付謙



多年來,膜法治水專家李天玉在看似枯燥繁雜的科研之路上穩步向前。她用孜孜以求的心態和堅韌的信念,不僅創造了個體生命的價值,也為中國乃至世界的碧水藍天夢獻上了一己之力。
中國屬于水資源匱乏的國家之一,隨著經濟高速發展,生態環境和水質污染日趨嚴重,天然水源已不再適于人類生活使用,地下水也在不同程度上受到污染,北京市污水處理能力、效率、水平與環境要求差距仍然很大,城市污水處理形勢依然十分嚴峻,任務還相當艱巨。
我們人類有很多行為方式不可思議,甚至為自己制造慘痛的悖論。水是地球不可再生的資源,來自六億年前地球形成過程中,無論是地球或是水都比人類文明來的早。可人類折騰了千百年,喜歡的并不是自己的創造物,依然喜歡沒污染的綠色自然。人類是從綠色的自然走向文明,似乎文明的對面綠色與荒昧相連,人類理應對水尊重且更收斂,但當人類到達文明便囂張過度——繁衍過度、消耗過度、排放過度,假如有一天,人類沒有潔凈之水可喝可用,這就是水的責問,是對我們人類的整體問責。
于是,開始大徹大悟的113個國家,于1972年6月5日,齊聚瑞典首都斯德哥爾摩,通過了著名的《人類環境宣言》,并將每年的6月5日定為“世界環境日”。當第38個“世界環境日”到來之際,李天玉走出校園,走進海淀園碧水源企業博士后工作分站,開始她的三個夢想一一繼續膜技術研究、用膜工藝去凈化污水和研發納技術過濾高品質飲用水。這些年來,她始終都致力于這三個夢想的實現,并且成果顯著。
“人類和水講和”
2019年4月11日上午,在中關村生命科學園碧水源大廈,女博士后李天玉如約接受記者專訪。當問及她如何堅守自己的專業、獲得成就與榮譽時,記者很想捕捉到一些閃光的豪言壯語,她卻微笑帶過,只說道“這是所有科研人骨子里的東西”。這是她樸素的告白,真情流露。這次專訪實際讓記者變成學生,不斷為自己知識的空缺而惶恐。
“什么是治水最困難的事情?”
“人類與水講和。”
一個平靜而有震撼力的結論。在水面前真正懂得講和,這簡直是一個充滿哲理的審美場景。李天玉說:“對于污水,水的容納和自凈能力是有容積限度,人類總覺得自己高于自然,其實只是自然的一部分,那么,就在自然的懷抱里講和吧。”講和不是倒退,而是共生,是一種尊重水的至高境界,這樣的境界讓水也充滿韻味,人的最低需求和最高需求,唯有水讓兩者首尾相銜,這種胸懷具有宣講性和建設性。
李天玉是膜法治理污水學家,污水無法想象的宏觀世界和小得無法想象的微觀世界,都成為她研究對象,這種充滿質感的生態交流,看似枯燥繁雜,卻直接滲透到生活底層,甚至滲透到生命底層,有著遠遠超越政治、軍事、外交領域各種大命題的深刻性,顯現這門學科的重要性和普及性。而她在的謙恭之時,正表現出她的學科自信與執著、堅守。
環境與成才
作為國內唯一一家集全系列膜材料研發、全系列膜生產與裝備制造、膜工藝應用于一體的高科技環保企業,碧水源董事長文劍平以研發立命,為解決中國“水臟、水少、飲水不安全”三大問題,以及為城市生態環境建設提供整體解決方案。他帶領團隊堅持以自主研發世界領先的膜技術,核心技術包括膜生物反應器( MBR)技術和雙膜新水源技術,兩次獲得國家科技進步二等獎。
文劍平董事長曾說: “創新需要人盡其才,人是關鍵?!边@種敢為人先、敢冒風險、寬容失敗的精神,使科研人員的創新愿望得到鼓勵、行動得到支持、成果得到尊重,形成了創新優先的鮮明導向。對于李天玉而言,這仿佛是一種呼喚。
2006年起,碧水源決定研發自己的膜產品,成立了膜技術研發部門,正式踏上自主創新研發的道路。2009年,碧水源第一代膜產品、也是中國第一款自主研發的高強度中空纖維微濾膜(MF)宣告誕生。2010年6月,李天玉帶著研究課題加入到膜工藝治污團隊,始終參與研發高性能超濾膜(UF)、超低壓選擇性納濾膜(DF)和反滲透膜(RO),以及膜生物反應器( MBR)、雙膜新水源工藝( MBR-DF)、智能一體化污水凈化系統( CWT)等膜集成城鎮污水深度凈化技術,帶動了一批中國企業投入到膜產品的研發之中。從那以后,市場上的膜產品逐漸走上了國產化、規?;牡缆贰D壳埃摷夹g在京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地區已獲得廣泛應用,并成為了緩解中國水資源緊缺、水污染嚴重、城鎮黑臭水體泛濫等問題的一件“法寶”,并借力國家“一帶一路”倡議,走出國門,遠銷馬來西亞、安哥拉等地區。
