他曾是學校的"體育明星",蟬聯了兩屆校運會的跳高冠軍;他是麻省理工的諾貝爾獎得主的弟子,揭開了倫敦"殺人霧"事件的化學機理密碼,在全球空氣汙染與人類健康、生態系統和氣候關係方面取得了國際公認的科研成果。他就是南京信息工程大學1983屆校友張人一,而他的科學起點,也正始於1979年的南京氣象學院。
張人一,南京信息工程大學1983屆校友,美國地球物理學會會士、美國氣象學會會士、美國科學促進協會會士、美國氣象學會大氣化學委員會主席、德州農工大學大氣化學和環境研究中心主任,曾獲德州農工大學布希總統傑出國際研究獎、德州農工大學最高榮譽的傑出教授職稱等多項榮譽。在《Science》雜誌、《PNAS》、《Nature》雜誌子刊、美國化學學會雜誌等國際頂級期刊發表論文200多篇,SCI引用超14000多次,h-index達66。
1979年,夢想讀大學的張人一苦讀了兩年,終於獲得了全國首批重點大學——南京氣象學院的通知書,就讀於大氣物理系人工影響天氣專業。"南氣院非常注重英語和數理等方面的學習,這對我後來出國深造、轉型研究量子化學等都非常有幫助。"在張人一看來,南氣院的學習既嚴格又寬鬆,這使得他們以後的學術路線更加寬廣。
校園中,張人一還是個"體育明星",他是學校男子田徑隊的一員,蟬聯了1980、1981兩屆校運會的跳高冠軍,還和許曉峰、李剛等同學組隊,經常在高校校際間接力賽中折桂。"那時候沒什麼娛樂活動,下課後運動運動,就是最開心的事了。"直至今日,張人一還保持著那時養成的運動習慣,每天至少跑步、遊泳一小時。
從南氣院畢業後沒多久,張人一來到美國深造。碩士期間,他讀的是物理。來到麻省理工讀博士時,他又對"隔壁鄰居"化學實驗室產生了興趣。"我們做科學研究,就是希望能解決公眾關注的實際問題",此後他轉向大氣化學研究,尤其是導致極地平流層臭氧空洞形成的機理。
張人一和導師諾貝爾獎獲得者Mario Molina教授
1995年,張人一的導師Mario Molina教授因為對平流層臭氧損耗機理方面的突出貢獻獲得諾貝爾化學獎。從導師身上,張人一覺得自己收穫的不僅是知識,更是一種寶貴的思考方式,"普通人看見現象想現象,一部分人看見現象想本質,我的導師思考的是看不見現象的本質,這對我的觸動是巨大的。"
有幸跟隨名師學習,張人一滿心抱負準備大展拳腳。但1987《蒙特婁協議書》籤訂後,氟氯碳化物等被作為列管的化學物質逐步汰換,他的研究方向又逐漸失去了現實意義。"第二次發現自己從事的研究失去進一步擴展的空間,我不是沒有過沮喪。"張人一坦言,"但人只要有不向命運低頭的韌勁與執著,就沒有解決不了的難題。"
起始於氣象學,改行到化學,他又回到大氣科學。同時,氣象、物理的紮實背景,加上後期的化學加持,讓他在影響人類健康、生態環境和氣候的大氣汙染等問題研究上如魚得水,研究成果在領域內獨樹一幟。"首次""開創""發明"等成為張人一科研履歷中的關鍵詞。
"首次"提出了極地平流層雲的液相混合物的形成過程,"開創"了極地平流層雲物質復相化學反應的實驗室模擬研究;"首次"提出了有機酸和硫酸鹽協同作用導致氣溶膠的成核機理;對大氣可揮發有機物的中間反應步驟、有機自由基和終端反應產物進行了"創新性"的描述;"首次"闡明了氣溶膠對人類健康、天氣與氣候的幾個關鍵效應;"發明"了直接對反應產物進行定量分析、化學特性分析和納米粒子化學成分分析的離子遷移-化學電離質譜技術,並開發了雲微物理模型、大氣化學模型和空氣汙染模型等眾多科研成果。
張人一接受中國國際電視臺的採訪
"科學研究最需要執著,努力從來不會辜負任何人。"張人一說。而在他指導的首位博士後、如今已成長為學科帶頭人的鄭軍教授看來,張人一老師是一個"真正的科學家"。"他一心鑽在學問裡,面對更高的行政職位也從不動心"。鄭軍心中,張人一始終保持一顆熾熱、純粹的科學心,"直至今日,我還能從老師身上學到許多。"
張人一在第九屆環境化學大會上受邀做大會報告
1952年,一場濃密而有毒的大霧導致一萬多人死亡,這就是英國倫敦的"殺人霧"事件。直至2016年末,這個謎團終於被張人一率領的國際科研團隊解開,這一重磅成果發表在《PNAS》上,成功解釋了燃煤釋放的二氧化硫是如何轉化成有毒酸霧的。世界各大媒體紛紛報導這一成果,不僅是因為他解開了半個世紀之謎,更因為其研究對發展中國家治理大氣環境、爭取國際話語權具有普適性的科學意義。
張人一在學校接受媒體採訪
張人一的信仰是"通過科學研究來解決人類發展進程中遇到的挑戰",這也是他從事科學研究的終極目標。雖然身在美國,張人一仍舊關注和研究中國問題,他的研究常以中國城市為樣本,時常回國做講座,和中國科學家協同攻關重大難題。
通過與英國霧霾的對比研究,他發現,中國的霧霾是由更小的納米粒子組成的,而且比起倫敦大霧超強酸性,當代中國的霧霾基本上是中性的。張人一說,"減少二氧化氮和氨氣的排放,或許能夠中斷生成硫酸鹽顆粒的反應過程。汽車與農業的排放控制需要成為今後中國減排的重點。"
至今,張人一仍舊奮戰在科研第一線,"當中國的霧霾消散時,也許我就可以退休了。"他相信,人只要思變,就可以通過努力與智慧來改變與創造世界。
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本文素材來自:南京信息工程大學官微