賀泓：自凈城市，可持續發展

在北京市大興區黃村生態公園，有一處5000平方米的墻體。淺灰色的墻面，凹凸不平的觸感，仿佛和普通的外墻沒什么差別，但它有個特別的功能——通過墻上一層薄薄的涂料，大大降低附近空氣的臭氧濃度。

這是中國科學院大學賀泓團隊與企業合作開發的一種能分解臭氧的特殊涂料。“我們連續觀測了3年，平均全年臭氧質量濃度降低了約10微克/立方米。”賀泓介紹，“在控制大氣污染時，比如PM2.5，是按1微克/立方米逐步控制的，可想而知下降10微克/立方米其實是非常難的。”以這個實驗點的結果外推，如果北京市在全市范圍采用這種涂料，或可使全年空氣質量優良的天數增加15天。

賀泓，中國科學院城市環境研究所（簡稱“城市環境所”）研究員、所長，中國科學院生態環境研究中心研究員，中國科學院大學（簡稱“國科大”）博士生導師，第十三屆、第十四屆全國人民代表大會代表，第十四屆全國人民代表大會環境與資源保護委員會委員，中國工程院院士

環境催化到城市自凈

賀泓留學回國后，致力于提升城市環境自凈能力，實現“污染與自凈平衡”的新質生產力，推動城市高質量發展。2023年10月，賀泓提出“自凈城市”，由中國科學院城市環境所廣大科研人員共同研討。團隊研發的分解臭氧的特殊涂料等一系列城市環境自凈強化技術，區別于經濟代價巨大的污染源治理，“自凈”理念更為低碳、成本更低。

在外場實驗之前，賀泓團隊已經做了很多關鍵工作。起初，他們將目光放在凈化室內空氣上。

人們站在工作中的打印機旁，會聞到刺鼻的味道。這就是臭氧的味道。它作為一種室內環境氣態污染物，超標時對人體健康有極大危害。“你們可能沒太注意到室內有臭氧污染。”賀泓說，“像我們的打印機、復印機和空氣凈化器，只要用到了高壓靜電，就會產生臭氧。”

如果不進行催化，臭氧在大氣中的分解速度較慢。根據不同的氣象條件，臭氧分解的時間，短則幾個小時，長則幾天。不可思議的是，賀泓團隊開發的催化劑，讓這個時長降低到毫秒級別。

更具體地說，賀泓的研究內容可以用4個字概括，就是“環境催化”。催化，是化學工業的基礎，80%以上的化學工業過程涉及催化技術。生產、生活和交通運輸不可避免地對環境造成污染，旨在將這些污染物消除的環境催化應運而生。在環境催化中，消除污染物的過程，既可以是人為推動的，也可以在自然界中自發完成。“我們的大氣顆粒物表面、建筑物表面乃至整個地球表面，這些地方都可能催化大氣中的化學過程，這就是自然界里發生的環境催化。”賀泓說。

一般的工業催化過程，都需要一定條件，換言之，有“門檻”。而能夠在日常室溫或自然的環境溫度下進行的催化過程，才能使自動、自發、自然凈化環境污染成為可能。賀泓團隊目前開展的自凈城市研究，就是通過技術和工程的手段，提升城市環境對污染物的自凈能力。

在此基礎上，賀泓提出了“環境催化城市”的概念——介于人為的催化和自然的催化過程之間，在城市中用人工的方法提升空氣的自凈能力。不僅是墻面，城市中高樓林立，道路縱橫，橋梁四通八達，地面硬化，提供了滲透入城市“毛孔”的多元催化場所。

在賀泓眼中，即使實現碳中和，如果城市本身的自凈能力不能得到提升，人口的聚集和產業的聚集仍會使城市的污染物超標。因而，基于自然、利用人工強化，提升城市的自凈能力，實現城市的可持續發展將成為破局之道。