李天玉按照“應用帶科研、科研促生產”的思路,積極參與到國家重大項目的科研工作,自參加工作的九年來,曾獲得全國五一獎章、教育部科技進步一等獎、中國膜行業優秀工程師、中國膜工業協會科學技術獎二等獎、北京市優秀青年工程師、首都勞動獎章、北京市優秀人才培養專項資金資助、懷柔區優秀人才等獎勵。她還主要承擔了20余項市級以上水處理工程項目、8項重大科研項目(如中法、中澳國際聯合科研項目、“863”和“十二五”“十三五”國家水專項等);共申請62項專利技術,其中35項已獲授權;發表19篇科技核心學術論文,參加20余次國內外學術會議并作報告。以第一作者發表了6篇SCl文章和10篇國際會議論文,且在國際頂端權威學術期刊J.Am.Chem.Soc.(IF:12 .113)上發表科研論文;李天玉博士,憑著那份不變的執著與堅守,圓滿完成“學研”轉變,成就了她最大的閃光點。
現實與高度
當初,李天玉來到海淀園碧水源企業博士后工作分站,工作環境與她的想象有很大的差距一一每天在污水處理廠,登高爬梯、下沉淀池撈污泥,采集數據做化驗,每天下班回家,渾身臭不可聞,真沒想到做水處理的工作環境如此臟亂差。
這種狀態持續一段時間后,她逐漸發現,自己研究的第一個技術成果,從理論轉型到實際應用,從微觀理論階段放大到應用層面,當時確實很有成就感。既然當初的選擇是正確,索性踏踏實實,項目由簡到繁,讓研究逐步切入實際應用。她認為,理論研究最后的歸宿,在于實際應用和推廣。從學術研究到產業研發,這是一個必然的轉型,可以快速推動學術研究與應用,于是,她最終堅守下來了。
碧水源蘊藏著不少造詣很深的學人,膜行業的知名專家、學術帶頭人、以及“海歸”帶領的科研團隊。與之相比,無論從知識層次和視野上、對于膜行業技術與認知,與他們共事,李天玉深感自己的差距,這讓她鼓足勇氣,走進博士后工作站,創造新知發揚學識,繼續她的研究課題。
海淀園碧水源企業博士后工作分站的學術氛圍,寬松、和諧、自由,在這里,她有了第一次難忘回憶。那是一項攻堅性實驗,從白天一直持續到次日上午九點,首次實現48個小時連續性實驗工作。從此,熬夜加班,成為她工作的常態。
李天玉還有很多常態,挽起褲管下污水沉淀池,在污水處理廠登高爬梯;擼起袖子、徒手抓捏臟臭的污泥,日以繼夜的實驗論證,解決污水深度凈化技術問題……這就是她對污水處理的執著與堅守。她告訴記者: “我是抱著學習提高的目的,帶著自己研究的課題,走進海淀園碧水源企業博士后工作分站的,這是一次研究經歷?!彼隽思刃蜗笥至炕谋扔?,一項凈水技術從思考到實驗,從發明到實用研究,再到工程應用,可比喻為0到10之間的工作量,那么實驗室的研究工作,可能是從0到2之間,偏于基礎理論,即從發現一個科學點,要深入研究它的科學道理,再去解釋這種現象;企業研發可能是從3到8之間的研究工作,而這些工作正是她加入碧水源以來一直做的事。比如:用于凈水的膜技術,其原理已經存在,但我們怎樣將這個科學原理轉換為一種技術或產品,這種技術或產品又具備可實用性,形成的產品是否好用?是否節能降耗'這屬于企業應用研究層面的工作。就科學研究臺階而言,學校研究更偏基礎理論,企業研發更偏實用和技術落地,由此可見學術研發和產業研發之間的落差和跨度之大。
李天玉在博士后工作站期間,完成了自己研究的課題,其部分研究成果已在公司研發生產中使用,為公司膜產業基地提升科研水平,提高市場競爭力起到了一定促進作用。出站后,她成為碧水源科技股份有限公司研發室主任。主要從事膜法(微濾、超濾、納濾和反滲透等)工藝技術研究、水處理技術、膜污染控制機理研究與應用、膜性能快速評價方法等工作。她為工作持續發展提供了經驗,進而形成產學研一體化的人才培養模式。她的執著與堅守,對她后來的科研生涯產生了潛移默化的影響,體現著博士后群體共性與個性,印證了博士后工作的重要性。圍繞企業可持續發展的戰略問題,研究相關科技動態、重大理論創新性研究,把握市場需求,解決科研產品在轉型中的現實問題,它不僅是校企之間的紐帶和橋梁,更為學術理論研究和產業研發搭建了更廣闊的舞臺。
孜孜以求
