具有國際競爭力的創新性環境人才培養

賀克斌

一、國際上環境學科發展和人才培養的新動向

1.環境學科新發展

環境問題是新千年全球面臨的巨大挑戰之一。聯合國制定的新千年發展目標包括消滅極端貧窮和饑餓、普及基礎教育、促進性別平等等八個方面的具體目標，并指出實現這些目標所面臨的五個巨大挑戰，即：不平等和社會排斥、失業、氣候變化和環境惡化、全球治理困境、戰爭與沖突帶來的威脅，其中就有一項與環境學科緊密相關。

目前我國正在積極推動一流大學和一流學科建設，通過一批大學和學科躋身世界一流，從而提升我國高等教育綜合實力和國際競爭力，培養一流人才，產出一流成果。這就要求要積極引導和支持高等院校優化學科結構，凝練學科發展方向，突出學科建設重點，通過體制機制改革激發高校內生動力和活力。對于環境學科而言，推動環境學科躋身世界一流是學科建設長期目標。那么我們應該如何建設世界一流的環境學科？特別是如何培養具有國際競爭力的一流環境人才？需要我們深入思考與探索。

目前國際上對環境學科發展趨勢主要歸納為兩個方面。一個方面是不同尺度環境問題的交互影響，即全球變化與區域環境質量的互動。我們可以看到，局地的土壤污染、流域的水體污染、區域的大氣污染、全球的氣候變化和臭氧層破壞在整個環境體系里是交織在一起的，有的時候在學科研究和課程劃分上是分開的，但真實情景中卻是分不開的。另一個方面是不同介質環境污染的復合作用，即大氣-水體-土壤跨介質復合污染。以氮循環為例，排放到大氣里的氮氧化物，通過光氧化等反應，形成了硝酸鹽等二次污染物，通過干、濕沉降可以進入水體和土壤，通過硝化和反硝化反應又會形成一氧化氮和氧化亞氮等氣體再次進入大氣，所以整個過程是循環的、不可分開的過程。應該說我們的環境課程體系也正在逐漸體現這兩大發展趨勢。

從歷史上來看，環境機制與成因研究往往孕育著重大科學突破。例如，20世紀70年代，科學家發現了破壞平流層臭氧的化學機制與成因；20世紀80年代，

《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》正式簽署；20世紀90年代，科學家觀測到臭氧層空洞開始逐漸變小，臭氧層正在得以修復。在此過程中，Paul Crutzen，MarioMolina，Shewood Rowland三位科學家做出了卓越貢獻，共同分享了1995年諾貝爾化學獎。

曲久輝院士曾提出國際環境研究三大科技難題：第一個難題是環境變化的生態響應——從分子水平上來考慮問題；第二個難題是復合污染的健康效應——在人體水平上研究人與污染物的互動；第三個難題是環境中物質轉移轉化的定向調控——在單電子水平上考慮問題。未來要解決好這些問題，需要大量的環境人才儲備。

目前來看，跨介質復合污染是國際前沿和焦點。美國國家研究委員會（NRC）提出的21世紀優先領域，將“環境監測與生態系統”“化學品和環境”列入其中；歐盟第七科技框架計劃（FP7）的10個主題，包括了“環境和氣候變化”；美國國家健康研究所（NIH）近期重要方向也包括“環境健康”。根據統計，2009-2013年跨介質復合污染研究在Science、Nacre和PNAS上分別發表了116、133和142篇論文。因此，突破前沿問題需要多學科融合，來最終解決環境質量改善問題。從介質方面來講，越來越難以單一劃分大氣、水體、土壤，所以要解決跨環境介質協同問題；從科學研究和決策治理方面來講，要解決好成因研究、效應分析、過程控制，所以要將科學、工程與管理學科相互融合。

從我們國內來看，環保事業的強勁發展是學科建設的長期穩定驅動力。環保部和工程院2009年發布了“中國環境宏觀戰略研究”，提出一個宏觀的判斷：我們正在經歷污染減負的階段，將要迎來濃度下降的階段，再往后還要經歷30年左右的時間，逐漸走到生態改善的階段。可以肯定地說，在這個過程中，主力軍一定是我們課堂上的學生，培養優秀環境人才是我們義不容辭的責任。

2.人才培養新動向

面對新的環境問題，環境人才培養也存在諸多挑戰。一是環境人才的需求結構進入快速變化期，結構性過剩與高素質人才短缺同時存在。傳統知識和技術不能有效解決當前復雜的環境問題和由此引起的健康/生態風險，需要有新的建設方式、工程手段和運行管理模式。二是更加綜合性、系統性地提出了新的寬與專的關系，也為多樣性和特色發展帶來了機遇。環境人才簡單劃分為科學與工程可能不太適應未來的發展，需要建設具有各自特色的環境學科，充分發揮環境學科的多學科融合的特點。

同時，環境專業內涵擴展對課程體系也提出了新要求。傳統環境學科課程體系的跨學科融合（如環境科學、環境工程、環境管理與政策）主要集中在基礎課程，例如大一、大二的生物、化學、數學、地學等課程；而新的環境學科課程體系的跨學科融合重點在于形成新的環境學科方向，如分子環境生物學、環境地球科學等。

我們可以看到，國際頂尖大學目前高度重視圍繞環境的跨學科融合。比如，加州大學伯克利分校一共設有5個院系、9個學科方向來支撐其環境教學體系。其中環境科學、政策與管理系提供了環境保護與資源、環境科學、分子環境生物學、社會與環境專業4個學科方向，農業與資源經濟系提供了環境管理與政策學科方向，工程科學系提供了環境工程科學學科方向，地球與行星科學系提供了大氣環境、環境地球科學學科方向，土木與環境工程系提供了環境工程學科方向。再如，斯坦福大學一共有3個院系提供了7個方向的課程來支撐環境教學。土木與環境工程系提供了大氣/能源、土木工程（已獲ABET認證）、環境系統工程，地球、能源與環境科學學院提供了地球系統學、能源工程，法學院則提供了環境法實務、環境與資源相關法律和政策。這些新的環境學科方向具有鮮明的特色，均為各自高校的環境學科與該校的優勢學科融合而成。

東京大學農學院的環境與資源科學部分別從森林環境與資源科學、生物與環境工程、國際農業可持續發展、農業資源與經濟4個方向提供環境教學方面的支撐；同時，東京大學科學院的地球與行星科學系、工程院的市政工程系、土木工程系、系統創新系，分別從地球環境科學、環境與衛生工程、水圈與環境工程、全球循環系統等方向開設課程。