科学与人生 | 郝吉明：但知有志须有为，此心忘我自无穷
郝吉明(1946 ~ )，山东梁山人。环境工程专家。中国大气污染防治的主要开拓者和领军人之一，2005年当选为中国工程院院士。1970年清华大学给水排水工程专业本科毕业，1981年获清华大学核环境工程硕士学位，1984年获美国辛辛那提大学环境工程博士学位。1984年回校工作，曾任环境科学与工程系主任，现任清华大学学位评定委员会副主席、环境科学与工程研究院院长。研究领域为能源与环境、大气污染控制工程。主持全国酸沉降控制规划与对策研究，为确定中国酸雨防治对策起到了主导作用；建立了城市机动车污染控制规划方法，推动中国机动车污染控制进程；深入开展大气复合污染特征、成因及控制策略研究，发展了特大城市空气质量改善的理论与技术方法，推动中国区域性大气复合污染的联防联控。获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖2项，国家自然科学奖二等奖1项。
1984年初冬，北京街头寒意渐浓，清华大学环境工程系的创建工作却在如火如荼地进行着。按照祖国的召唤，郝吉明加入到环境工程系的发展洪流中，与同事们一起协助导师李国鼎先生规划着学科的发展方向、构筑着便捷高效的科研行政体系、凝聚着来自五湖四海的学术人才、培育出一批又一批莘莘学子。他们呕心沥血，用自己扎实细致、卓有成效的工作催动着清华环境系乃至中国环境科研事业的勃发。作为清华大学改革开放后第一位从美国回校任教的博士，作为清华环境系大气污染控制方向的拓荒者之一，郝吉明在校领导和师长前辈为他搭建的舞台上不知疲惫地挥洒着心血与激情。从讲师到副教授、教授，一次次破格晋升背后是浸满汗水的研究成果；环境科学与工程系主任、首批长江学者奖励计划特聘教授、中国工程院院士，一项项荣誉背后是祖国和母校深切的期许； “863” 计划、“973” 计划，一个个国家重点科研项目背后是越来越沉重的责任。 “是国家、人民和母校培养了我，把我放在这个位置上，我就要承担起这个位置的责任。” 回忆往事，郝吉明总是用淡泊平静的语气将二十多年的成绩一带而过。在他眼中没有什么成绩和荣誉，为国家的需求服务、为国家的发展出谋献策、为国家的繁荣富强尽一份力量，这是他应该做的。一个人完成了自己应该做的事又有什么好炫耀的呢? 然而当我们翻开郝吉明的研究履历，追溯那些重大成果从提出、到开展研究、到推动政策发展和市场发展的全过程，其中蕴含的远见卓识、百折不挠和“敢为天下先” 的精神却是那样灿烂夺目。
(一) 二氧化硫和酸雨污染控制
1985年，随着工业发展步伐的加快和全世界环境保护事业的发展，酸雨控制进入了政府决策者和科学界的视野。专家组设立，刚刚从美国学成归来、对美国国家酸雨控制计划较为熟悉的他义不容辞，成为清华大学在酸雨控制研究中的核心力量。针对中国当时大气污染排放的实际情况，结合清华大学强有力的工科背景，他提出以燃煤二氧化硫控制为研究重心，从典型地区入手，将局地污染与区域污染相结合，将控制技术与污染理论研究相结合的研究思路。后来证明，这一思路既发挥了清华大学的研究优势、又能为政府和工业企业所接受。从二氧化硫污染严重的柳州开始，从二氧化硫排放最严重的燃煤电力行业开始，到广东、到广西、到全国，研究范围不断扩大。课题组提出了«中国燃煤电力行业二氧化硫控制规划»，进行了干法和半干法脱硫技术的研发，编制了«二氧化硫控制技术手册»，出版了多本学术专著。
