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科技人物|王新明:追求卓越,奔跑在有机污染物研究前沿

2018-10-12 11:33来源:广州市科协

王新明从事大气环境有机污染物研究二十余载,曾开展珠江三角洲毒害性有机污染物的生物地球化学过程等20个研究项目,他所领导开发的挥发有机物分析系统,是国内挥发有机物检测手段最为完备的实验室之一,能全面完成各类环境样品中挥发有机物的分析。王新明不断践行着“追求卓越,以达日日新”的科研理念,并带领团队时刻奋斗在大气有机污染物研究的前线。

秉承师恩,投身有机污染物研究

“多肉植物形态奇特,种类繁多易于繁殖,而且对环境适应性强……”多肉植物凭着极其可爱的外形,胖乎乎的肉身,不经意开出的小花的“萌”态俘获许多人的心。初见王新明,他的办公室窗台摆满了多肉盆栽,聊起多肉植物的照料方法也是侃侃而谈,对多肉的喜爱之情溢于言表,颠覆了我们对科研工作者刻板的印象。

王新明1991年从中国科技大学毕业后,被保送到中国科学院有机地球化学开放实验室,并在傅家谟院士领导的团队里,从事石油地球化学和分子有机地球化学等方面的研究学习。

“傅院士早年间研究沉积学和石油地球化学,他一生为了国家和人民需求,不断的突破自己研究领域的极限,是我国环境有机地球化学研究的开拓者。”王新明表示,傅院士到广州之后,一心想为人民贡献自己的科研力量。面对当时广州经济发展的上升期,傅院士很有前瞻性,经过一番考究,决心带领着大家走向处于空白区——有机污染物的研究领域,其中,王新明则主要从事挥发性有机物相关的大气环境、大气化学和健康影响的研究。“傅院士以前是学俄语的,由于科研需求他苦练英语,包里常放着英文文献方便出差在外学习,在家连做饭都是左手炒菜右手拿书背英语。”王新明感慨道,老一辈的科研精神让他敬佩,也激励着他在科研路上锲而不舍。

王新明于1997年在中国科学院广州地球化学研究所获得博士学位后,应邀去香港理工大学访问交流,帮助其建挥发性有机物实验室。期间王新明获取了不少有关该学科的重要资料。“当时内地有关该学科的文献资料紧缺,访问交流结束后我特地买了一个大箱子,把复印的重达60公斤文献资料带回来,把海关人员都吓住了。”王新明笑称道,这些都是他自掏腰包复印的,在当时来说复印费是笔不小的花销。之后,王新明还前往美国加州大学尔湾分校和德国马普学会化学所,与外国专家开展有关物质间循环学科领域的深入交流合作,为了进一步了解挥发性有机物系统问题研究提供更多了想法和探索思路。


持之以恒,推进大气挥发有机物与二次污染物研究

王新明表示,当时国内很少有人做分析挥发性有机物的研究,难度太大,即便国际顶级实验室分析出来挥发性有机物的比例,得出结果与实际结果差十倍也是常有的事情。“起初大家没什么经验,处于摸着石头过河的状态,便尝试从自来水、工厂污水、河流物以及垃圾填埋场对大气挥发等有机污染物的检测分析做起。”王新明介绍道,现在实验室大气挥发性有机物分析能力非常强,用一个特制两升容量的采气罐在野外采样后,能分析出其中一百多种痕量挥发性有机物,检测限可以到ppt(浓度单位)级,也就是一万亿个空气分子中有一个目标化合物分子,都能被探测出来。

研究取得初步的成效后,1994年获批成立了广东省第一批重点实验室——“广东省环境资源利用与保护重点实验室”。自此,在傅家谟院士的指导下,王新明开始在大气环境有机污染物科研道路上大展拳脚、兢兢业业,时刻不敢松懈。

