賀泓：打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)

文/嚴(yán)鳴

賀泓出生在千年古城邯鄲。青少年時期，正是中國社會變革和轉(zhuǎn)折時期。盡管“文革”結(jié)束，氣象更新，但彼時科技落后、物質(zhì)匱乏、信息閉塞依然困擾中國。在賀泓心里，可愛的家鄉(xiāng)和不盡如人意的生存環(huán)境給他留下不可磨滅的印象，剛上初中的他就在心底立志，努力求學(xué)，增長見識，學(xué)習(xí)先進(jìn)，用知識改變家鄉(xiāng)落后面貌。

賀泓在邯鄲一中讀初中兩年，跳級轉(zhuǎn)邯鄲二中讀高中兩年，1981年以16歲年紀(jì)考上河北師范大學(xué)，并在上世紀(jì)90年代初被國家教委選派赴日本留學(xué)，1994年在日本東京大學(xué)理學(xué)部化學(xué)系獲理學(xué)博士學(xué)位。他先后在日本、美國、加拿大留學(xué)和工作10余年，除在日本理研公司研究中心做過兩年多柴油機(jī)尾氣催化凈化研究工作外，大部分時間從事固體表面科學(xué)和模型催化等純基礎(chǔ)科學(xué)研究。尤其在加拿大，賀泓跟隨諾貝爾化學(xué)獎獲得者JohnPolanyi教授研究化學(xué)界前沿的吸附狀態(tài)下的光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)課題。當(dāng)時他已在國際期刊發(fā)表表面科學(xué)和模型催化學(xué)術(shù)論文多篇，又能跟隨名師，學(xué)術(shù)前途一片光明。他1997年發(fā)表在SurfaceScience上研究Ni(100)表面碳化物甲烷化文章中，發(fā)現(xiàn)二維石墨可以在金屬表面形成并穩(wěn)定存在，而在當(dāng)時還沒有石墨烯的概念。隨著改革開放中國經(jīng)濟(jì)騰飛，國內(nèi)大氣污染日益嚴(yán)重時刻牽動賀泓的心，環(huán)境催化治理大氣污染也是他力所能及的專業(yè)，于是萌生放棄國外他所鐘愛的基礎(chǔ)科學(xué)研究而回國開展環(huán)境催化應(yīng)用于大氣污染控制的念頭。1998年賀泓應(yīng)邀成為中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心客座研究員，國內(nèi)恩師、單位領(lǐng)導(dǎo)和好友期待賀泓歸來。

2001年，36歲的他回到中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心。經(jīng)過十幾年團(tuán)隊(duì)建設(shè)與合作努力，至今已在柴油車排放污染控制、室內(nèi)空氣凈化和大氣灰霾成因與控制研究和應(yīng)用等方面取得顯著成果。賀泓感嘆，我們生在一個偉大時代，年輕時立下的志愿基本都已實(shí)現(xiàn)，而未來還有更高更遠(yuǎn)的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。不久前，母校請他題字，賀泓欣然落筆：“生逢其時，民族復(fù)興千載夢；學(xué)以致用，家國情懷少年心?！?/p>

打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”

賀泓清楚地記得，北京奧運(yùn)后大氣灰霾問題越來越引起各方關(guān)注。隨后幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)和自媒體渠道的發(fā)達(dá)，越來越多的國民對于與他們生活質(zhì)量休戚相關(guān)的生態(tài)環(huán)境表示極大關(guān)切。

黨和政府早就對大氣污染高度關(guān)注，20世紀(jì)70年代就采取種種治理措施，更是在2013年出臺史無前例的《大氣污染防治行動計(jì)劃》。一時間，打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”成為新世紀(jì)擺在我們面前的一項(xiàng)政治任務(wù)。

那段時間，賀泓對天氣變化格外敏感，每當(dāng)新一輪灰霾悄悄籠罩京城，他的心情就會再次緊張。甚至于說他的心情好壞完全取決于灰霾來去，因?yàn)楫?dāng)時他的身份是中科院2012年啟動的“大氣灰霾追因與控制專項(xiàng)”研究首席科學(xué)家，帶領(lǐng)很大一個團(tuán)隊(duì)研究灰霾成因、預(yù)報(bào)預(yù)警和治理技術(shù)，為國家制定有效污染減排策略提供依據(jù)和支持。