随着研究的深入，人们开始意识到要推动酸雨控制，中国和美国不一样。中国二氧化硫污染不达标地区较多，而达标地区也存在着酸雨现象。地方政府对控制二氧化硫较为关注，对酸雨污染控制却有些摸不着头脑。对此，郝吉明和课题组成员反复商讨，创造性地提出了“两控区” (二氧化硫控制区和酸雨控制区) 的先进理念。 “两控区” 的提出引发了新的问题，二氧化硫的控制指标非常明确，酸雨的控制指标却存在争议。当时多数学者提出以ｐＨ 为指示指标，但ｐＨ 只能显示降水的酸碱平衡点，并不能直接反应酸雨污染的生态影响。经过大量调研，以郝吉明为负责人的清华研究组提出，比起降水ｐＨ 值，酸沉降通量更重要。由此在全国范围内展开了酸沉降临界负荷研究，综合各地大气、土壤、水体和生态环境的具体情况计算该地区可以承受的酸沉降通量，即为“临界负荷”。后来，国家在制定«二氧化硫和酸雨两控区规划» 时根据临界负荷对酸雨控制区进行了划定，使得我国的酸雨污染控制从起步之日就与生态环境危害关联到了一起，成为了一场目标明确的战斗。
二氧化硫排放控制标准的及时提出、重要排放源二氧化硫控制设备的研发和快速推广使得改革开放以后中国在工业飞速发展的同时一定程度地遏制了污染物排放的增长幅度， “两控区” 规划的实施使得重点区域和脆弱区域的生态环境得到了有效保护，没有走发达国家走过的老路。然而污染控制工作永远不是一劳永逸的。随着经济发展、城市化进程、产业结构布局调整等内外因素的变化，二氧化硫和酸雨污染的特征在不断变化；同时，污染控制对策、技术和思路也在不断改进。从1985年至今二十余年，二氧化硫作为最重要的大气污染物之一，始终是郝吉明及其研究团队关注的重点。从控制途径角度，他们提出了煤炭硫分生命周期控制理论，即按照硫在煤炭中的迁移转化过程，采用开采低硫煤、低硫燃烧、烟气脱硫等各项措施进行全过程控制；从控制对象角度，针对工业企业规模化之后高架点源日益增多的趋势，提出了区域联防联控的新思路；从控制技术角度，基于多年研究经验总结出二氧化硫控制的工艺选择、布局、燃料选择等一整套的控制技术，提出综合性的二氧化硫控制技术政策；从经济角度，提出要从燃料性能入手，限制燃料含硫量，并协助北京市等地方政府开展脱硫公司准入评估……
郝吉明及其研究团队在二氧化硫减排和酸雨污染控制方面的研究成果在国家二氧化硫减排行动中被广泛应用，成为20多项国家重大政策、法规制定的核心科技支撑，并为两控区175个地市排硫污染控制规划和31个省、直辖市和自治区的主要大气污染物减排规划提供了标准技术方法。这些重大政策、法规和规划的实施全面推动了我国二氧化硫减排的大规模实践。
如今提到二氧化硫排放和酸雨污染控制，郝吉明的思路已延伸到了更远的地方。“进行污染控制，必须综合考虑技术、社会和经济的可行性，环境科学不仅仅是自然科学，也是社会科学。比如我们当时划定酸雨区把国家级贫困县排除，就是考虑到不同地区的社会承受能力，应允许其存在不同的发展阶段。” 他的目光已经超越了一名环境科学学者的高度，而他最根本的信念仍扎根在“为国家需求服务、为国家发展服务” 的沃土上。科学家走在人类探寻知识的前列，而真正的科学家不是一味好奇的孩子，推动他们前进的是使命和责任，是为国为民谋求幸福进步的心灵。
(二) 机动车污染控制
