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执着与坚守-碧水源女博士李天玉为她的“三个梦想”
《中关村》杂志 付谦 / 时间:2019-06-27 09:39:15

  据中关村杂志微信公众平台2019年5月20日讯 中国属于水资源匮乏的国家之一,随着经济高速发展,生态环境和水质污染日趋严重,天然水源已不再适于人类生活使用,地下水也在不同程度上受到污染,北京市污水处理能力、效率、水平与环境要求差距仍然很大,城市污水处理形势依然十分严峻,任务还相当艰巨。
  我们人类有很多行为方式不可思议,甚至为自己制造惨痛的悖论。水是地球不可再生的资源,来自六亿年前地球形成过程中,无论是地球或是水都比人类文明来的早。可人类折腾了千百年,喜欢的并不是自己的创造物,依然喜欢没污染的绿色自然。人类是从绿色的自然走向文明,似乎文明的对面绿色与荒昧相连,人类理应对水尊重且更收敛,但当人类到达文明便嚣张过度——繁衍过度、消耗过度、排放过度,假如有一天,人类没有洁净之水可喝可用,这就是水的责问,是对我们人类的整体问责。
  于是,开始大彻大悟的113个国家,于1972年6月5日,齐聚瑞典首都斯德哥尔摩,通过了著名的《人类环境宣言》,并将每年的6月5日定为“世界环境日”。当第38个“世界环境日”到来之际,李天玉走出校园,走进海淀园碧水源企业博士后工作分站,开始她的三个梦想——继续膜技术研究、用膜工艺去净化污水和研发纳滤技术高品质饮用水。这些年来,她始终都致力于这三个梦想的实现,并且成果显著。


执着与坚守-碧水源女博士李天玉为她的“三个梦想”


  “人类与水讲和”
  2019年4月11日上午,在中关村生命科学园碧水源大厦,女博士李天玉如约接受记者专访。当问及她如何坚守自己的专业、获得成就与荣誉时,记者很想捕捉到一些闪光的豪言壮语,她却微笑带过,只说道“这是所有科研人骨子里的东西”。这是她朴素的告白,真情流露。这次专访实际让记者变成学生,不断为自己知识的空缺而惶恐。
  “什么是治水最困难的事情?”
  “人类与水讲和。”
  一个平静而有震撼力的结论。在水面前真正懂得讲和,这简直是一个充满哲理的审美场景。李天玉说:“对于污水,水的容纳和自净能力是有容积限度,人类总觉得自己高于自然,其实只是自然的一部分,那么,就在自然的怀抱里讲和吧。”讲和不是倒退,而是共生,是一种尊重水的至高境界,这样的境界让水也充满韵味,人的最低需求和最高需求,唯有水让两者首尾相衔,这种胸怀具有宣讲性和建设性。
  李天玉是膜法治理污水学家,污水无法想象的宏观世界和小得无法想象的微观世界,都成为她研究对象,这种充满质感的生态交流,看似枯燥繁杂,却直接渗透到生活底层,甚至渗透到生命底层,有着远远超越政治、军事、外交领域各种大命题的深刻性,显现这门学科的重要性和普及性。而她在的谦恭之时,正表现出她的学科自信与执着、坚守。
  环境与成才
  作为国内唯一一家集全系列膜材料研发、全系列膜生产与装备制造、膜工艺应用于一体的高科技环保企业,碧水源董事长文剑平以研发立命,为解决中国“水脏、水少、饮水不安全”三大问题,以及为城市生态环境建设提供整体解决方案。他带领团队坚持以自主研发世界领先的膜技术,核心技术包括膜生物反应器(MBR)技术和双膜新水源技术,两次获得国家科技进步二等奖。
  文剑平董事长曾说:“创新需要人尽其才,人是关键。”这种敢为人先、敢冒风险、宽容失败的精神,使科研人员的创新愿望得到鼓励、行动得到支持、成果得到尊重,形成了创新优先的鲜明导向。对于李天玉而言,这仿佛是一种呼唤。
  2006年起,碧水源决定研发自己的膜产品,成立了膜技术研发部门,正式踏上自主创新研发的道路。2009年,碧水源第一代膜产品、也是中国第一款自主研发的高强度中空纤维微滤膜(MF)宣告诞生。2010年6月,李天玉带着研究课题加入到膜工艺治污团队,始终参与研发高性能超滤膜(UF)、超低压选择性纳滤膜(DF)和反渗透膜(RO),以及膜生物反应器(MBR)、双膜新水源工艺(MBR-DF)、智能一体化污水净化系统(CWT)等膜集成城镇污水深度净化技术,带动了一批中国企业投入到膜产品的研发之中。从那以后,市场上的膜产品逐渐走上了国产化、规模化的道路。目前,该技术在京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地区已获得广泛应用,并成为了缓解中国水资源紧缺、水污染严重、城镇黑臭水体泛滥等问题的一件“法宝”,并借力国家“一带一路”倡议,走出国门,远销马来西亚、安哥拉等地区。


