國家實驗室：我們離污染源越近 百姓越安全
科技創新能力是一個國家的核心競爭力，而國家實驗室是搶占科技創新制高點的重要載體。2016年是我國“十三五”的開局之年，也是深入實施創新發展戰略的關鍵年。習近平總書記在《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》的說明中強調：當前，我國科技創新已步入以跟蹤為主轉向跟蹤和并跑、領跑并存的新階段，急需以國家目標和戰略需求為導向，瞄準國際科技前沿，布局一批體量更大、學科交叉融合、綜合集成的國家實驗室，優化配置人財物資源，形成協同創新新格局。
半月談編輯部在新的一年特別開辟“走進國家實驗室”新欄目，多維度、多視角聚焦一批創新前沿的國家重點實驗室，為讀者展現我國高新科技布局的戰略圖譜，講述科技創新的傳奇故事，傳遞科技改變生活的迅疾鼓點，分享科技尖兵懷揣的中國夢。
近期，北京霧霾“紅色預警”數度響起。擔憂、期盼、無奈、謠言充斥著社交網絡。有人等風來，有人請假在家宅，有人為孩子能早日健康返校祈禱，有人悄悄收拾行囊做好遠足準備……
當民眾對無孔不入的霧霾束手無策時，由清華大學、中國科學院生態環境中心、北京大學、北京師范大學共建的“環境模擬與污染控制國家重點聯合實驗室”(下簡稱“聯合實驗室”)的環境專家正在受命攻關。他們夜以繼日地展開監測與模擬實驗，尋找留住藍天白云的治本良策。
擁有4位中國工程院院士、12位長江學者特聘教授、14位國際期刊主編和副主編，包含3個國家基金委創新群體、2個科技部創新團隊、2個教育部創新團隊以及10余個國際多邊合作機構……究竟是什么賦予一個聯合實驗室如此強的吸引力和使命感?
“大氣污染并不像室內污染那么簡單”
2015年12月19日清晨7時許，準備出門晨練的北京市民吳美玲早早起床，剛穿戴好健身的行頭，就被一連串的電話和短信警報嚇住了�！安贿h處的樹和樓房都看不清了，多想有個吹風機或吸塵器把霾趕走�！笨粗颐擅傻拇巴�，吳美玲在朋友圈寫下了這樣一段話。幾分鐘后，這段話就收獲了38個點贊和68條評論。
“霧霾讓這座城市充滿了壓抑和憂慮，但正是這份感同身受的抱怨，讓我們不得不加快研究步伐�！敝袊こ淘涸菏�、清華大學環境科學與工程研究院院長郝吉明在接受半月談記者專訪時說，中央多次表明下大力氣治理環境污染的決心，要求加大大氣污染治理力度。除了環境執法監管層面，標準制定、指標考核、技術研發、污染檢測等諸多領域的重擔都壓在了科研部門身上，而應對日趨嚴重的霧霾污染，首要任務是控制PM2.5。
PM2.5等污染物引發的環境問題，隨著中國工業化和城鎮化發展而逐漸凸顯，并有集中爆發之勢。2015年12月巴黎氣候大會后，以復雜性、爆發性為表征的中國環境問題已成為世界上最難的問題之一�！耙驗橹袊h境問題比世界上其他經濟體遭遇的環境問題更特殊也更復雜，供科研工作者汲取的模式有限�！鼻迦A大學環境學院教授、聯合實驗室主任黃霞說。
“我們也想要‘吹風機’，甚至希望造出‘吸塵器’，然而大氣污染并不像室內污染那么簡單，實際操作中的減排和治理異常艱難�！焙录髡f，這不僅需要從壓減燃煤、嚴格控車、調整產業、強化管理、聯防聯控、依法治理等多個方面采取措施，還需要通過合理設定嚴格指標考核，加強環境執法監管，認真進行責任追究等多個環節配合完成，而每一項看似簡單的調控和治理背后，都隱含著數以百計的科學研究任務和課題。
“過去我們的科研是從實驗室到期刊再到實驗室，產學研合作水平和科技轉化程度不一，致使很多科學成果被困在了實驗室里�！秉S霞介紹，單一實驗室完成的課題，對復雜環境問題的解決能力有限。
面對代表性、綜合性的區域環境問題，整合多家單位的優勢科研背景，立足需求和科技前沿，開發先進的監測手段，研究復合污染形成、轉化的基礎原理并尋求綜合解決對策，成為聯合實驗室的使命所在。
“面對國家戰略需求與重點領域的挑戰，科研工作者應勇于擔當�！焙录髡f，“我們離污染源越近，就離真理和解決方法更近,污染也將會離百姓越遠�！�
機動車污染研究故事：從單打獨斗到聯合攻關
聯合科研模式的創新在獲得無數光環和關注的同時，也讓研究者們拿到了最“燙手”的課題。在這些科研難關前，很多年輕的科研人員沖在了第一線。
聯合實驗室研究員吳燁在美國研學的5年是中國機動車急劇增長的5年。2007年回國后，他繼續從事機動車排放控制的研究工作，但一個關鍵性的問題一直在困擾著他：上世紀90年代末至今的十幾年間，單車排放已下降90%多，為何機動車排放污染形勢仍然嚴峻?