如果让公众提出当今中国大气污染控制领域面临的主要问题，城市机动车污染大概会榜上有名。然而在20世纪80年代末90年代初，城市机动车污染即使在这个领域的专家心中也还提不上议事日程。城市机动车污染来源于机动车保有量的激增，在那时的中国，形形色色的私人小汽车和四通八达的道路网似乎还是资本主义社会的象征。可是，已经在二氧化硫污染领域做出卓越成绩的郝吉明却开始在这个草莱未辟的新天地里倾注心血。1994年世行贷款支持的Ｂ93项目成为了城市机动车污染控制研究的起点。
研究伊始，要回答的是控制机动车污染的重要性。1997年受北京市政府委托，他带领课题组开始进行北京市机动车污染研究。其时机动车保有量、活动水平、油品消耗量、污染物排放因子等各项基础数据的统计和调研都处于起步阶段。方法可以借鉴国外发达国家的研究成果，数据从哪里来? 研究团队上下齐心协力开发各种途径，从道路实测尾气排放到收集车票统计车辆行驶速度，终于啃下了“机动车排放对北京大气污染的分担率” 这块硬骨头。回答了控制重要性的问题，机动车污染控制研究的前景随之打开。在福特基金和国家自然科学基金的支持下，工作进一步深入，开始解决污染控制途径的核心问题。当郝吉明的研究团队把“新车污染物排放控制” 这个最有效的措施摆上桌面，首先响起的却是反对和质疑的声音。
反对者的着眼点不在技术，而在经济。当时中国的汽车制造行业刚刚起步不久，技术水平较低，产品的排放情况肯定比不上有近百年历史的国外大型企业。如果开展新车排放控制和相应的准入制度，会不会把本土汽车制造业扼杀在襁褓之中? 对在用车进行减排改造同样可以减少机动车排放污染，效果立竿见影，为什么不以此作为首选措施? 这些质疑带来的压力是巨大的，已经远远超出了环境科学工作者能够承担的范围。这一次，郝吉明同样没有知难而退。新车排放控制行不行? 答案必须用准确的事实和细致的测算说话。为此，郝吉明和同事、学生一起对国内汽车市场和汽车制造企业开展调研，将我国汽车工业的实际情况与国外对比，进行深入细致的经济可行性分析。最后，他坚定地告诉政府和各行各业的专家: “进行新车污染物排放控制、分步骤地加严机动车新车尾气污染物排放标准，这是我国控制城市机动车污染最有效、也是最经济可行的方法。”
在这一研究结论的指导下，机动车新车尾气污染物排放标准的制定工作逐步开展。受国家环境保护总局的委托，清华大学环境科学与工程系负责«控制机动车排放污染的技术政策» 的起草工作，于1999年6月由国家环保总局、科学技术部和国家机械工业局共同发布实施。1998 年郝吉明的研究团队承担并完成北京市«轻型汽车排气污染物排放标准» 的起草任务。 1999年1月，北京率先施行轻型机动车国Ⅰ排放标准，2000 年1月，该标准在全国范围内施行；2003 年9月和2004年7月，柴油车、汽油车的国Ⅱ标准分别在全国施行；2007年7月，国Ⅲ标准在全国施行；2010年7月，国Ⅳ标准正式施行；目前，国Ⅴ、国Ⅵ标准已基本制定完成，北京市« “十二五” 绿色北京发展规划» 中提出计划于2012年推行国Ⅴ标准。事实证明，新车排放控制政策的出台非但没有阻碍我国汽车行业发展，反而促进了汽车行业从技术和理念上与国际接轨、实现了跨越式的发展。2000年以来，全国城市机动车保有量以每年10％的速度增长，北京机动车保有量的年增长率更是达到了15％ 以上。面对着特大城市机动车激增、道路拥堵的现状，人们不禁要问，如果20世纪90年代初我们没有开始为控制城市机动车污染做准备，现在又将面临怎样恶劣的局面?