执着与坚守-碧水源女博士李天玉为她的“三个梦想”


  李天玉按照“应用带科研、科研促生产”的思路,积极参与到国家重大项目的科研工作,自参加工作的九年来,曾获得全国五一奖章、教育部科技进步一等奖、中国膜行业优秀工程师、中国膜工业协会科学技术奖二等奖、北京市优秀青年工程师、首都劳动奖章、北京市优秀人才培养专项资金资助、怀柔区优秀人才等奖励。她还主要承担了20余项市级以上水处理工程项目、8项重大科研项目(如中法、中澳国际联合科研项目、“863”和“十二五”“十三五”国家水专项等);共申请62项专利技术,其中35项已获授权;发表19篇科技核心学术论文,参加20余次国内外学术会议并作报告。以第一作者发表了6篇SCI文章和10篇国际会议论文,且在国际顶端权威学术期刊J.Am.Chem.Soc.(IF:12.113)上发表科研论文;李天玉博士,凭着那份不变的执着与坚守,圆满完成“学研”转变,成就了她最大的闪光点。
  现实与高度
  当初,李天玉来到海淀园碧水源企业博士后工作分站,工作环境与她的想象有很大的差距——每天在污水处理厂,登高爬梯、下沉淀池捞污泥,采集数据做化验,每天下班回家,浑身臭不可闻,真没想到做水处理的工作环境如此脏乱差。
  这种状态持续一段时间后,她逐渐发现,自己研究的第一个技术成果,从理论转型到实际应用,从微观理论阶段放大到应用层面,当时确实很有成就感。既然当初的选择是正确,索性踏踏实实,项目由简到繁,让研究逐步切入实际应用。她认为,理论研究最后的归宿,在于实际应用和推广。从学术研究到产业研发,这是一个必然的转型,可以快速推动学术研究与应用,于是,她最终坚守下来了。
  碧水源蕴藏着不少造诣很深的学人,膜行业的知名专家、学术带头人、以及“海归”带领的科研团队。与之相比,无论从知识层次和视野上、对于膜行业技术与认知,与他们共事,李天玉深感自己的差距,这让她鼓足勇气,走进博士后工作站,创造新知发扬学识,继续她的研究课题。
  海淀园碧水源企业博士后工作分站的学术氛围,宽松、和谐、自由,在这里,她有了第一次难忘回忆。那是一项攻坚性实验,从白天一直持续到次日上午九点,首次实现48个小时连续性实验工作。从此,熬夜加班,成为她工作的常态。
  李天玉还有很多常态,挽起裤管下污水沉淀池,在污水处理厂登高爬梯;撸起袖子、徒手抓捏脏臭的污泥,日以继夜的实验论证,解决污水深度净化技术问题……这就是她对污水处理的执着与坚守。她告诉记者:“我是抱着学习提高的目的,带着自己研究的课题,走进海淀园碧水源企业博士后工作分站的,这是一次研究经历。”她做了既形象又量化的比喻,一项净水技术从思考到实验,从发明到实用研究,再到工程应用,可比喻为0到10之间的工作量,那么实验室的研究工作,可能是从0到2之间,偏于基础理论,即从发现一个科学点,要深入研究它的科学道理,再去解释这种现象;企业研发可能是从3到8之间的研究工作,而这些工作正是她加入碧水源以来一直做的事。比如:用于净水的膜技术,其原理已经存在,但我们怎样将这个科学原理转换为一种技术或产品,这种技术或产品又具备可实用性,形成的产品是否好用?是否节能降耗?这属于企业应用研究层面的工作。就科学研究台阶而言,学校研究更偏基础理论,企业研发更偏实用和技术落地,由此可见学术研发和产业研发之间的落差和跨度之大。
  李天玉在博士后工作站期间,完成了自己研究的课题,其部分研究成果已在公司研发生产中使用,为公司膜产业基地提升科研水平,提高市场竞争力起到了一定促进作用。出站后,她成为碧水源科技股份有限公司研发室主任。主要从事膜法(微滤、超滤、纳滤和反渗透等)工艺技术研究、水处理技术、膜污染控制机理研究与应用、膜性能快速评价方法等工作。她为工作持续发展提供了经验,进而形成产学研一体化的人才培养模式。她的执着与坚守,对她后来的科研生涯产生了潜移默化的影响,体现着博士后群体共性与个性,印证了博士后工作的重要性。围绕企业可持续发展的战略问题,研究相关科技动态、重大理论创新性研究,把握市场需求,解决科研产品在转型中的现实问题,它不仅是校企之间的纽带和桥梁,更为学术理论研究和产业研发搭建了更广阔的舞台。
  孜孜以求
  李天玉善于思考,一直从事膜法工艺技术研究、水处理技术、膜污染控制机理研究与应用。污水处理行业之间的博弈点,就在于膜材选择,针对她之前率队开发的亚微滤膜生物反应器技术来讲,膜材的基网性能和它的成本是市场竞争的关键。为了提高膜材性能、降低成本,她亲力亲为,查阅资料,试用不同膜材,参数调整,筛选最佳基网,从无数次实验中总结规律。
