北京大學大氣環境化學張遠航團隊

2020-11-28 中華人民共和國教育部

團隊主要成員合影

  上世紀七十年代,北京大學在全國首創大氣環境化學專業。經過40多年的發展,形成了「中國問題與全球視野」相結合的學科特色和「基礎研究、決策支持、人才培養」並重的團隊文化。聚焦空氣品質改善的重大國家需求,以科學技術創新引領全國大氣汙染防治實踐,形成具有實效的珠三角大氣汙染治理示範案例;通過中國大氣汙染成因的原創性探索,培養了一大批具備國際競爭力的傑出青年學者和優秀人才,北京大學成為具有國際聲譽的大氣領域學術重鎮。

  團隊帶頭人張遠航教授,1978年考入北大,成為我國恢復高考以後第一屆環境分析化學專業本科生,師從團隊奠基人唐孝炎院士。1990年,張遠航從北京大學環境科學中心畢業,獲博士學位,歷任北京大學環境科學與工程學院教授、博士生導師,長期從事大氣汙染的基礎理論和防治技術研究,主持開展了一系列具有原創性的研究,擔任「863」重大項目和科技部「藍天科技工程重點專項」總體專家組組長,牽頭編制了「大氣汙染成因與控制技術研究」國家重點研發計劃重點專項實施方案,發表SCI文章百餘篇,被環境保護部授予「國家環境保護專業技術領軍人才」,獲國家科技進步二等獎和省部級科技進步獎等多項榮譽。2015年,張遠航當選為中國工程院環境與輕紡工程學部院士。

  (1)堅持守正創新,踐行「以學生成長為中心」的師德師風理念

  團隊一直將師德師風放在首位。團隊奠基人唐孝炎院士言傳身教,開創了團隊「為人、為事、為學」三位一體的學生培養理念,以80多歲高齡依然給大一新生上課,注重傳承我國人才培養的優良傳統,長期堅持「集體討論教案、新教師試講、定期聽取學生反饋」等教學方法,融入「翻轉課堂」等新教學形式,不僅傳授經典知識,更著力傳遞珍愛環境的人文情懷。

  團隊帶頭人張遠航院士20多年講授大氣環境化學課程,倡導形成以國際學術前沿推動研究中國問題的人才培養方法;朱彤教授推動了多個本科生國際合作交流平臺,大力拓展本科生的國際視野;胡敏教授熱心培養學生的實踐能力和解決生活困難,並積極投身中小學生的環境素質培育工作;要茂盛教授利用其最新研製的現場快速病原體分析方法救助內蒙古肺炎患兒,不眠不休40餘小時及時篩查出病原體。團隊教師引導學生將國家需求融入個人的價值理想,廣受師生好評。

  (2)創建複合型人才的全程培養模式,推動全國環境專業教學體系的發展

  根據環境問題的特徵與複合型領軍人才的培養目標,團隊在教學過程中創造性提出以厚基礎、寬口徑、重能力、有特色為核心的學生培養理念。經過積極嘗試和探索,設計了從通識到專業的雙層遞階知識學習的「Double 12」教學體系,在本科生的培養中得到檢驗,走在了學校教學改革的前列,獲2017年北京大學教學成果一等獎,並作為全國高校環境科學專業規範加以推廣。在教學過程中,積極探索案例教學、翻轉課堂、小班教學等新模式,發揮科研優勢突出的特點,將最新研究成果融入課堂講授與實踐教學中,引領學生逐步走上世界學術舞臺。從本科階段開始,學生可以直接參與到學術研討和外場觀測的隊伍中,過程中團隊老師就像家長一樣,時時處處關心學生們的健康成長。團隊培養的一大批優秀學生,畢業後帶著強烈的責任心與使命感,投身中國大氣汙染防治工作一線,成長為國家大氣環境保護領域的重要力量。

  2012年至今,約95%的本科畢業生選擇繼續深造,一大批畢業生在海外深造後受團隊感召,選擇回國發展。團隊成員積極參與全國環境學科的教師培訓和人才培養,朱彤教授負責的本科生基礎課「環境科學」入選國家精品課程;張遠航院士擔任教育部環境科學與工程教學指導委員會副主任和國務院環境學科評議組成員,主持完成環境科學專業發展戰略,推動我國環境科學專業教學改革及人才培養模式創新。

