南水北調對京津冀受水區生態環境影響及調控機制研究
——首次京津冀基礎研究合作專項綜述

為貫徹落實黨的十八大、十八屆三中全會和習近平總書記系列重要講話精神和京津冀協同發展國家戰略，打造京津冀創新發展戰略高地，更好的為三地協同發展提供科技創新支撐。2014年，京津冀三地科技主管部門共同簽署了《京津冀協同創新發展戰略研究和基礎研究合作框架協議》，提出了京津冀三地共同設立京津冀基礎研究合作專項，支持三地科技創新資源融合發展，針對三地共同關注的熱點問題開展聯合研究。

南水北調中線工程通水后，京津冀受水區水文條件、水環境狀況發生改變，這些變化對受水區的水生態環境、地下水恢復及典型區域的生態社會效應都產生了未知的影響。2015年，三地科技主管部門首次啟動京津冀基礎研究合作專項“南水北調對京津冀受水區生態環境影響及調控機制研究”。經專項指導專家組評審建議，三地對15個項目進行了立項支持。

此專項為京津冀三地首次啟動基礎研究合作專項，開創了三地基礎研究合作的新思路，探索了三地基礎科學研究合作新模式，為后續持續開展的合作奠定了良好的基礎。首次合作專項資助的15個項目都已順利完成結項驗收。現將項目研究成果予以梳理總結，既是對京津冀三地基礎科學研究首次合作專項的一個工作成果總結，也是京津冀三地堅持習近平新時代中國特色社會主義思想，深入貫徹落實黨的十九大精神，踏實踐行京津冀協同發展國家戰略新的開始。

一、京津冀基礎研究合作協議

為深入貫徹落實京津冀協同發展國家戰略，促進三地基礎研究的合作與發展，提高區域原始創新能力，更好的為三地協同發展提供科技創新支撐和人才儲備，推動基礎研究創新資源配置集成融合發展，打開三地協同創新格局。2014年8月三方本著優勢互補、資源共享、互惠互利、共同發展的原則，建立長效合作機制，簽訂“京津冀協同創新發展戰略研究和基礎研究合作框架協議”。

1.建立資源共享機制，推動科技創新資源流動

提高科技資源在三地間的充分利用與開放共享，推動科技創新資源的自由流動與優化配置。進一步完善三地專家資源交換機制，充分利用專家智力資源；探索建立三地共享科技報告體系，實現基礎研究項目成果的開放共享；建立三地政策共享機制，交流政策經驗。

2.探索重點領域開展實質性研究合作，構建三地基礎研究合作新模式

針對三方共同關心的熱點、難點科學問題和產業共性關鍵技術需求，探索在有共性需求的重點領域，設立三地合作專項，分別予以支持，并鼓勵三地科學家合作申請。合作專項項目采取共同組織的方式：三方共同確定重點領域、編制指南；共同組織，整合資源，凝聚優勢研究力量開展合作研究；共同研究，開展區域聯合攻關，解決重大共性科學問題；共同推進成果利用，促進成果在三地共享與轉化落地。

3.支持成立重點實驗室創新戰略聯盟，推動三方創新主體開展產學研用合作

整合京津冀重點實驗室等創新資源，在重點領域建立重點實驗室戰略聯盟。以三地重點實驗室等創新平臺為載體，建立三地創新主體間零距離對話機制，搭建起實驗室聯盟之間跨界融合、協同創新平臺；實現重點實驗室開放基金在聯盟內部開放，鼓勵實驗室聯盟成員在重點領域聯合研究攻關，聯合爭取更大范圍的科技項目支持；進一步深化產學研用合作，加快探索科研儀器、數據資料、科技成果和科技人才等的開放共享機制；探索后補助機制，引導重點實驗室更好的服務于中小企業創新需求。

4.共同舉辦京津冀青年科學家論壇，搭建決策服務平臺

以立足實踐應用、把握學術前沿為宗旨，以發現、培養青年科技領軍人才為目標，掌握學科發展前沿動態，促進科技人才的成長與交流，搭建京津冀協同創新發展的交流與合作、推介發布與對接洽談平臺。由三地科技部門主辦，自然基金辦承辦，圍繞三地共性需求，定期組織召開京津冀青年科學家論壇，不斷擴大品牌活動影響力，為政府管理決策提供支撐。

二、京津冀基礎研究合作專項

為進一步落實京津冀三地科技廳（科委）共同簽署的《京津冀協同創新發展戰略研究和基礎研究合作框架協議》，京津冀三地自然科學基金共同出資設立京津冀基礎研究合作專項。該專項立足于解決三地的共性需求和共性問題，促進多學科、多部門交叉合作，凝聚優勢資源，服務京津冀協同發展。

