北京大学大气环境化学张远航团队
团队主要成员合影
上世纪七十年代,北京大学在全国首创大气环境化学专业。经过40多年的发展,形成了“中国问题与全球视野”相结合的学科特色和“基础研究、决策支持、人才培养”并重的团队文化。聚焦空气质量改善的重大国家需求,以科学技术创新引领全国大气污染防治实践,形成具有实效的珠三角大气污染治理示范案例;通过中国大气污染成因的原创性探索,培养了一大批具备国际竞争力的杰出青年学者和优秀人才,北京大学成为具有国际声誉的大气领域学术重镇。
团队带头人张远航教授,1978年考入北大,成为我国恢复高考以后第一届环境分析化学专业本科生,师从团队奠基人唐孝炎院士。1990年,张远航从北京大学环境科学中心毕业,获博士学位,历任北京大学环境科学与工程学院教授、博士生导师,长期从事大气污染的基础理论和防治技术研究,主持开展了一系列具有原创性的研究,担任“863”重大项目和科技部“蓝天科技工程重点专项”总体专家组组长,牵头编制了“大气污染成因与控制技术研究”国家重点研发计划重点专项实施方案,发表SCI文章百余篇,被环境保护部授予“国家环境保护专业技术领军人才”,获国家科技进步二等奖和省部级科技进步奖等多项荣誉。2015年,张远航当选为中国工程院环境与轻纺工程学部院士。
(1)坚持守正创新,践行“以学生成长为中心”的师德师风理念
团队一直将师德师风放在首位。团队奠基人唐孝炎院士言传身教,开创了团队“为人、为事、为学”三位一体的学生培养理念,以80多岁高龄依然给大一新生上课,注重传承我国人才培养的优良传统,长期坚持“集体讨论教案、新教师试讲、定期听取学生反馈”等教学方法,融入“翻转课堂”等新教学形式,不仅传授经典知识,更着力传递珍爱环境的人文情怀。
团队带头人张远航院士20多年讲授大气环境化学课程,倡导形成以国际学术前沿推动研究中国问题的人才培养方法;朱彤教授推动了多个本科生国际合作交流平台,大力拓展本科生的国际视野;胡敏教授热心培养学生的实践能力和解决生活困难,并积极投身中小学生的环境素质培育工作;要茂盛教授利用其最新研制的现场快速病原体分析方法救助内蒙古肺炎患儿,不眠不休40余小时及时筛查出病原体。团队教师引导学生将国家需求融入个人的价值理想,广受师生好评。
(2)创建复合型人才的全程培养模式,推动全国环境专业教学体系的发展
根据环境问题的特征与复合型领军人才的培养目标,团队在教学过程中创造性提出以厚基础、宽口径、重能力、有特色为核心的学生培养理念。经过积极尝试和探索,设计了从通识到专业的双层递阶知识学习的“Double 12”教学体系,在本科生的培养中得到检验,走在了学校教学改革的前列,获2017年北京大学教学成果一等奖,并作为全国高校环境科学专业规范加以推广。在教学过程中,积极探索案例教学、翻转课堂、小班教学等新模式,发挥科研优势突出的特点,将最新研究成果融入课堂讲授与实践教学中,引领学生逐步走上世界学术舞台。从本科阶段开始,学生可以直接参与到学术研讨和外场观测的队伍中,过程中团队老师就像家长一样,时时处处关心学生们的健康成长。团队培养的一大批优秀学生,毕业后带着强烈的责任心与使命感,投身中国大气污染防治工作一线,成长为国家大气环境保护领域的重要力量。
2012年至今,约95%的本科毕业生选择继续深造,一大批毕业生在海外深造后受团队感召,选择回国发展。团队成员积极参与全国环境学科的教师培训和人才培养,朱彤教授负责的本科生基础课“环境科学”入选国家精品课程;张远航院士担任教育部环境科学与工程教学指导委员会副主任和国务院环境学科评议组成员,主持完成环境科学专业发展战略,推动我国环境科学专业教学改革及人才培养模式创新。
(3)聚焦中国特色大气污染,以基础理论创新带动大气环境化学的发展
比较其他国家,中国的大气污染形成机制异常复杂,团队紧紧围绕区域大气污染机理与防控的关键科学问题,形成高效的团队协作方式,提出以解决中国大气污染问题为目标的研究计划,凝聚国内外优秀人才开展“大兵团作战”,唐孝炎院士和研究团队在国际上率先提出“大气复合污染”的科学思想,并在大气氧化性、新粒子爆发增长、环境健康、国际环境履约机制等方面取得了重大理论创新,在国际上团队已经完成了从跟跑到并跑的跨越,成为全球大气环境领域最新进展的重要组成部分。五年来,累计承担国内外重大科技任务超过110余项,总经费逾3亿元,并与德国于利希研究中心共建“区域污染控制”国际联合实验室。相关研究成果在Science(2篇)、Nature GeoScience(2篇)、PNAS(3篇)、Chemical Review(2篇)等国际一流学术期刊上发表数百篇高水平论文,获教育部自然科学一等奖2项,产生良好国际学术影响,在大气环境化学研究中起到引领作用。
(4)构建大气污染联防联控技术体系,形成珠三角空气质量改善的“先行先试”示范案例
团队注重理论与实践相结合,为国家和重点区域空气质量改善提供支撑和服务。1970年代,唐孝炎院士牵头开展兰州光化学烟雾大规模现场研究;80年代开展酸雨问题和酸沉降化学研究;90年代开展北京“蓝天工程”研究。自2000年起,为解决长期困扰珠三角的大气复合污染问题,张远航院士牵头设立珠江三角洲区域空气质量综合实验计划(PRIDE-PRD),并开展长期大规模外场综合观测。2006年,为帮助实现“绿色奥运”的承诺,朱彤教授牵头开展国际合作项目(CARE-Beijing),联合20家国内外科研单位上百位研究人员,针对华北地区大气环境进行综合观测,联合北京周边省市开展大气污染专项治理。
团队构建了集区域监测网络、污染源清单、预报预警模型和区域综合决策等在内的技术体系,为国家和重点区域空气质量改善提供支撑和服务,为国家重大政治活动、重大赛事期间的空气质量保驾护航。团队发起组织了全国大气超站联盟,聚焦解决大气复合污染的监测难题。团队在珠三角坚持开展二十多年的区域研究,构建了“科学与决策”良性互动的机制和支撑体系,协助广东省环境监测中建成全国第一个区域空气质量立体监测预警业务化平台,支持广东省建立了珠三角大气污染联防联控技术示范区,在全国率先实现区域PM2.5年均浓度达标,成为我国大气污染防治工作的“标杆”。
最近几年,张远航和朱彤教授分别领衔,完成国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”重点专项和国家基金委重大研究计划“中国大气复合污染的成因与应对机制的基础研究”重大项目的顶层设计。
(5)以人为本,构建了一支充满活力、热爱事业的创新性人才队伍
北京大学环境科学与工程学院一直站在“蓝天保卫战”的最前线,数十年如一日地致力于大气污染的基础研究、人才培养和社会服务工作,在张远航院士带领下,按照“立体监测-理论探究-决策支持-区域实践”的思路,经过培育和实践锻炼,北京大学大气环境团队形成了一支年龄梯次合理、学术方向高效协作的队伍,目前包含中国工程院院士2名、长江学者2名、国家杰青4名、国家优青2名、“青年千人”5名,获科技部重点领域“大气复合污染防治”创新团队和国家自然科学基金“区域与全球大气化学过程与环境效应”创新群体荣誉称号,成为国际大气环境化学研究与人才培养的重要基地。