李天玉善于思考,一直從事膜法工藝技術研究、水處理技術、膜污染控制機理研究與應用。污水處理行業之間的博弈點,就在于膜材選擇,針對她之前率隊開發的亞微濾膜生物反應器技術來講,膜材的基網性能和它的成本是市場競爭的關鍵。為了提高膜材性能、降低成本,她親力親為,查閱資料,試用不同膜材,參數調整,篩選最佳基網,從無數次實驗中總結規律。
有一次,低壓選擇性納濾膜( DF過濾膜)做出來了,但與混凝沉淀、過濾、消毒等老三段工藝相比,它就是貴族技術,過濾膜性能好,但成本費用太高,自來水廠用不起。怎么辦?正當團隊成員準備放棄時,作為項目負責人的李天玉,使出那份執著勁,首先把思考問題的重心,放在分析上,并鼓勵大家從整個系統分析關鍵問題,并逐個局部一點一點摳細節,做到重點突破。經過700多個日夜的中試研究,最終實現了DF膜技術的運行費用減少一半,低至0.35元/噸,可以達到常規技術的費用水平,這打破了水處理行業專家們的常規認識,得到同行專家的廣泛認同和贊賞,促進了DF膜技術在自來水廠的推廣應用,為提升飲用水標準提供有力的技術支撐。
此外,她帶領團隊研發的采用槽式曝氣系統和高效清洗方法,使膜清洗周期延長50%-100%,降低運行維護成本,高效控制膜污染問題,解決了MBR工程應用中的瓶頸問題,為膜行業在水處理領域的快速發展掃清障礙。
一項科研成果,往往是從執著與堅守開始,學術描繪出的理智范圍,李天玉對任何權威,既不侵犯,亦不服從,憑著那份責任,那份執著,獨立思考,取得成就,這就是“執著與堅守”的力量。
學科細化細分是理論研究的趨勢,課題交叉合作又是應用研究的特點,膜工藝研究處于產品中游。李天玉認為,大學階段人都有很強的專業背景,在企業則是學有所用,她研究的課題有很多交叉學科,膜技術工藝團隊需要與公司整個團隊合作,共同努力。她作為一個課題方向負責人,深知碧水源中每個團隊的專業背景不同,研究工作必須與交叉學科團隊順暢協作,她本人更要學習交叉科學中的知識,這樣才能面對企業用戶的需求,解決他們問題。這是自己的責任和義務,她感覺自己沒有太明顯的專業背景界限,研究工作也轉型為邊學邊研,這顯然和求學期間的學術研究有著本質上的區別。企業研究節奏比學校更快,必須針對市場的需求,并適應市場發展的節奏。無論是技術和產品,首先要有時間概念,占先機、搶占市場。目前,碧水源公司有院士工作站、博士后工作站、美國工程院士DavidWaite教授工作站、李鎖定創新工作室、 “國家工程技術中心”研發團隊,各個學科之間既有交叉合作,也有共同課題,同時,學習是知識的積累,是思考問題的一種方法。任何事物都存在共性,學科之間都要重新試換一種思維角度,去學習加以認識,然后,把這些相關的理論,交叉在一起,去解決所面臨的那些問題。
2018年月5月18日,習近平總書記在全國生態環境保護大會上的講話強調: “要深入實施水污染防治行動計劃,保障飲用水安全,基本消滅城市黑臭水體,還給老百姓清水綠岸、魚翔淺底的景象。”倡導科學的經濟發展模式,注重有效地運用我們現有的資源,環保與可持續發展承擔相互責任,這是現實轉變,是我們必須走的路。經濟發展與環境保護,在科學的指導下和嚴謹的態度面前,才有共贏的可能。
作為膜法治水專家,李天玉也深感重任在肩,在繼續膜法治污的同時,又根據中國水源水質狀況出發,基于國家飲用水水質標準,把創新研發的納濾技術應用于自來水廠的深度處理上,作為今后研究方向。因為,這個方向能滿足民眾對高品質飲用水的需求,能為人民美好幸福的生活做出自己專業上的一點貢獻!
李天玉在她的人生生涯中,思考探究的精神緊密相隨。針對問題,敢于質疑,又富于思考,找出關鍵科學點,進行創新性的研究,她的執著與堅守起到至關重要的作用。這份執著與堅守,屬于碧水源,更屬于社會。望著她的身影,她那句“這是所有科研人骨子里的東西”,總是縈繞在記者心頭,揮之不去……
鏈接
李天玉,1982年生,博士畢業于北京化工大學。2011年進入海淀園北京碧水源科技股份有限公司企業博士后工作分站(與清華大學高校聯合培養),出站后留站,現任碧水源研發中心主任科學家。曾承擔8項重大科研項目,獲得專利35項,發表論文19篇;獲得教育部科技進步一等獎、全國五一獎章、中國膜行業優秀工程師、中國膜工業協會科學技術獎二等獎、北京市優秀青年工程師、首都勞動獎章、北京市優秀人才培養專項資金資助。