這項(xiàng)“欲與天公試比高”的工作，難度可想而知。對灰霾成因分析及預(yù)報(bào)預(yù)警，極其復(fù)雜，需要大氣化學(xué)、大氣物理、氣候氣象等多學(xué)科交叉合作，這大大增加灰霾問題研究的復(fù)雜性和治理的艱巨性。

賀泓負(fù)責(zé)的灰霾專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)有近300名科學(xué)家，他們來自中國科學(xué)院十幾個研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué)等國家頂級科研機(jī)構(gòu)。作為團(tuán)隊(duì)牽頭人，協(xié)調(diào)各方，千頭萬緒，壓力可想?！爸挥邪鸦姻残纬稍蚋闱?，我們才能以最小代價(jià)治理它?！?/p>

然而灰霾是個狡猾的“敵人”?；姻差l繁發(fā)生，有氣象外因，但更重要的是大氣復(fù)合污染內(nèi)因。在復(fù)合污染條件下，大氣氧化性增強(qiáng)、氣態(tài)污染物向顆粒態(tài)污染物轉(zhuǎn)化加快，才是造成我國灰霾事件頻繁出現(xiàn)的根本原因。

“大氣復(fù)合污染形成的二次細(xì)顆粒物，大大超過當(dāng)?shù)貧夂?、地形等條件決定的環(huán)境容量，一旦出現(xiàn)持續(xù)靜穩(wěn)天氣，就會出現(xiàn)污染物無法擴(kuò)散的情況。這種因?yàn)榈湫蛷?fù)合污染造成的灰霾現(xiàn)象及其治理，并沒有直接國際經(jīng)驗(yàn)可借鑒，主要靠我們自己摸索研究?！?/p>

賀泓說，治霾沒有捷徑。幾乎每次灰霾來臨，他和團(tuán)隊(duì)成員都要在各自崗位行動起來，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、加強(qiáng)監(jiān)測、分析成因。過程往往加班加點(diǎn)，廢寢忘食。在團(tuán)隊(duì)共同努力下，他們以大氣細(xì)粒子（PM2.5）生成、演化與控制為核心問題，以京津冀、長三角和珠三角地區(qū)為重點(diǎn)研究區(qū)域，通過可控實(shí)驗(yàn)、外場觀測和數(shù)值模擬，基本闡明區(qū)域灰霾形成機(jī)制，初步識別關(guān)鍵污染物和污染源，提出區(qū)別于倫敦?zé)熿F和洛杉磯光化學(xué)煙霧的第三類霾化學(xué)煙霧概念模型和理論框架，對我國后續(xù)一系列大氣污染防控研究和重大科技計(jì)劃的立項(xiàng)和實(shí)施起到先導(dǎo)作用，為科學(xué)可行的灰霾控制技術(shù)和解決方案提供關(guān)鍵科技支撐。近幾年來，國民已經(jīng)感受到大氣污染治理力度越來越大，效果越來越好，藍(lán)天白云的日子逐漸增多，重點(diǎn)區(qū)域顆粒物濃度明顯下降。

抓住機(jī)動車治污的“牛鼻子”

我國現(xiàn)階段污染物排放總量基數(shù)大，尤其隨著城市汽車保有量激增，大城市氮氧化物污染逐漸加重，這使得我國大氣污染日益呈現(xiàn)出復(fù)合污染態(tài)勢，即由煤煙型污染與機(jī)動車尾氣污染及其他污染疊加構(gòu)成。由于機(jī)動車尾氣直接排放致霾的PM2.5及前體物，賀泓主張大城市應(yīng)把機(jī)動車尾氣污染控制放在優(yōu)先治理位置。而在機(jī)動車治理過程中，首先要抓住重型柴油車這個“牛鼻子”。賀泓表示，就運(yùn)輸量和經(jīng)濟(jì)性而言，我們不能完全擺脫重型柴油車，運(yùn)送工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料和產(chǎn)品很大程度需要它。其實(shí)如果從能源消耗角度說，和汽油車相比柴油車應(yīng)該是更加綠色的交通工具。

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)潛心研究幾年，發(fā)表幾十篇論文，申請十幾個專利，研究可謂獨(dú)樹一幟。但賀泓漸漸發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)實(shí)國情條件下，很難實(shí)現(xiàn)他的初衷。首先，我國燃油中含硫量高，客觀上限制了HC-SCR應(yīng)用。其次，我國汽車工業(yè)長期跟隨國外技術(shù)，很難說服一個企業(yè)在柴油車尾氣凈化后處理這一核心技術(shù)上率先嘗試為天下先的巨大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

