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湯鴻霄: 用愛澆筑治水科學夢

   2023-02-10 543

科學啟蒙母校時光  

哈爾濱工業(yè)大學是湯鴻霄院士的母校,,在這里,,他開啟了給水排水專業(yè)研習之路,也為他日后的科學研究奠定了基礎(chǔ),。  

說到湯鴻霄院士為什么選擇報考哈工大并走上科學研究之路,,這要追溯到他少年時期的苦難經(jīng)歷。1931年出生的湯鴻霄在日本侵略統(tǒng)治下的北平讀完了小學和中學,。目睹了國家和民眾遭受的種種屈辱,,加之家境從小康走向貧困,,他幼小的心里埋下了為國家強盛和民族復興而發(fā)奮的種子。  

“當時正趕上蘇聯(lián)援建中國兩所大學,,文科是中國人民大學,,工科是在東北的哈爾濱工業(yè)大學。我在參加祖國經(jīng)濟建設(shè)的熱情鼓舞下,,與一批同學考入哈工大,,來到正逢建設(shè)高潮的工業(yè)基地哈爾濱,,從此走上了一生以科技為事業(yè)的道路,。”湯鴻霄回憶道,。  

帶著科技報國的夢想,,1950年,湯鴻霄從北京前往黑龍江省哈爾濱市,,進入哈爾濱工業(yè)大學學習,,1月加入中國共產(chǎn)黨。也正是從那時起,,他開始接受系統(tǒng)的自然科技教育,。最初,他被分配到采礦系,,除基礎(chǔ)課外,,要花大量時間背誦礦物結(jié)晶構(gòu)造名稱,還要到鞍山鋼廠實習大地測繪,。后來因全國高校院系調(diào)整,,湯鴻霄所在的班級又全部變換到地質(zhì)系。半年后,,他又被調(diào)整到土木系,,并成為全國最早成立的給水排水工程專業(yè)的一名學生。  

在他的記憶中,,蘇聯(lián)的教學計劃十分龐大,,課程除給水排水工程系列和基礎(chǔ)化學、微生物學外,,從材料力學到結(jié)構(gòu)力學,,從機械零件到建筑施工,土木類課程幾乎無所不包,,還有多次到工廠工地實習的經(jīng)歷,,再加上前面學過的地質(zhì)礦冶有關(guān)課程,使他接觸到了現(xiàn)代工程技術(shù)的多個側(cè)面,。更可貴的是,,大學期間,,身兼多種職務和工作的湯鴻霄學習成績記分冊上大部分仍是5分和4分,畢業(yè)時按蘇聯(lián)體制獲得工程師資格,。  

“回顧大學通才與專業(yè)相結(jié)合的教育過程仍感覺受益匪淺,,這也為我后來適應廣泛綜合的環(huán)境學科預設(shè)了一定基礎(chǔ)知識,可以算是我走上分析與綜合科技途徑的啟蒙階段,?!睖櫹鰧δ感5呐囵B(yǎng)充滿了感激之情。  

1958年,,湯鴻霄本科畢業(yè)后留校任教,,后來根據(jù)教學需要,分配擔任“水化學及水微生物學”的課程主講,,進修了各門化學化工課程和實驗操作技術(shù),。  

工作之初,他曾經(jīng)帶領(lǐng)一隊學生承包一個工業(yè)廠房的水暖管道系統(tǒng)安裝,,學會了不少鉗工技巧,,也曾到城市水處理廠參加運行值班數(shù)月。后來,,根據(jù)教學需要,,教研室分配他主講“水化學與水微生物學”課程。這次從工程技術(shù)領(lǐng)域到基礎(chǔ)學科的轉(zhuǎn)向,,為湯鴻霄日后走上多學科邊緣交匯的“環(huán)境工程”和“環(huán)境水質(zhì)學”學科的道路奠定了基礎(chǔ),。  

兢兢業(yè)業(yè)開辟科研路  

1977年,湯鴻霄被調(diào)入中國科學院環(huán)境化學研究所,,即現(xiàn)在的生態(tài)環(huán)境研究中心,,專門從事科學研究工作。主要研究方向是自然環(huán)境中水體重金屬的污染評價和防治,。當時正是我國“文化大革命”后開始轉(zhuǎn)入經(jīng)濟建設(shè)時期,,環(huán)境保護問題隨之提上日程。而對于此前一直致力于水化學研究和教學工作的湯鴻霄來說,,面對這樣一個全新的領(lǐng)域,,他所能做的只有接受挑戰(zhàn),用他的話說就是,,“開始了再度擴大知識領(lǐng)域的歷程”,。  

在前后15年間,他與眾多同行一起,,連續(xù)參加或主持了天津薊運河汞污染,、湖南湘江鎘污染、江西鄱陽湖銅污染等重大科研項目,。特別是江西德興銅礦對鄱陽湖的污染及生態(tài)效應研究,,號稱中國最大露天銅礦對最大淡水湖的環(huán)境污染評價,,是聯(lián)合國教科文組織所屬同德國合作的國際科研項目?!爸钡酵瓿煽蒲腥蝿?,通過國際驗收,才感覺到大規(guī)模環(huán)境生態(tài)評價這一系統(tǒng)工程的科技分量,?!睖櫹稣f。  