我想學科學

賀泓16歲就走入大學校園，也逐漸走入了科學的世界。幾年后，他考到北京理工大學讀博，研究纖維增強復合材料，并拿到公派留學的機會前往日本東京工業大學聯合培養。賀泓當時所研究的碳纖維增強復合材料，是地地道道的高技術。“從合成高分子，到紡絲、碳化，然后做成復合材料測定性能……現在想來，都覺得這些內容的技術含量非常高。”賀泓說。

可那時的賀泓并沒有意識到這一點。他腦海里只有一個念頭：“中國薄弱在‘技術’只是表象，薄弱的根子在‘科學’，在于我們的基礎研究里原創的東西遠遠不夠。”

正因此，賀泓放棄了公派留學身份，征得當時北京理工大學校長朱鶴孫教授的同意后，轉學到東京大學。“我想學科學，我想到東京大學學習，也通過了考試。”賀泓說，“但是日本的文部省不同意，一個電話打到了東京大學，說不能接收這個留學生。”

接著，東京大學找到了賀泓聯系的導師田中教授，表明不能讓這個學生在這里學習。田中教授直接找到文部省的相關課長：“我告訴你兩件事：第一是這個學生想學，第二是他通過了我們學校的考試。我也想教他。還有什么問題嗎？”田中教授一通電話后，賀泓算是轉學成功了。

然而，他之后一段時間的日子并不好過。“轉學后，原來國家給的獎學金就沒有了，要靠我自己掙。”在餐廳端盤子、在公司打零工，這些賀泓都做過，只為攢學費、在異國他鄉生存下去。

在日本花這么大的力氣轉學，賀泓只為他執著追求的3個字——學“科學”。之后也是為了學“科學”，他又基于自己的興趣，轉到美國一所很好的大學，從事表面科學研究。那時，他在加拿大的合作教授是1986年諾貝爾化學獎獲得者約翰·普蘭尼（John"Polanyi），他可以繼續與普蘭尼教授合作，從事他感興趣的、更為基礎的表面科學研究，且生活安定富足。

然而1998年那次回國的經歷，讓賀泓在很多個不眠之夜后，最終作出了回國的選擇。

他坐在飛機上，云層清晰可見——非常純凈的空氣在對流層上方，隨著飛機一點點地下降，他更清楚地看到一個大“鍋蓋”籠罩在我國的城市上空。經過與國內學者的交流，賀泓發現柴油車尾氣污染問題亟須解決，而這正好是賀泓博士畢業后在日本一家企業工作時做的研究方向——柴油車尾氣凈化。

“在回國的座談會中，我也貢獻了一些智慧，甚至把一些經驗資料都給國內了，但是你人不回來終究還是不好解決這個復雜的問題。”賀泓回憶說。

賀泓與普蘭尼教授聊過很多次，普蘭尼教授對他說：“你回去是因為想做應用研究，我理解你要為國家服務的心情；但你如果繼續做基礎研究，沒有其他地方比在我這兒更好的了。”

回國，專注城市凈化問題

十年前，賀泓憑著對“學科學以報國”的信念，毅然放棄公派留學機會，課余時間端盤子、打零工，只為從事自身感興趣的基礎研究；十年后，賀泓在國際頂尖的科研團隊從事著年少時夢想的基礎研究，卻又親口拒絕在那里繼續做科研的機會，回國解決污染防治的實際問題。

他的這段故事，在城市環境所的老師和同學中廣為流傳。回想起自己之前的選擇，他調侃自己“不可理喻”，而當今天娓娓道來時，他卻很平靜、很安心。

“回國我下了最大的決心，這輩子沒有那么糾結過。”賀泓坦言，“現在回過頭來看，這個決定很正確；如果不回來，那會是終身的遺憾。”

2000年，賀泓入選中國科學院海外引才計劃，次年回國。

2012年左右，在北京生活的人大概都有這樣的記憶：北京的藍天不常見，出門一度需要佩戴防霾口罩，PM2.5這樣的專業術語成為普通人茶余飯后掛在嘴邊的詞。如果哪天天空泛藍，是值得發個朋友圈慶祝的新鮮事。

