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赵纯:从大洋彼岸归来,探秘“大气环境”
时间:2018-11-12 17:06:25来源:千人杂志
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提要:从本科读到博士,这些年赵纯一直专注于大气科学,没有改变过专业,“一条道”走到底,博士毕业后从事了与专业相关的空气污染数值模拟,大气多尺度相互作用,极端天气过程数值模拟等大气科学研究工作。
赵纯:从大洋彼岸归来,探秘“大气环境”

/本刊记者  鲁婷婷

姓名是父母送给孩子的第一件人生礼物,往往饱含着深刻的寓意,并且将如影随形伴随孩子一生。赵纯的名字也是有着特殊意义的:父母给他取名为“纯”,就是希望他能够单纯地过好他的一生,不受外界干扰,专心做自己想做的事情。

正是由于他的专注以及对学术纯粹的热爱,目前在科研上已小有成就:在国际一流期刊上发表文章60余篇;2016年入选国家特聘专家;2017年获得“求是”杰出青年学者奖。

以家庭为重的80后孝子

1983年赵纯出生于中国安徽省宣城市,从事科研工作后,他和大多数科研者一样内敛、含蓄,平时言辞不多,静得下来,喜欢默默地思考一些问题。现在他是中国科学技术大学的一名博士生导师,严格但不严肃,兴趣爱好有打篮球、看喜剧、旅游等。之前在美国时,每周都会和一帮好友去球场上过过球瘾。现在刚回国,工作比较繁忙,打篮球的时间少了,不过休息的时间,他还是会带着孩子去练练篮球,看看比赛。赵纯补充说:“我夫人也很喜欢旅游,休息日我们喜欢到各处转转,看看祖国的大好河山,放松自己。”

赵纯本科毕业于中国科学技术大学,对母校的感情比较深厚,对合肥这座城市也很熟悉。近几年合肥发展得很快,科研环境逐步优化。对于他所研究的大气环境而言,国内的发展机会较多,在国内开展可能效果会更好。综合家庭现状、以往的求学经历及国内的科研环境等多方因素考虑,赵纯最终选择回到安徽并在自己的母校中国科学技术大学任教。赵纯说:“我偏爱校园这样纯净的环境,想把自己的科研方法、理论思想、乃至自己的人生观、价值观传授给学生,培养更多的有用之才。”

用专业与大气污染、极端天气“作战”

从本科读到博士,这些年赵纯一直专注于大气科学,没有改变过专业,“一条道”走到底,博士毕业后从事了与专业相关的空气污染数值模拟,大气多尺度相互作用,极端天气过程数值模拟等大气科学研究工作。

简而言之,赵纯的科研工作就是使用数值模拟的方法再现大气中的各个过程,包括大气污染、极端天气等。“单纯从科研的角度来看,我的工作基本上就是坐在办公室里,使用先进的超级计算机编程研究一些大气科学问题,不需要到户外采集样品,也不需要装置储存、处理样品。从某种程度上来说,我们非常像计算机研究人员。”他解释道,目前的科学实验一般可分为两种,第一种是需要采集或实验获取样品再进行分析的实物操作(包括采集样品、添加试剂、等待反应、观察现象、得出结论等多个步骤);第二种是直接在计算机上操作的。大部分人所认识和接触的多为第一种实验,而第二种实验类型一般不需要到户外和实物操作,直接在计算机上做基于理论和观测数据的数值模拟实验。这些实验也是非常有趣的,在计算机上做实验一般比在室外做实验更丰富,因为计算机模拟实验有更多、更可控的调试选项,通过这样的实验过程及所得的结果,往往比从书本上直接学知识更加直接,印象更加深刻。

他研究的大气污染和极端天气是当下最受关注的大气环境问题。目前中国正处于高速发展中,不可能为了空气质量,关闭大量的工厂,这样有碍经济发展,如何找到最有效的控制大气污染的策略显得尤为重要,这就需要他们通过实验和理论研究,搞清楚大气污染的形成机理及减排效率,给政府提供有效控制大气污染排放的策略,既能不阻碍经济发展、又可以保证大气质量良好,实现“双赢”。