  (3)聚焦中國特色大氣汙染,以基礎理論創新帶動大氣環境化學的發展

  比較其他國家,中國的大氣汙染形成機制異常複雜,團隊緊緊圍繞區域大氣汙染機理與防控的關鍵科學問題,形成高效的團隊協作方式,提出以解決中國大氣汙染問題為目標的研究計劃,凝聚國內外優秀人才開展「大兵團作戰」,唐孝炎院士和研究團隊在國際上率先提出「大氣複合汙染」的科學思想,並在大氣氧化性、新粒子爆發增長、環境健康、國際環境履約機制等方面取得了重大理論創新,在國際上團隊已經完成了從跟跑到並跑的跨越,成為全球大氣環境領域最新進展的重要組成部分。五年來,累計承擔國內外重大科技任務超過110餘項,總經費逾3億元,並與德國於利希研究中心共建「區域汙染控制」國際聯合實驗室。相關研究成果在Science(2篇)、Nature GeoScience(2篇)、PNAS(3篇)、Chemical Review(2篇)等國際一流學術期刊上發表數百篇高水平論文,獲教育部自然科學一等獎2項,產生良好國際學術影響,在大氣環境化學研究中起到引領作用。

  (4)構建大氣汙染聯防聯控技術體系,形成珠三角空氣品質改善的「先行先試」示範案例

  團隊注重理論與實踐相結合,為國家和重點區域空氣品質改善提供支撐和服務。1970年代,唐孝炎院士牽頭開展蘭州光化學煙霧大規模現場研究;80年代開展酸雨問題和酸沉降化學研究;90年代開展北京「藍天工程」研究。自2000年起,為解決長期困擾珠三角的大氣複合汙染問題,張遠航院士牽頭設立珠江三角洲區域空氣品質綜合實驗計劃(PRIDE-PRD),並開展長期大規模外場綜合觀測。2006年,為幫助實現「綠色奧運」的承諾,朱彤教授牽頭開展國際合作項目(CARE-Beijing),聯合20家國內外科研單位上百位研究人員,針對華北地區大氣環境進行綜合觀測,聯合北京周邊省市開展大氣汙染專項治理。

  團隊構建了集區域監測網絡、汙染源清單、預報預警模型和區域綜合決策等在內的技術體系,為國家和重點區域空氣品質改善提供支撐和服務,為國家重大政治活動、重大賽事期間的空氣品質保駕護航。團隊發起組織了全國大氣超站聯盟,聚焦解決大氣複合汙染的監測難題。團隊在珠三角堅持開展二十多年的區域研究,構建了「科學與決策」良性互動的機制和支撐體系,協助廣東省環境監測中建成全國第一個區域空氣品質立體監測預警業務化平臺,支持廣東省建立了珠三角大氣汙染聯防聯控技術示範區,在全國率先實現區域PM2.5年均濃度達標,成為我國大氣汙染防治工作的「標杆」。

  最近幾年,張遠航和朱彤教授分別領銜,完成國家重點研發計劃「大氣汙染成因與控制技術研究」重點專項和國家基金委重大研究計劃「中國大氣複合汙染的成因與應對機制的基礎研究」重大項目的頂層設計。

  (5)以人為本,構建了一支充滿活力、熱愛事業的創新性人才隊伍

  北京大學環境科學與工程學院一直站在「藍天保衛戰」的最前線,數十年如一日地致力於大氣汙染的基礎研究、人才培養和社會服務工作,在張遠航院士帶領下,按照「立體監測-理論探究-決策支持-區域實踐」的思路,經過培育和實踐鍛鍊,北京大學大氣環境團隊形成了一支年齡梯次合理、學術方向高效協作的隊伍,目前包含中國工程院院士2名、長江學者2名、國家傑青4名、國家優青2名、「青年千人」5名,獲科技部重點領域「大氣複合汙染防治」創新團隊和國家自然科學基金「區域與全球大氣化學過程與環境效應」創新群體榮譽稱號,成為國際大氣環境化學研究與人才培養的重要基地。

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