回國后，賀泓的目標很明確——防治大氣污染，解決實際問題。

同年，中國科學院啟動“大氣灰霾追因與控制”B類先導專項，賀泓作為首席科學家牽頭負責。不同于倫敦的煙霧污染、洛杉磯的光化學污染，我國的大氣污染具有特殊性和更高的復雜性。2017年，專項結題總結研究成果時，研究團隊在學術委員會指導下總結凝練出“大氣霾化學”的理論成果。

“當時只是有一個理論框架，之后我們在2022年得到了國家自然科學基金委員會基礎科學中心的支持，由我來牽頭繼續發展和完善大氣霾化學理論。”賀泓說，“基礎科學中心是基金委最大的基礎研究人才項目，等于又憑興趣誤打誤撞回到基礎研究上。”

從最緊迫的問題開始

當時最緊迫的問題是什么？“柴油車排放污染的控制問題。”賀泓說。

1986年3月，我國啟動國家高技術研究發展計劃（以下簡稱“863計劃”）。“十五”期間，863計劃首次將資源環境技術納入部署領域。那一年，賀泓剛好回國：“第一批環境863計劃，我就拿到了一個課題，作為首席科學家研究柴油車尾氣凈化。”

柴油車在運行中排放的氮氧化物是主要的大氣污染物之一。排放到空氣中的氮氧化物是產生細顆粒物和臭氧的重要前體物，對空氣質量和人類健康產生嚴重影響。國科大碩士生導師、城市環境所研究員連志華2015年從賀泓團隊博士畢業后，加入城市環境所，一直從事氮氧化物催化凈化的研究。

“我們研究催化技術，通過選擇性催化還原，將氮氧化物轉化成無害的氮氣，來減輕氮氧化物排放對環境和人體的危害。”連志華說，“對構效關系、反應機理進行研究，設計合成高效催化劑，實現氮氧化物的催化凈化。”2019年，賀泓團隊研究成果“燃燒廢氣中氮氧化物催化凈化基礎研究”項目，獲國家自然科學獎二等獎。

十余年過去，北京的藍天已不再“新鮮”。2013年到2022年間，我國PM2.5平均濃度下降57%，成為世界上第一個全面治理PM2.5污染的發展中國家。賀泓看到這樣的變化，倍感欣慰，他說：“藍天常見，這里面有我們的貢獻，我覺得這輩子，在國外做出再大的成就，也沒有這樣的滿足感。”

賀泓曾名賀俊山，念高中時改名為“賀泓”。泓，形容水深而廣的樣子。從“山”到“水”，他與生態環境結下了不解之緣。小時候，他站在邯鄲叢臺公園趙武靈王的點將臺上勵志抒懷，決心用知識改變命運。如今，他是中國工程院院士，是國科大博士生導師，中國科學院城市環境所研究員、所長和中國科學院生態環境研究中心研究員。想起這一路走來的日子，他說：“不回國，可能有另外一種精彩；但回國，我的心就安了。”

賀泓招學生的標準有兩條：第一，你是不是熱愛科學？第二，你是不是熱愛國家的環保事業？“你不愛科學，那咱們免談。”賀泓說，“其次，要熱愛祖國的環保事業，我們在做的是一個崇高的事業，而不單單是養家糊口的手段。”

賀泓在專業的指導上十分嚴謹。“賀老師對數據的可重復性和誤差要求非常高，如果沒有比較好的可重復性，或系統誤差較大，賀老師都不會允許我們在論文中使用這個數據。”國科大資源與環境學院2024級博士生白思佳說。

作為全國人大代表，賀泓為國建言獻策；作為城市環境所所長，他探出了城市環境所未來路在何方——建立城市環境自凈理論，一步一個腳印打造基于自然過程的低碳、低成本人工強化自凈技術，引領國際前沿，建成原始創新策源地和關鍵技術高地，讓“自凈城市”成為城市環境所的亮麗名片。

責任編輯：樸添勤