据赵纯介绍,目前对公众身体健康影响比较严重的大气污染物主要是灰霾(或者大气颗粒物)和臭氧,这也是环保部非常关注的问题。灰霾看得见,多发生在秋冬季;臭氧肉眼看不见,多发生在夏季,这两类大气污染问题的出现肯定有一部分人为的因素,比如:汽车尾气排放、工厂废气排放、建筑扬尘等一系列的人为活动;其次就是自然因素,比如:中国西北部的沙尘暴,主要是当地的地质环境以及气候条件造成的。自然因素造成的污染,我们比较难控制,只能通过减少人为因素造成的污染来改善空气质量。

灰霾这种污染物,当它的粒径小于2.5微米时,随着人们的呼吸可以直接进入到呼吸管道、肺、血管里面,这种外来的颗粒物吸进去肯定对身体不好。同时这些颗粒物上还粘附着化学物质,这些化学物质对身体的伤害更大,进入人体后可能会对人体的神经系统、呼吸系统等都有影响。

在夏天,臭氧浓度过高是一个很严重的大气污染问题。虽然看不见它,但它会刺激你的呼吸道,让你的喉咙疼痛、咳嗽,引起支气管炎,严重则会引起神经中毒,头昏,视力下降,记忆衰退等。臭氧不仅对人体健康有危害,对生态也有严重的负面影响,影响庄稼生长,导致农田里的农作物减产,所以臭氧这一大气污染物也是需要我们高度重视的。

当国家处于高度发达状态时,经济的发展不一定会带来很严重的污染。赵纯举例解释:美国六七十年代的时候,污染其实非常严重,后来美国经济发展更好了,它的污染却反而降下来了。实际上,只要弄清了污染的源头以及污染物的成分,针对排放的污染物分别制定一些设施或用一些科学的方法把它过滤、稀释或中和了再排放出来,对环境就没有太大影响,这个道理大家都懂,但是研究这些设施和方法并不容易,需要花费很长时间和很多精力去探索。

除了研究应对大气污染的策略和一些设施,赵纯的科研团队还对极端天气进行机理研究和预测预警,比如:未来三天即将有暴雨暴雪,通过他们的科研工作就可以提前告知政府及公众,采取一些措施把灾害损失最小化,确保人民群众的生命安全以及社会生活的正常运转。在未来气候变化的情形下,极端天气的变化特征也和国家安全及战略制定密切相关,值得深入地研究。

注重效率,不做“夜猫子”的科研担当

虽说与大气污染、极端天气“作战”很累,但这并不影响赵纯做科研的热情。因为他坚持不熬夜,注重工作效率,拒绝疲劳“奋战”。

“日出而作,日落而息。”这是长期以来人类适应环境的结果。可是随着经济社会的高速发展,人们似乎睡得越来越晚了,熬夜成了家常便饭。因为学习、工作、不良情绪......各种原因熬夜,在年轻科研群体中尤为突出。可是赵纯却说:“我已经记不清我上次熬夜是什么时候了,现在我的作息很规律。”的确,他在是否熬夜的问题上,与大多数年轻科研者不同。

由于他注重工作效率,所以在平衡家庭事务与科研事业上,也有自己的“绝招”。一般会给自己设定工作的时间范围(一周哪些天陪伴家人,哪些天做科研、讲课带学生)自己必须严格执行。同时他也会把他所有要做的工作设定一个次序,分清轻重缓急,在有限的时间内提高工作效率,不强求自己加班,留出一定的时间照料家人。

“只要安排好了工作,按次序去做,做自己想做的事情,做完之后是一定会有乐趣的,不存在没有回报。其实大家常讲的没有对等的回报,多指物质和名利的回报。因为做科研,只要你做了一个实验,就一定会有收获。可能你暂时没有取得突破性的成果,但是你在重复的每一次实验中都会有新的发现或心得,获得新的知识或经验。”赵纯坦言道。

他认为做科研主要还是兴趣,“目前我所带的学生,在他们刚入学时,我就会主动与他们谈话,明确告诉他们做科研必须是兴趣使然,不是功利驱动,否则就没必要加入团队做科研,因为在这里很有可能得不到你想要的,那就是浪费时间。如果仅仅是因为兴趣选择的科研,不受功利驱动,就不会出现因实验毫无突破性进展而失望的情况,因为你正在不断地拥有新的知识和经验。”

面对未来,赵纯并没有给自己设下宏大的目标,他只想珍惜当下,踏踏实实过好眼前的每一天,尽力完成每天的工作,照顾好自己的家人。

赵纯,中国科学技术大学教授、博士生导师

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赵纯 大洋彼岸 归来 探秘 大气环境

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作者系鲁婷婷

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