2015年度設立“南水北調對京津冀受水區生態環境影響及調控機制研究”專項，以南水北調對京津冀受水區生態環境影響和調控機制為主要研究內容，針對南水北調通水后對京津冀受水區典型區域的地表水系統水循環過程與水生物群落結構的影響，對地下水系統恢復環境和戰略保障條件的影響，對經濟社會與生態環境協調發展的影響等開展基礎研究，揭示外調水的水量、水質對當地地表水和地下水系統的影響機制，構建南水北調不同調度情景下對受水區經濟社會與生態環境的影響效應評價體系與評價方法，提出南水北調來水與當地水等聯合調控的改進策略。

專項針對受水區生態環境影響及調控機制開展基礎研究，為保障調水后京津冀受水區生態環境質量和維護區域水資源可持續利用提供科技支撐。該專項優先資助三地單位形成實質合作的項目及解決京津冀區域共性問題的項目。執行周期為2-3年。

三、項目指南

南水北調工程是緩解我國北方特別是京津冀地區水資源嚴重短缺局面的重大戰略性基礎設施。南水北調中線工程通水后，京津冀受水區水文條件、水環境狀況將發生改變，這些變化將對受水區的水生態環境、地下水恢復及典型區域的生態社會效應產生影響。目前，針對京津冀三地南水北調典型受水區生態環境影響及調控機制的研究仍顯缺乏，迫切需要發揮三地水文、水資源、水生態、水環境以及信息科學、社會經濟等學科優勢，通過促進學科交叉和三地合作，開展相關研究。

總體目標：

以南水北調對京津冀受水區生態環境影響和調控機制為主要研究內容，針對南水北調通水后對京津冀受水區典型區域的地表水系統水循環過程與水生物群落結構的影響，對地下水系統恢復環境和戰略保障條件的影響，對經濟社會與生態環境協調發展的影響等開展研究，揭示外調水的水量、水質對當地地表水和地下水系統的影響機制，構建南水北調不同調度情景下對受水區經濟社會與生態環境的影響效應評價體系與評價方法，提出南水北調來水與當地水等聯合調控的改進策略。

1.南水北調來水對受水區典型區域地表水生態水文過程的影響研究

明確調水前典型區域地表水生態水文過程及其生物群落結構；研究南水北調來水引起的地表水生態水文過程變化及其生物群落遷移與變化趨勢，分析生物群落對來水變化的響應特征；分析調水引起的生態水文過程變化對典型區域內生物群落結構產生的正反影響，研究其調控機制。

2.南水北調來水對受水區地下水的影響研究

研究南水北調來水后，典型區域地下水修復的可行方法和調控機制；研究地下水資源戰略儲備的功效；研究典型區域依賴地下水的生態系統地下水位閾值，為地下水限采禁采提供科學依據；研究不同情境下的地下水環境變化趨勢及其調控機制。

3.南水北調來水對受水區典型區域生態社會效應研究及其宏觀調控

明確典型區域生態水文條件的改變對生態社會作用的效應及其驅動關系；構建典型區域基于水文條件改變的生態效應評價方法；研究南水北調中線工程對維系受水區生態環境良性變化的調控機制，包括受水區地表水（當地水與中線水）和地下水聯合調度、基于生態保護的中線調度準則與方法，中線生態補水機制等。

四、項目立項

2015年京津冀三地科技主管部門分別發布征集項目通知，按照統一項目指南方向征集項目，成立專項指導專家組。指導專家組以督導身份參與指導項目評審、中期考察與驗收等項目管理工作。

按各地評審程序，經過形式審查、初級評審、會議評審等階段，分別立項5項，共立項15項，資助經費267.3萬元。

各領域立項情況：南水北調來水對受水區典型區域地表水生態水文過程的影響研究立項6項；南水北調來水對受水區地下水的影響研究立項5項；南水北調來水對受水區典型區域生態社會效應研究及其宏觀調控立項4項。如下表。

立項項目清單

五、項目執行情況

（一）取得各類研究成果和人才培養情況

依托項目實施，在研期間各項目組在國內外共計發表論文75篇，其中，SCI發表29篇,EI發表8篇；形成專著1部；為政府提供咨詢報告2份；獲得相關省市級科技計劃項目資助8項；申請發明專利與軟件著作權11項，取得專利授權3項。

通過項目實施，負責人中一位獲得國家優秀青年科學基金并入選科技部中青年科技創新領軍人才，二名入選國家“創新人才計劃”，一位2016年獲得“中國環境科學學會第十屆青年科技獎”；一位2018年入選“青海省高端創新人才領軍人才”，一名項目主要研究人員于2016年入選“北京市科技新星”和“北京市優秀人才青年骨干”計劃。培養了10名博士生，20名碩士生，4名本科生。

