探索資源-環境系統的對稱與統一

孟小雪

2018年，習近平總書記在黨的十九大報告中，首次將“樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”寫入了中國共產黨的黨代會報告，將其與“堅持節約資源和保護環境的基本國策”一并，作為新時代中國特色社會主義生態文明建設的思想和基本方略。我國是擁有世界1/5人口的大國，人口、資源和環境可持續性的壓力非常大。針對之前的經濟發展形態，習近平總書記曾深刻指出：“如果仍是粗放發展，即使實現了國內生產總值翻一番的目標，那污染又會是一種什么情況？屆時資源環境恐怕完全承載不了。”在這一背景之下，環境與資源相依相伴，統籌協調治理成為大勢所趨。

20世紀60年代，美國經濟學家K.E. Boulding曾將地球比作在太空中飛行的宇宙飛船，提出生活在其中的人類在不斷消耗內部資源的情況下，必須循環利用有限的資源，同時保護好內部環境，才能長期生存。在同濟大學研究員王韜看來，資源與環境是一體兩面的關系，可以把整個社會經濟系統比擬成有機生命體，既需要水和能量等資源的輸入，也會代謝排放副產物以及廢棄物，進而引起一些環境問題。而他多年所致力的循環經濟和產業生態學研究，就是從探索物質循環的規律出發，解析資源-環境問題的對稱統一性，追求資源與環境的協調可持續發展。躬身其中多年，他的研究腳步遍布于世界多地。在資源與環境和諧統一這一研究使命的牽引下，他的青年筑夢之旅從未停歇。

不懈耕耘，八方求索覓新知

西山蒼蒼，東海茫茫，吾校莊嚴，巍然中央。20世紀90年代，王韜告別了青蔥的中學時代，以優異的成績考入我國最高學府之一的清華大學，在這里開啟了一段致知窮理、學古探微的科研理想旅程。

本科與研究生階段，王韜就讀于清華大學化學工程系，并于1999年、2002年順利獲得清華大學化學工程學士和化學工程碩士學位。

研究生階段，王韜內心的科研種子漸漸萌芽。這段時期，他師承沈靜珠教授從事科學研究，時任全國人大代表以及全國人大環境資源委員會委員的沈教授是化工系統工程和化工行業環境保護專家。在這一課題組中求學修業，耳濡目染，王韜開始對相關領域研究有了更加全面的認識，并產生了濃厚興趣。

20世紀90年代末，產業生態學這一概念被引入到中國。這門旨在探討產業系統與生態系統相互作用關系，促使其可持續發展的新學科，吸引了王韜及其所在課題組的強烈關注。在他看來，產業生態學具有很強的系統性和創新性，能夠為認識和解決環境資源問題提供一些系統的研究思路。當時清華大學化工系一直在尋找資源和環境治理的新方向，在這一背景之下，王韜所在的課題組成立了生態工業研究中心，成了中國最早開展產業生態研究的團隊之一。

在全國范圍內，許多在資源與環境科學領域耕耘多年的研究者，例如清華大學金涌院士、錢易院士，東北大學的陸鐘武院士都是產業生態學的拓荒者，他們為促進領域發展起到了良好的推動作用。作為后起之秀，王韜在這些前輩的精神感召下，時刻未曾忘卻自己的使命與職責。在金涌院士和課題組李有潤教授、沈靜珠教授的引領下，王韜從事的第一個實踐性研究項目就是生態工業園區的規劃，第一個科研試點就在浙江省衢州市。衢州位于錢塘江上游，是我國的化工產業基地之一，如何在發展基礎化學工業的同時將其環境保護好呢？面對這一命題，王韜與團隊成員們通過在園區內部構建產業共生與循環經濟鏈網，實現了工業副產物的再資源化，從而減少了污染物質排放。在諸如此類的研究實踐下，他積累了大量的科研經驗。

在王韜的科研生涯中，堅持不懈的學習和探索從未停止。為了尋求產業生態領域的更多新鮮以及前沿的知識，他又前往耶魯大學攻讀博士，畢業后在挪威科技大學、日本國立環境研究所等地開展資源與環境管理領域的研究。

