设计和调试,之后在清华继续攻读博士,跟着导师又设计了几座污水处理厂,培养发现问题和解决实际问题的能力。
2003年,吴静开始从事水质监测方面的研究。她发现我国在污染排放源溯源方面具有巨大的需求,而溯源也是行业难题。吴静及其团队在过去近20年间,从发现溯源难题,到开发水质指纹溯源技术和相关仪器设备,一步步构建起产学研用的体系。目前该技术和仪器已在全国25个省市自治区应用,成为水环境精准治理和精细监管的有力新工具。
吴静作经历分享
从实际中来:聚焦污染排放源识别难题
污染溯源一直是水环境监管的难题。水污染突发性事故造成了巨大的环境危害和经济损失,找到污染源是事故处理的关键。而在环境治理中,源头治理既经济又高效。吴静指出:“如果污染源的识别问题能解决,环境治理和环境管理都会得到非常称手的工具,能够很大程度上提高治理和监管效率。”
溯源面临的最大问题是缺乏专门的溯源技术和专业工具。传统溯源方法效率低下。比如,网格法监管将水环境划成网络,对每一格进行监测,耗费人力物力,效率低;特征污染物和化学指纹法以阴离子、有机物、金属等水质信息来追查污染源,但一种特征污染物往往就需要一套专门的设备和专门的操作人员,设备多、建库工作量大、效率较低,实用价值不大;同位素溯源技术只能大致区别生活污染和农业面源污染。
“我们要做能精准溯源的产品,但不能做别人做过的内容,因为如果跟别人同级竞争,我们没有优势,我们一定要去做别人不做或者还没做的事情。”吴静强调说。
到实际中去:水质指纹精准溯源、微创治理
吴静和团队在科研中发现,荧光检测技术不仅特异性好,测量简便、快速、灵敏度高,没有二次污染,而且荧光光谱和污染源具有对应关系,非常适用于污染溯源。于是,借鉴了刑侦中利用指纹快速查找嫌疑人的思路,吴静团队开发了水质荧光指纹溯源技术,包含指纹的提取和比对方法,以及实用的污染源水质指纹数据库。
目前,吴静团队建立了全球最大的水质指纹库,其中污染源指纹库包括13大类、将近600种污染源,水体指纹库涉及29个国家地区,有将近500个水体及近400种化合物的指纹。
此后,吴静团队又建立了水质指纹的提取和识别方法、开发了算法软件,并在软件和数据库的基础上,发明了在线式、台式和移动式的系列溯源仪。她说:“一个人干不了多少活儿,一定要标准化,让设备代替我们去干活。”针对典型的应用场景,包括饮用水安全保障、污染源排放管理、跨界断面的污染仲裁、突发污染事故应急以及区域水环境安全保障等,吴静团队开发了整体解决方案,摸爬滚打20年,成功搭建起水污染预警溯源技术系统。
研究成果要“到实际中去”。吴静反复强调:“实际应用需要稳定可靠简便的技术,‘傻瓜技术’更容易推广。”因此,团队研发的产品也由单一产品逐渐分化,根据行业需求,不断把产品和服务做得更细、更精,最终形成了装备、软件、技术服务和一揽子解决方案的产品体系。技术应用从环境监管到环境执法、再到环境治理,开创性提出了“精准溯源、微创治理”的模式,充分响应国家“科学治污、精准治污、依法治污”的号召。
“我们的技术投入使用后,可以精准地找到污染源,然后就变成了像外科手术一样的精准治理,把问题点处理一下就可以了。”吴静称,在新模式的应用下,政府的水污染防治成本下降到了原来的20%左右,真正实现了降本增效。
“这个过程实际上从侧面反映了当我们从象牙塔里面走到一线以后,对行业的理解越来越深,我们根据行业的实际需求去开发适合的产品。”吴静表示。
截至目前,水污染预警溯源仪已稳定运行14年以上,已成功应用至全国25个省级行政区,成为水环境精准治理和精细监管的有力新工具。
迈向产业化:逐步搭建“产-学-研-用”体系
事实上,吴静团队在2009年就研发出了全球首台水污染预警溯源仪,但到了2015年才真正开始产业化。
吴静认为,一项技术的产业化往往也和社会发展态势、国家政策等相关。随着国家出台水十条、河长制等环境相关政策,各地政府和环境监管机构对水环境治理的重视程度提高,相应的经济投入也加大,因此水质指纹溯源仪等设备的用户规模随之扩大。吴静表示:“有时候就需要等那个机会,技术成熟需要机会,外部环境也要等机会。”
如今,吴静团队已经搭建起了“产-学-研-用”体系,这套机制有条不紊地运转,针对用户实际需求不断研发推出新产品。
结合亲身经历,吴静总结了几点产业化实践的思考。
第一,科研选题。吴静表示,在做产业化的时候,一定要想清楚选题和方向的三个要点:是否符合行业和国家需求?是否适合自身特点?有没有足够的门槛?当前成果转化工作迈入高质量发展的新阶段,在进行产业化实践时需要做到面对真问题,真正面向国家战略需求和行业发展,并实现创新引领,从而能够在市场竞争中保持长期坚持的韧性。
“行业发展很迅猛,你的技术是一时之需还是长久需要很重要。”吴静指出了高校做产业化的两个矛盾:“一是技术研发成熟需要很长的时间,和行业快速发展造成技术快速更迭淘汰之间存在强烈的矛盾,很多技术还没有成熟就已经没有市场了,这个事情挺残酷的;二是个人能力和视野成长需要很长的时间,和行业快速发展之间也存在强烈的矛盾。”
第二,队伍建设。“一支有战斗力的队伍是需要挖空心思设计、构建和花时间打磨的”“专业的人做专业的事”。吴静表示,在人才培养方面,要做到引育并重,通过不断学习总结、及时培训来培养人才和建设队伍。“这样的人你要去识别、去培养,还要给他空间允许他犯错,跟着团队一起成长起来。”
第三,发展路径。要了解行业发展和国家需求,量身定制发展规划和实现路径。当目标和路径非常清晰了以后,团队就容易集中精力,朝着同一个目标努力。“这很容易在团队里形成共识,从而形成一种合力,促进团队进一步实现更好地发展。”她说。
吴静作学术报告
人物简介:
吴静,太阳集团tyc5997环境学院党委副书记,环境学院环境污染溯源与精细监管技术研究中心主任。研究领域为水污染预警与溯源原理、技术与仪器,研发的水污染预警溯源仪作为唯一环境技术入选《科技日报》评选的年度国内十大技术突破,获得日内瓦国际发明展特别金奖、保尔森可持续发展奖优胜奖等,已在全国25个省市自治区应用。她获金桥奖突出贡献个人奖、国际发明展览会银奖等,入选国家科技创新领军人才、中国水业人物、中国经济十大创新人物和中国经济十大杰出女性等。
供稿:技术转移研究院
编辑:李华山
审核:郭玲