王新明组建了团队开展有关二次污染物的研究。据王新明介绍,PM2.5和臭氧是当前最严重的两大空气问题,属于二次生成污染物。2005年王新明及其团队开始在国家自然科学基金的资助下,开展空气中苯系物生成二次气溶胶的模拟与观测研究。王新明表示,二次有机气溶胶研究难度大,一方面分子水平的外场观测比较困难,同时仅仅依靠观测是无法把其来源和生成机制研究透彻,这就需要一个大型的烟雾箱模拟系统来进行一些模拟研究,可当时不仅经费条件限制,国内也缺乏建造大型烟雾箱的经验。王新明意识到中国大气环境污染问题已经迫在眉睫,他认为没有哪个国家比中国更需要烟雾箱,他牢记傅家谟院士“虽九开张其扰未悔”锲而不舍的精神教导,马不停蹄多方筹措,终于在2009年立项开始建设。“在建设的过程中也面临缺乏经验、场地紧张的问题,实在没有办法,最后连邻近的女厕所也被征用改造成了机房。”在如此艰难的条件下,至2011年全面完成系统表征,终于建成了当时在全国最大的(反应器35立方米)烟雾箱系统,国内外专家组成的验收团队认为该烟雾箱达到了国际先进水平,很多设计有独到之处。

2012年国内对雾霾变得空前重视,作为当时国内最大最为先进的室内大型烟雾箱系统,王新明主持建设的烟雾箱系统可谓生逢其时。在中国科学院先导专项的资助,王新明利用该烟雾箱开展灰霾追因模拟研究。对于典型的大气污染物排放源,不仅要知道直接排出有多少是什么,还可以用烟雾箱看看在大气中光化学反应会继续生成什么;另外,中国大气污染物属于复合污染,并不是一加一等于二,有可能是等于四。例如,燃煤排放的二氧化硫跟汽车尾气混在一起,尾气会生成更多二次有机气溶胶,而二氧化硫会更快转化成硫酸盐。“这是一种尾气型污染与煤烟型污染在生成细粒子和成霾上的复合。”王新明表示,“城区的机动车尾气传输到农村,遇上农牧业排放的氨气,颗粒物会有爆发性的增长。所以说,农村PM2.5污染有时候也可能比城市严重。”

来自法、澳、英以及国内的一些研究团队,先后利用王新明研究组的烟雾箱开展大气反应机制的研究,“一方面我们要通过加强国际合作,进一步加强基础研究,特别是二次污染成因机制的研究,”王新明说,“另一方面,我们还要面向实际问题,进行空气重污染过程的观测模拟和一些治理技术的评估。”


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科研工作者需具备的品质

第一,对自己的研究领域要真正感兴趣,兴趣产生动力,科研工作不是实验一次两次就能成功,实验几百次都看不到结果的大有人在。

第二,追求卓越,对于得出的科研成果总要想着不断的去改进很完善,达到日日新的效果。

第三,学,思,锲而不舍(傅院士教导后辈的训言,现刻在实验楼的办公区楼道)。学习可能是在收集知识,不去思考的话知识变不成自己的东西,研究的领域都是未知的领域,科研工作者要做的是创造知识,关键还要锲而不舍,切勿浅尝辄止。

此外,荣誉和头衔都是虚的,关键把自己的事情做好。别人给你的美誉只是一个方面,关键还得静下心扎扎实实做事,牢牢记住“实”字,真正做到对国家和人们有帮助,这才是实至名归。

——王新明

人物简介

王新明,男,1969年生,博士,二级研究员。现任中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室副主任、广东省环境资源利用与保护重点实验室主任、大气环境与空气污染学科组组长。2010年获国家杰出青年基金获得者,入选2013年科技部“中青年科技创新领军人才”和2014年广东省“科技创新领军人才”,是政府特殊津贴获得者,中科院“百人计划”和特聘杰出研究员,2016年入选国家第二批“万人计划”。主要从事大气环境有机污染物研究,当前重点关注挥发性有机物(VOC)、二次污染物(SOA和臭氧)和地气交换过程。所主持的研究组拥有国际先进的VOC和SOA分析测试平台、大型室内烟雾箱系统以及大气理化性质离线和在线表征手段。已发表SCI收录论文200余篇, SCI引用6000余次,H-index为43。作为主要完成人获国家自然科学二等奖1项(排名第四)、广东省科学技术一等奖2项(分别排名第一和第五)、环保部环境科学技术二等奖1项,2017年获广东省丁颖科技奖。现任EGU专业期刊Biogeosciences副主编、中国环境学会挥发性有机物专业委员会副主任委员。