雖然身在國外，但王韜一直關心和致力于祖國環境問題的研究。他長期關注中國的鋼鐵在役存量與循環利用潛力，量化計算了5大類240小類產品的鋼鐵存量，評價了各類廢鋼鐵資源的城市礦產開發潛力。他深入鉆研中國城市水資源循環以及給排水設施的資源效率，對中國650多個縣級和縣級以上城市的水資源循環流動，包括取水、凈水到污水處理以及再生水的利用進行一系列科學分析。如今，王韜仍致力于城市水資源與其他資源的耦合研究，積極不倦探索著城市系統資源效率的改進之道。

12年的國外研究經歷，奠定了王韜對資源環境領域研究更加全面的世界觀、生態觀，更為他今后開展科研工作打下了堅實的基礎。

不忘初心，青年逐夢報國恩

漂泊的游子總要回歸自己的祖國。雖然王韜的科研足跡遍布美洲、歐洲、亞洲等地，但他從未停止對祖國環境領域研究的牽掛。自2016年3月，結束在立命館大學的科研生涯之后，王韜毅然決然回到了祖國，來到了同濟大學循環經濟研究所這一平臺，開始腳踏實地靜心科研探索。

雖然，同濟大學循環經濟研究所成立僅5年，但團隊成員從20世紀80年代就開始了廢金屬循環利用研究，是國內最早從事綠色發展、循環經濟與資源循環利用的專業研究團隊之一，近年來主持了多項國家級和國際合作課題，取得了一系列創新性科研成果。來到這一平臺之后，最讓王韜感受深刻的便是研究所腳踏實地做科研、將論文寫在祖國大地上的研究氛圍。在這一氛圍的感染下，王韜也希望能夠通過自己的最大努力為資源循環利用以及廢棄物治理等方向做出更多優秀的科研成果。

如何搞好廢棄物治理及資源循環利用？首要的就是要了解廢棄物的種類以及產生途徑。一般來說，廢棄物主要包括城市的生活垃圾、工業固廢、農業廢棄物、建筑廢棄物以及危廢等，這其中可分為可回收廢棄物以及不可回收廢棄物。多年來從事這一領域的科研工作，王韜和團隊通過創新探索成功建立了“中國廢棄物”的相關數據庫，這一數據庫中基本包括了長時間序列的各省市級的廢棄物數據，在與相關環保企業的合作中，他們又收集掌握了精確到社區和企業的廢棄物資料，為城市的廢棄物分類回收以及資源化利用提供了基礎和便利。

我國每年可產生各類廢棄物約100億噸，但哪類廢棄物的產生量最大呢？也許在大多數人們的心中，普遍認為城市生活垃圾或工業固廢的數量是最大的，但實則不然。相關調查發現，截至2018年，我國的城市生活垃圾的產生量約2億多噸，建筑垃圾約20億噸，工業固廢為30多億噸，而農業廢棄物的產量則超過50億噸，主要包括農作物的秸稈和養殖畜禽的糞便等。

2016年，習近平總書記在中央財經領導小組第14次會議上強調，加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化，關系6億多農村居民生產生活環境，是一件利國利民利長遠的大好事，要求力爭在“十三五”時期基本解決大規模畜禽養殖場糞污處理和資源化問題。“在畜禽糞便中富營養物的排放問題是十分嚴重的，而在農業系統及養殖業中，為了防止動物疾病的產生會使用抗生素，而這些抗生素會隨其糞便排出，很難代謝掉，因此會造成一些突出的環境問題。”王韜說。

通過這些數據普及，他希望有更多的中國居民能夠知悉主要廢棄物的產生來源，能夠積極參與垃圾分類。對這些情況的了解，也為王韜所在團隊更好地從事廢棄物處理及利用等相關工作奠定了堅實基礎。

立足現實，探索固廢資源化

為祖國、為社會做科研，是同濟大學循環經濟團隊前行的信念。眾所周知，固體廢棄物是中國現階段需要著力解決的一大突出環境問題，并成為全國多個地區民意關注的焦點。多年從事這一領域的研究工作，王韜團隊也深知固體廢棄物給我國各地區環境以及經濟發展所帶來的危害，并積極投身到相關工作研究中。