（二）取得了一批有成效的成果

京津冀基礎研究合作專項實施三年來，項目立足于南水北調對京津冀受水區生態環境、地下水恢復、外來生物入侵及典型區域的生態社會效應的影響及調控研究，不少研究成果已經在雄安新區、密云水庫應用，對雄安新區水資源合理開發利用、保障首都居民飲用水安全等方面起到了很大作用。

“南水北調調水帶來的外來植物在白洋淀自然保護區的入侵擴張及其生態適應策略”和“南水北調工程調水對華北白洋淀區面源污染輸出強度與水環境響應機理研究”項目的研究成果，在雄安新區的生態規劃、環境保護、水資源合理開發利用等方面起到了很好的指導作用；“南水北調期間密云水庫浮游生物群落結構變動及響應激勵研究”項目的研究成果，對保障首都居民飲用水安全做出了重要貢獻；“南水北調地下存蓄與涵養過程對地下水環境影響與風險調控機制”項目，對保證京津冀地區社會經濟可持續發展和生態系統良性循環具有積極的作用，對全國地下水補充涵養具有較好的借鑒和推廣價值；“南水北調來水及受水區痕量致病微生物的高效去除研究”項目，利用以太陽光為激發來源的光催化消毒技術，設計與開發了多種光催化材料，光催化材料在太陽光下產生具有強氧化性的活性物種，細菌在活性物質的攻擊之下失活并徹底死亡，失去再生性。該技術與方法具有綠色和節能的特性，使得安全、高效、低成本和環保的消毒技術得到了開發。

六、下一步工作思考

自2014年三地共同簽署《京津冀協同創新發展略研究和基礎研究合作框架協議》以來，三地在科技資源共享、學術交流、創辦青年科學家論壇、基礎研究合作專項等方面，建立了緊密的合作機制，共同推動京津冀在基礎研究領域率先形成了政策層面、研究層面、資源層面的良好互動與合作，形成了基礎研究領域協同創新的新局面，有效推動了京津冀協同創新共同體建設。

三地共同設立了京津冀基礎研究合作專項，圍繞共性問題和共性需求，率先打破了管理機制的條塊分割，形成了基礎研究對京津冀區域協同創新發展的源頭支持。“南水北調對京津冀受水區生態環境影響及調控機制研究”專項為京津冀三地首次啟動基礎研究合作專項，開創了三地基礎研究合作的新思路，探索了三地基礎科學研究合作新模式。但是仍然存在以下問題。一是，沒有形成三地科學家全面協同機制，以及開展實質性合作研究；二是，沒有形成持續研究的機制和環境，隨著項目的驗收結束，難以開展更加深入的研究。這些問題為三地科技創新合作提出新的思考。

2018年是京津冀基礎研究合作專項實施的第四個年頭，也是新一輪合作的開始，三地確定在具有廣泛合作基礎和廣闊合作空間的精準醫學研究領域開展合作研究。新一輪合作專項比以往更加強調三地研究團隊的緊密合作，確立了“五個統一”全面協同機制，即統一組織、統一申請、統一評審、統一立項、統一管理。三地同時決定保持資助領域適度穩定，突出基礎科學研究，連續三年在精準醫療領域針對腫瘤、心腦血管疾病、神經系統疾病和代謝性重大疾病開展精準醫療基礎研究，形成京津冀區域協同創新發展精準醫療基礎研究的“朋友圈”。強化資助基礎科學研究，重點資助生命科學等基礎研究學科與臨床研究的交叉融合；強化對基礎研究力量的支持，將臨床與基礎研究科研力量形成合作團隊，納入申報條件；支持利用已有樣本庫、數據隊列等，在京津冀建立新靶點、新藥物的篩選、功能驗證等共享平臺，實現對領域、行業發展的有力支撐。運用現代遺傳、分子影像、生物信息等技術,結合臨床研究和大數據分析，加強協作協同和聯合攻關，提出重大疾病預防、治療和康復的“精準化”策略，助力百姓健康福祉。

下一步，京津冀三地應進一步深化協同機制，形成聯合管理機構，持續加強資源交流和論壇學術層次，推動專項探索新模式。促進基礎研究合作和成果對接，促進成果在三地的共享與轉化落地。實施京津冀協同發展國家戰略，形成國家、三地統一組織、統一申請、統一評審、統一立項、統一管理、成果共享的全面科技創新協同機制，深化實質性合作研究，確保打好京津冀基礎研究協同創新的“團體賽”。

致謝：感謝天津市科技局基礎處提供數據和資料。