随着国家对机动车污染控制重视程度的提高，郝吉明肩上的担子也更重了。通过对机动车本身污染物减排潜力的分析，他提出不但要控制车辆、还要控制油品质量、改善道路系统。车用燃油“无铅化” 之后的燃油“低硫化” 变得越来越急迫。研究视野进一步扩大， “绿色交通体系” 成为清华研究团队为各级政府提供的又一个智慧的结晶。合理进行城市布局、促进城市土地与交通的协调发展、从根本上控制交通需求；以人为本、保证行人和自行车通行的优先权、促进城市居民出行结构调整；集中力量优先发展公共交通、特别是轨道交通，增加交通工具的空间和能源利用效率；特大城市对机动车保有总量实施约束性控制，通过完善机动车相关税收政策等措施逐步减少机动车的活动水平……一项项切实可行的措施建议在郝吉明的研究团队中诞生，在全国各主要城市机动车污染控制领域发挥着巨大作用。研究成果推动了北京和全国范围9项关键机动车排放控制标准和技术政策的制定与实施，创造了显著的环境和社会效益。
(三) 区域性大气复合污染控制
现代社会，城市聚集了大量人口、工业和服务，城市大气质量的好坏直接影响着人们的身体健康和生活质量，也因此成为世界各国开展空气污染防治的最重要的区域。我国城市化和工业化的快速进程，使得能源、交通、工业活动集中在以北京、上海、广州等特大城市为中心的城市群。三大城市群占国土面积的6.3％，却消耗40％的煤炭、生产50％的钢铁、拥有43％ 的汽车，各类大气污染物排放非常集中。近年来，城市空气污染性质从煤烟型向煤烟－机动车复合型转变，从本地污染向区域污染转变，环境空气质量关注的主要污染物从一次污染物向二次污染物转变，成为环境科学研究领域的一大难题。郝吉明和他的研究团队是最早追踪这种变化、提出这种变化的群体之一。和机动车污染提出之初受到的疑问类似，在2000年前后区域污染的概念和影响尚未得到国内学界和政府的普遍认同。认识的不足直接导致重视程度的不足，而在环境污染控制领域，一时的滞后就可能会导致严重后果。为了促进国内对区域污染影响的认识， 2004 ~2005年期间，郝吉明与国外专家共同发表了多篇关于中国特大城市大气污染的文章，引起了国内外的广泛讨论，也逐渐引起了政府决策层的重视，推行区域大气污染控制成为新世纪空气质量改善领域的主要议题之一。
结合北京奥运会对城市环境空气质量的要求，区域大气污染控制研究在北京及周边地区率先展开。郝吉明带领他的研究团队进行了大量的源排放测试、环境空气质量长期连续观测、实验室模拟和数值模拟分析，建立了高分辨率的固定源和流动源污染物排放清单，提出了微细颗粒物、二次有机气溶胶等一次和二次大气污染物的区域性成因，构建了多污染物多区域协同控制的决策分析方法和模型，并提出了基于区域大气污染特征的排放控制途径。这些研究成果在«第29届奥运会北京空气质量保障方案» 的制定和实施中得到全面应用，相关的技术途径和方法也被天津、河北、山西、内蒙古和山东五省在奥运空气质量保障措施制定中采用或借鉴。该方案经国务院批复实施后，使奥运期间北京主要污染物减排50％ 以上，空气质量全部达到国际奥委会要求。项目成果还在制定上海世博会、广州亚运会、济南全运会等空气质量保障方案的过程中发挥了重要作用，成为重庆“蓝天工程计划” 和乌鲁木齐“大气污染控制对策与措施” 制定和实施的关键科学依据。
北京奥运会、上海世博会、广州亚运会……一次次重大国际活动考验着中国区域大气污染控制措施的成效，并最终都给出了高度评价。这是一个科研工作者最大的骄傲，也是郝吉明口中一句谦逊的“不辱使命”。 2010年春节前后，他给温家宝总理写信建议在全国三大城市群推动大气污染区域联防联控，目前在环保部的领导下正在不断深化区域联防联控新机制。
回顾自己近三十年的科研历程，郝吉明总结出了四点最深的体会:
第一， 科学研究必须以国家环境保护的重大需求为前进方向，这样才能做到理论与实践的紧密结合、学术与应用的紧密结合，才能真正使研究成果转化为生产力，为国家发展做出贡献。
第二，创新的理念在科学研究中尤为重要，新观点新看法在提出之初可能会引起争论、得不到重视，最终却往往会促进科学技术和社会、产业的同步发展。
第三，做好科学研究必须具有前瞻性的眼光，把握国家经济社会发展的方向和国际相关学科的前沿动态。环境保护是一项综合性的公益性事业，它最能代表先进生产力的发展方向，最能代表先进的社会文化，也关系到最广大人民的利益。
第四，团队工作是科学研究能够可持续发展的保障，作为团队的领导者必须注重人才培养，要敢于打硬仗，力求在实战中考验锻炼团队、培养人才。大气污染防治任重道远，空气质量管理是持续发展和改善的过程，我们必须坚持不懈。
本文摘编自魏复盛主编《20世纪中国知名科学家学术成就概览（农学卷 第一分册）》，本系列学术成就概览总主编钱伟长。