身為“海歸”，賀泓第一次遭遇水土不服，但他沒有怨天尤人，而是果斷調(diào)整方案。一方面，保持在HC-SCR研究上的領(lǐng)先地位，同時迅速開展尿素-SCR應(yīng)用和前瞻研究，滿足我國即將實(shí)施柴油車國IV排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施帶來的市場需求。這個順應(yīng)國情的思路調(diào)整帶來豐碩成果?！?63”團(tuán)隊(duì)在賀泓帶領(lǐng)下協(xié)同攻關(guān)，幾年時間突破適用于我國燃油品質(zhì)的高效SCR催化體系設(shè)計(jì)與催化轉(zhuǎn)化器生產(chǎn)核心技術(shù)，成功研發(fā)了國際先進(jìn)水平的柴油車用釩基NH3-SCR催化劑，在重型柴油車NOX凈化規(guī)?；瘧?yīng)用中呈現(xiàn)出優(yōu)良活性與穩(wěn)定性。

讓賀泓最有成就感的是，他們的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合團(tuán)隊(duì)打造了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化“大尺寸催化劑載體——催化劑生產(chǎn)與封裝——匹配控制技術(shù)與集成”技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，形成國內(nèi)最大重型柴油車SCR后處理系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)體系，國IV、國V產(chǎn)品累計(jì)裝車超過100萬輛，打破了國外公司壟斷，帶動了本領(lǐng)域環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

創(chuàng)新沒有定式

近年來，灰霾頻襲讓許多人選擇“宅”在家或室內(nèi)。實(shí)際上，即使及時關(guān)閉門窗，室內(nèi)空氣質(zhì)量仍然面臨窗外大氣污染和室內(nèi)空氣污染雙重壓力。這讓各種品牌和款式空氣凈化器成為搶手產(chǎn)品。

空氣凈化器今天已普及，但10多年前，還鮮為人知，而賀泓也是一個偶然機(jī)會接觸到室內(nèi)空氣催化凈化技術(shù)。

數(shù)據(jù)顯示，人們在室內(nèi)度過的時間高達(dá)80%以上，因此室內(nèi)環(huán)境與空氣質(zhì)量直接影響人民健康和生活水平。但由于我國大量使用人造板材裝修和人均居住面積較小等因素，導(dǎo)致甲醛和微生物是室內(nèi)空氣中兩類主要污染物，對人體健康構(gòu)成危害。

催化氧化技術(shù)可以利用空氣中的氧氣將甲醛完全分解為無害的H2O和CO2，但即使采用前人發(fā)現(xiàn)的最佳氧化催化劑，其催化氧化甲醛操作溫度也需要80℃，仍遠(yuǎn)高于室溫，因此難以滿足室內(nèi)空氣凈化所需常溫常壓、高效、安全、經(jīng)濟(jì)的要求。此前，常用室內(nèi)空氣殺菌法有：臭氧、等離子體、紫外線、化學(xué)藥劑殺菌等。然而，這些殺菌法在有效殺滅有害微生物同時，對人體或環(huán)境都有較大潛在危害。

面對困局，賀泓開拓思路，完全基于“創(chuàng)新沒有定式”的敢為人先，提出室溫非光催化凈化室內(nèi)空氣新思路。在甲醛凈化方面，設(shè)計(jì)并研制出高分散負(fù)載型Pt基催化劑，確認(rèn)高度分散的Pt是該催化反應(yīng)的活性中心，首次實(shí)現(xiàn)了室溫條件下甲醛催化氧化，并且發(fā)現(xiàn)堿金屬助劑作用下可實(shí)現(xiàn)Pt在載體上的單原子分散，有利于活化氧氣和水在催化劑表面生成活性表面羥基，從而大大提高室溫催化氧化甲醛的反應(yīng)活性，降低催化劑成本。賀泓的系列成果，被國內(nèi)外同行贊嘆為“甲醛吸附和氧化研究方面取得重大進(jìn)展”，是“令人驚嘆的成果”。在催化殺菌方面，發(fā)明了系列載銀無機(jī)催化殺菌材料及其制備方法，在室溫條件下不借助藥劑或外界能量就可快速催化殺滅吸附其表面的病毒、細(xì)菌、真菌等微生物，具有廣譜、高效、對人體無害的優(yōu)勢。