經(jīng)過十幾年的學習和實踐,,他開辟了重金屬污染水化學這塊園地,,對水體顆粒物吸附的界面化學有了較深入的領(lǐng)會,也促成他把自然環(huán)境與工藝過程的化學原理融合為統(tǒng)一體系的“環(huán)境水質(zhì)學”構(gòu)思,。他提出了一個把環(huán)境保護作為人體的比喻,。他認為,,地學是骨骼架構(gòu),,生物學是肌肉軀體,化學是血液循環(huán),,工程是四肢行動,。這一比喻形象地闡釋了化學在環(huán)境學科中的地位和重要性。  

1989年,,湯鴻霄領(lǐng)導建立環(huán)境模擬與污染控制國家重點聯(lián)合實驗室組成部分之一的環(huán)境水質(zhì)學國家重點實驗室,,1991年通過國家驗收。這為他提供了將學科上的構(gòu)思變?yōu)榭蒲袑嶓w的可能性,。他提出的實驗室組成模式在學科上包含化學,、地學、生態(tài),、信息計算和工程技術(shù)等各個方面,,體現(xiàn)了把天然水體與水處理工藝中的環(huán)境水質(zhì)學融為一體的學術(shù)思想。這一新穎的多學科邊緣交匯的方案在中國科學院和國家計委組織的多次專家評議中獲得好評,,對學界產(chǎn)生了重要影響,。1993年10月,擔任環(huán)境水化學國家重點實驗室學術(shù)委員會第一屆主任(至1996年3月),。  

1995年5月,,湯鴻霄當選為中國工程院院士,隸屬于環(huán)境與輕紡工程學部(水污染防治),。1997年1月,,擔任中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心學術(shù)委員會主任。1999年,,獲得何梁何利基金科學與技術(shù)進步獎,。  

永不言棄科學精神  

湯鴻霄院士長期從事環(huán)境水質(zhì)學,、環(huán)境工程學和用水廢水處理技術(shù)的科學研究及教學工作。同時,,湯鴻霄院士一直致力于開拓中國環(huán)境水質(zhì)學領(lǐng)域,,在中國率先研究無機高分子絮凝理論和絮凝劑,主持建立聚合氧化鋁現(xiàn)代生產(chǎn)廠,,首創(chuàng)穩(wěn)定化聚合氯化鐵工藝,。廣泛開展微界面水質(zhì)過程和表面絡(luò)合計算模式,吸附絮凝理論,,高效水處理工藝技術(shù),,有機有毒物吸附及控制等研究。  

在科學研究過程中,,湯鴻霄開拓中國”用水廢水工程化學“和”環(huán)境水化學“學科領(lǐng)域,,為在中國建立此前沿領(lǐng)域作出重要貢獻。他先后到國外多次訪問,、合作研究,,會議報告,開展國際學術(shù)活動,;歷年參加及主持有機有毒物的吸附,、光催化降解,酸雨水化學及水質(zhì)模式計算研究,;在無機高分子絮凝劑的理論,、開發(fā)、生產(chǎn)及應用工藝的多年系列研究中作出重要成果,;多年參加中國工程院全國及西北水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究工作,。  

湯鴻霄深刻地認識到,發(fā)展一門高新技術(shù)需要4部分專業(yè)知識:基礎(chǔ)(科學理論),、應用基礎(chǔ)(工藝流程),、應用(設(shè)計施工)和生產(chǎn)(運行維護)。目前主要進行微界面水質(zhì)過程,,水體顆粒物,,污染沉積物、吸附絮凝理論,、高效水處理工藝技術(shù),,計算模式及地理信息系統(tǒng)應用等方面研究。  

主持完成多項國家科技攻關(guān),,國家自然科學重點及面上基金,,中科院重點及國際合作研究項目。先后獲國家自然科學二等獎、國家科技進步二等獎,、何梁何利獎,、美國SCI經(jīng)典論文獎及中科院多次獎項。出版“環(huán)境水化學綱要”,、“用水廢水化學基礎(chǔ)”,、“水體顆粒物與難降解有機物的特性與控制技術(shù)”、“無機高分子絮凝理論與絮凝劑”等專著以及“水化學-天然水體化學平衡導論”譯著等多部,,發(fā)表論文300余篇,。  

在湯鴻霄看來,21世紀以來,,環(huán)境科學與技術(shù)有兩大新的發(fā)展趨勢,,即環(huán)境分子科學和環(huán)境納米技術(shù)。微界面與納米科學的觀念緊密相連,、相輔相成,,環(huán)境治理應用納米材料將成為新一代技術(shù)特征,而納米顆粒物卻又成為影響生態(tài)的污染物質(zhì),?;谶@一認識,他提出了環(huán)境納米污染物(ENP)的總體概念,并開展了生態(tài)效應的初步實驗研究,。  

湯鴻霄院士還十分注重科學精神的延續(xù)與傳承,。多年來,,湯鴻霄院士悉心培養(yǎng)了一批科學研究的后備力量,。截至2013年,湯鴻霄院士已培養(yǎng)博士生60余名,,碩士生10余名,,1994年被評為中國科學院優(yōu)秀導師。他旗下的學生在絮體結(jié)構(gòu),、膠體顆粒物,、天然有機物對微濾和超濾膜污染的影響、典型水源水氯化消毒副產(chǎn)物的生成及其強化混凝特征等方面有所研究,。  

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