  有一次,低压选择性纳滤膜(DF过滤膜)做出来了,但与混凝沉淀、过滤、消毒等老三段工艺相比,它就是贵族技术,过滤膜性能好,但成本费用太高,自来水厂用不起。怎么办?正当团队成员准备放弃时,作为项目负责人的李天玉,使出那份执着劲,首先把思考问题的重心,放在分析上,并鼓励大家从整个系统分析关键问题,并逐个局部一点一点抠细节,做到重点突破。经过700多个日夜的中试研究,最终实现了DF膜技术的运行费用减少一半,低至0.35元/吨,可以达到常规技术的费用水平,这打破了水处理行业专家们的常规认识,得到同行专家的广泛认同和赞赏,促进了DF膜技术在自来水厂的推广应用,为提升饮用水标准提供有力的技术支撑。
  此外,她带领团队研发的采用槽式曝气系统和高效清洗方法,使膜清洗周期延长50~100%,降低运行维护成本,高效控制膜污染问题,解决了MBR工程应用中的瓶颈问题,为膜行业在水处理领域的快速发展扫清障碍。
  一项科研成果,往往是从执着与坚守开始,学术描绘出的理智范围,李天玉对任何权威,既不侵犯,亦不服从,凭着那份责任,那份执着,独立思考,取得成就,这就是“执着与坚守”的力量。
  学科细化细分是理论研究的趋势,课题交叉合作又是应用研究的特点,膜工艺研究处于产品中游。李天玉认为,大学阶段人都有很强的专业背景,在企业则是学有所用,她研究的课题有很多交叉学科,膜技术工艺团队需要与公司整个团队合作,共同努力。她作为一个课题方向负责人,深知碧水源中每个团队的专业背景不同,研究工作必须与交叉学科团队顺畅协作,她本人更要学习交叉科学中的知识,这样才能面对企业用户的需求,解决他们问题。这是自己的责任和义务,她感觉自己没有太明显的专业背景界限,研究工作也转型为边学边研,这显然和求学期间的学术研究有着本质上的区别。企业研究节奏比学校更快,必须针对市场的需求,并适应市场发展的节奏。无论是技术和产品,首先要有时间概念,占先机、抢占市场。目前,碧水源公司有院士工作站、博士后工作站、美国工程院士大卫·怀特(David Waite)教授工作站、李锁定创新工作室、“国家工程技术中心”研发团队,各个学科之间既有交叉合作,也有共同课题,同时,学习是知识的积累,是思考问题的一种方法。任何事物都存在共性,学科之间都要重新试换一种思维角度,去学习加以认识,然后,把这些相关的理论,交叉在一起,去解决所面临的那些问题。
  2018年月5月18日,习近平总书记在全国生态环境保护大会上的讲话强调:“要深入实施水污染防治行动计划,保障饮用水安全,基本消灭城市黑臭水体,还给老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象。”倡导科学的经济发展模式,注重有效地运用我们现有的资源,环保与可持续发展承担相互责任,这是现实转变,是我们必须走的路。经济发展与环境保护,在科学的指导下和严谨的态度面前,才有共赢的可能。
  作为膜法治水专家,李天玉也深感重任在肩,在继续膜法治污的同时,又根据中国水源水质状况出发,基于国家饮用水水质标准,把创新研发的纳滤技术应用于自来水厂的深度处理上,作为今后研究方向。因为,这个方向能满足民众对高品质饮用水的需求,能为人民美好幸福的生活做出自己专业上的一点贡献!
  李天玉在她的人生生涯中,思考探究的精神紧密相随。针对问题,敢于质疑,又富于思考,找出关键科学点,进行创新性的研究,她的执着与坚守起到至关重要的作用。这份执着与坚守,属于碧水源,更属于社会。望着她的身影,她那句“这是所有科研人骨子里的东西”,总是萦绕在记者心头,挥之不去……


执着与坚守-碧水源女博士李天玉为她的“三个梦想”


  李天玉
  1982年生,博士毕业于北京化工大学。2011年进入海淀园北京碧水源科技股份有限公司企业博士后工作分站(与清华大学高校联合培养),出站后留站,现任碧水源研发中心主任科学家。曾承担8项重大科研项目,获得专利35项,发表论文19篇;获得教育部科技进步一等奖、全国五一奖章、中国膜行业优秀工程师、中国膜工业协会科学技术奖二等奖、北京市优秀青年工程师、首都劳动奖章、北京市优秀人才培养专项资金资助。
  多年来,膜法治水专家李天玉在看似枯燥繁杂的科研之路上稳步向前。她用孜孜以求的心态和坚韧的信念,不仅创造了个体生命的价值,也为中国乃至世界的碧水蓝天梦献上了一己之力。