基于上述成果，為迅速產(chǎn)業(yè)化，早日服務(wù)生活，賀泓同北京亞都、日本三菱電機(jī)等國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)合作，建成甲醛凈化和催化殺菌材料生產(chǎn)線，開發(fā)了多款應(yīng)用上述專利技術(shù)的新型室內(nèi)空氣凈化器和空調(diào)產(chǎn)品，迅速推向市場，取得良好經(jīng)濟(jì)和社會效益。此外，賀泓還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對其他室內(nèi)空氣污染物如揮發(fā)性有機(jī)物、臭氧和氨氣開展催化凈化研究，有些成果在空調(diào)、車用凈化器和防護(hù)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。特別是他們的臭氧催化分解專利技術(shù)在海爾開發(fā)的離子風(fēng)空調(diào)中發(fā)揮了至關(guān)重要作用，在分解電離空氣產(chǎn)生的臭氧同時，凈化了空氣中的甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物；這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)波音公司委托進(jìn)行了低溫、超高空速的再開發(fā)，有望應(yīng)用于波音飛機(jī)客艙空氣質(zhì)量改善。這些研究工作很好地引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展，推動了室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

解鈴還須系鈴人

催化，是加快化學(xué)反應(yīng)速度，其應(yīng)用遍及化學(xué)化工領(lǐng)域。賀泓常說，人類實(shí)際掌握催化技術(shù)后，改造自然能力大大增強(qiáng)，就使得我們的活動超過環(huán)境所能承受的負(fù)荷。賀泓團(tuán)隊(duì)所研究的環(huán)境催化，就是要利用催化手段解決和化學(xué)相關(guān)的諸多環(huán)境污染問題，用簡潔明了的話總結(jié)就是：解鈴還須系鈴人。

回國后，賀泓一直重視對于“解鈴人”的培養(yǎng)，團(tuán)隊(duì)建設(shè)和人才培育一刻不曾放松。

賀泓根據(jù)學(xué)生條件和稟賦，力爭對學(xué)生實(shí)施個性化指導(dǎo)，使得團(tuán)隊(duì)日益強(qiáng)大，學(xué)生成材率極高。2001年以來已培養(yǎng)博士、碩士研究生42名，其中7人分別獲得中國科學(xué)院院長特別獎和優(yōu)秀獎，4人獲中國科學(xué)院優(yōu)秀博士論文，2人獲得基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金，1人獲第15屆國際催化大會“青年科學(xué)家獎”。2013年賀泓領(lǐng)銜創(chuàng)建中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心大氣污染控制中心；2014年組建“大氣污染物的源匯過程與污染源控制技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”，入選科技部創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃；2015年作為首席科學(xué)家籌建“中國科學(xué)院區(qū)域大氣環(huán)境研究卓越創(chuàng)新中心”，并于2017年正式建成運(yùn)行，成為我國打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的一支重要力量。

近年，賀泓更加忙碌。他常作為專家參與科技部、中國科學(xué)院和國家自然科學(xué)基金委等部門科技規(guī)劃或項(xiàng)目評審，光是作為京津冀協(xié)同發(fā)展專家咨詢委員會委員，4年來參加的相關(guān)會議和調(diào)研將近100次。2017年賀泓當(dāng)選第十三屆全國人大代表，并在第一次大會上提出關(guān)于盡快實(shí)施“清潔柴油機(jī)行動計(jì)劃”建議，目前已獲生態(tài)環(huán)境部回復(fù)采納。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極落實(shí)提出的建議，投身到用柴油車排放控制與在線監(jiān)管技術(shù)升級的總理基金攻關(guān)項(xiàng)目，研發(fā)技術(shù)已在京津冀數(shù)城落地示范應(yīng)用。從新車擴(kuò)展到在用車，研究內(nèi)容和復(fù)雜性成倍增加，但研究成果更能及時見效。

賀泓常說，個人命運(yùn)和祖國命運(yùn)密不可分，只有把人生融入到國家進(jìn)步、民族復(fù)興的偉大進(jìn)程中才是無悔人生，我們要做出無愧于這個偉大時代的工作！