2018年11月5日，習近平總書記在首屆中國國際進口博覽會上宣布，支持長江三角洲區域一體化發展并將其上升為國家戰略。多年來，長三角作為人口密集和經濟發達地區，隨著人民生活水平的提高，廢棄物產生量與日俱增，給長三角帶來了巨大的環境安全隱患，成為新時期我國區域環保工作的重點和熱點。

2019年，王韜順利申請了國家自然科學基金面上項目“城市固廢資源循環利用的區域政策協同與空間物質流網絡優化：以長三角為例”，決心在這一項目的支撐下，以長三角城市群的廢塑料和廢玻璃為例，開展資源循環利用的區域政策協同與空間物質流網絡優化研究。

在這之前，王韜對全世界鋼鐵存量以及中國房屋建筑混凝土化的趨勢展開了相關分析，并在其中積累了豐富經驗。在他看來，如今我們對于資源和產業應該抱有從增量型思維方式向存量型思維方式的轉變。以建筑行業為例，靠每年新賣出多少套房子來支撐我們建筑房地產基礎設施的工業增長的好日子如今早已難以為繼，而我們需要的則是將過去二三十年的建筑存量以及基礎設施存量管理好、維護好、優化好，大力推動存量資源的高效和循環使用。固體廢棄物的治理也要充分考慮這一大的背景。而想要做到這些，絕不是僅靠單純的工程思維能夠解決的，而是需要找到每個群體的利益關切點和痛點，最后達到系統平衡和公共收益的最大化。

在國家自然科學基金面上項目中，王韜除卻開展資源循環利用產業布局規劃分析之外，還將另辟蹊徑，開展中觀尺度的空間物質流網絡分析，為長三角地區的固廢資源循環利用提供更加科學的指導，最終達到長三角地區固體廢棄物的政策共榮、資源共用、污染共治、成本共擔和利益共享的目標。

團隊協力，頂天立地做研究

團隊是王韜積極開展科研工作的有力支撐。幾載風雨共度，如今，他所在的科研團隊已發展壯大到20多人，這支由杜歡政教授作為帶頭人的研究團隊，自成立以來，就始終將“頂天立地”做科研作為自己的研究理念。多年來，他們沿襲著重大問題導向的研究模式，在固體廢棄物治理，以及產業資源循環利用領域不斷開拓前行，形成了一系列科研理論及方法創新，為相關企業乃至社會的環境資源協同優化做出了屬于自己的科研貢獻。

除此之外，積極響應國家政策號召，開展科學研究，也是王韜團隊的使命所在。2017年，在國家發展改革委辦公廳等發布的《關于推進資源循環利用基地建設的指導意見》中曾提到，到2020年，在全國范圍內布局建設50個左右資源循環利用基地，基地服務區域的廢棄物資源化利用率提高30%以上，探索形成一批與城市綠色發展相適應的廢棄物處理模式。在這一背景下，團隊積極服務國家的政策需求，幫助河北定州等地規劃建設資源循環基地，利用其地域以及產業優勢，為廢舊輪胎的高值化、資源化以及清潔環保的產業利用提供技術指導。

研究之路任重而道遠。而對于我國資源的現狀與未來，王韜一直有著清醒的認識。“資源與環境始終恪守著物質循環的規律。消耗資源帶來了社會經濟效益的提高，但環境問題便是人類所付出的巨大代價。”他說。這些問題均值得進一步深入鉆研。未來，他也希望能夠通過研究找到資源、環境及社會經濟系統之間的數理結構以及對立統一邏輯，對它們進行更為科學的闡釋。在此基礎上，運用現代信息科技手段，對全球各式各樣產品的物質流動與循環足跡進行追蹤和引導，達到萬物全生命周期的精準資源與環境管理。

天人合一、萬物共生，是古人智慧的結晶。在王韜看來，保護環境、合理利用資源需要奮爭朝夕，更需要全社會世世代代堅持不懈的努力。作為社會的一分子、一位從事環境研究的科研人，王韜始終將此作為自己內心的一項使命，從未忘卻。而今后，他仍將恪守著那份內心的人文情懷以及科研使命，為這一功在千秋的事業而孜孜不倦努力下去！