單純研究車、油品或者道路，效果都不甚滿意，為何不綜合研究治理呢?更何況，凝聚多學科人才資源的聯合實驗室恰恰能滿足多方位的科研需求。于是，吳燁將研究方向調整為機動車綜合控制，即采取統籌方法，對車、油、路實施統一規劃、系統控制，并尋覓能夠共同解決問題的專家。
正當吳燁團隊剛剛調整完研究方向，又一問題浮出水面。過去10年來，北京等城市空氣中的氣態污染物濃度下降最慢的是二氧化氮，這令吳燁團隊感到不解：機動車單車的氮氧化物排放一直在控制、電廠的氮氧化物也持續下降，空氣中二氧化氮濃度為何下降無幾?
吳燁隨即聯合多家研究機構，開展了大規模的實際道路測試。然而，大數據的搜集談何容易。重污染、高安全風險的行駛道路，招募數百輛不同型號的機動車，以平均100桶水的重量模擬車載，數十位教師及學生參與，一項歷時兩年的道路測試啟動了。
“愛迪生發明電燈做了近兩千次試驗，我們兩年中的實地測驗又何止以千計�！眳菬顖F隊一位年輕工程師告訴半月談記者，兩年間他們整日與尾氣打交道，無論三伏天還是寒冬，各種環境下的數據都需要一一測量核對。
2012年，數以萬計的測試數據沒有白費。吳燁課題組發現，標準化的臺架測試并不能真實反映重型柴油車污染物排放現狀，“臺架作弊”成了行業潛規則，同時驗證了“道路中重型柴油車的實際氮氧化物排放控制不盡如人意”這一論斷。該數據公布后引發了廣泛的爭議，在數據事實面前，一個重大的誤區和污染源被公之于眾，最終推動了北京市“重型柴油車車載測試法規”的出臺，率先推動了機動車污染物排放標準的革新。
“頂天立地”，允許試錯
黃霞用“頂天立地”形容實驗室的定位：“頂天”意味著瞄準國際科學前沿;“立地”指的是緊扣國家重大需求。
在一批學術精英的帶動下，僅2014年，聯合實驗室的科技成果就獲得了一個國家科技進步一等獎和兩個國家科技進步二等獎，以及教育部、科技部、環保部等部委的多個獎項。登錄實驗室網站，數量繁多的獎杯獎狀并無蹤影，這里沒有高大上的宣傳，更多的是團隊成員、研究方向、課題設置、學術交流等內容的詳細介紹。
實驗室最大的優勢在于“聯合”二字�！奥摵稀币馕吨Y源的整合，意味著通過優勢互補能完成單一實驗室完成不了的復雜任務。
“錢易院士和湯鴻霄院士的團隊著重于研究水污染防治和水質安全保障，唐孝炎院士和郝吉明院士等專家的團隊傾向于大氣污染防治，每位專家在各自領域都有深厚的積淀�！秉S霞說，水和大氣是分不開的，往往廢氣問題解決了，污水又產生了，把水和大氣污染作為一個整體進行聯合攻關，不僅能夠極大地節省研究成本、提高研究效率，而且能夠針對污染源標本兼治。
在聯合創新之初，聯合實驗室發展并非一帆風順。管理機制不順、學科間協作有阻力，曾一度使實驗室課題推進舉步維艱�！昂迷谖覀兺ㄟ^大膽創新突破了諸多思想上、制度上的壁壘，化劣勢為優勢�！秉S霞說，以合三為一的協同治理為例，三個不同實驗室的項目分別研究、再整合的過程往往需要3年，如今在聯合實驗室里通過一個立項就能一站式解決，極大節約了課題的時間和資金成本。
“過去讀研究生期間，研究效果往往因苛刻的結題時間而受到一定制約�！鼻迦A大學青年工程師李振華說，聯合實驗室給了我們相對充裕的時間，不僅能靈活地調用多個實驗室的輔助配套資源，還能夠進行一些超越常規的嘗試，這為原始創新提供了必要的創新土壤。
聯合實驗室的許多青年學者表示，“允許失敗”是這個國家實驗室吸引他們到來的重要原因之一，科學允許試錯，適當寬容才會有奇跡發生。
來源：半月談網責任編輯（zhanglaiquan）