藍色地球的捍衛(wèi)者

李明麗

海洋，覆蓋了地球表面的四分之三，是自然界最重要的水體組成部分。近幾十年，隨著沿海城市經(jīng)濟的快速發(fā)展、海上石油開采、船運活動等人類活動的影響，一些有毒有機污染物和金屬元素等紛紛被帶進海洋，給人類的生存和發(fā)展帶來了極為不利的后果，整個藍色地球逐漸變了樣。

海洋污染中陸地污染源占了80%甚至更多，它們通過江河徑流、大氣擴散和雨雪等降水形式，最終匯入海洋。污染物一旦進入海洋后，很難再轉(zhuǎn)移出去，特別是一些不易溶解和較難降解的持久性有毒物質(zhì)，隨著時間的積累，在海洋中越積越多，并在生物中富集，通過食物鏈傳遞，達到金字塔頂端，最終對人體健康造成潛在威脅。海洋污染已引起國際社會越來越多的重視。

它們在海洋中發(fā)生了什么樣的變化？這些變化又帶來哪些危害？怎樣才能及時止損？研究這些關(guān)乎人類在地球上長期生存的問題，廈門大學教授王新紅當仁不讓。

順應發(fā)展的選擇

王新紅讀大學是在20世紀八九十年代。當時，全球經(jīng)濟闊步發(fā)展，但同時催生了諸多環(huán)境問題。在學術(shù)界，環(huán)境地球化學——一門融合環(huán)境科學、地球化學、生物學、生態(tài)學等多專業(yè)的新興學科，漸漸被人熟知。同期成長的一人、一學科在十幾年后的廈門大學有了交集。

“我之前學的是石油有機地球化學，后來在大潮流背景下，從地球科學研究開始向環(huán)境科學轉(zhuǎn)型，也就是利用地球科學的交叉性、系統(tǒng)性理念及先進的技術(shù)手段來研究環(huán)境問題?！?994年，從成都理工學院碩士畢業(yè)的王新紅順勢踏過這道門檻，入職了廈門大學環(huán)境科學研究中心。在那里，她遇到了對自己科研生涯尤為重要的兩個人，洪華生教授和鄭微云教授。

洪華生是環(huán)境科學研究中心的首屆主任，也是20世紀80年代我國首位回國的海洋學女博士，主攻海洋生物地球化學研究。在她的引導下，王新紅基于廈門大學海洋環(huán)境科學研究的特色和優(yōu)勢，開展了廈門及其鄰近海域海水和沉積物中多環(huán)芳烴的地球化學研究，發(fā)表了多篇論文，并取得環(huán)境科學專業(yè)的博士學位。

環(huán)境地球化學主要研究天然和人為釋放的化學物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，及其與環(huán)境質(zhì)量、人體健康的關(guān)聯(lián)性。這就要求，研究人員除了做到合理布點采樣、精確分析監(jiān)測以及質(zhì)量控制和保證等，還需要深入探索這些污染物在環(huán)境中揮發(fā)、吸附、降解等過程與機制，并掌握有毒化合物對自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的毒性效應和危害。由于早期條件有限、資歷尚淺，在分析痕量有機物污染時，王新紅坦言進行得并不順利。但她留意到一些意想不到的海洋污染事件：在海洋環(huán)境中，有些有毒有害污染物的含量不高，沒有隨著時間延長而消失，反而靠著常年在生物體內(nèi)的累積產(chǎn)生嚴重的毒性效應，甚至影響到種群的發(fā)展。關(guān)于這一現(xiàn)象的種種疑問，促使王新紅叩開了生態(tài)毒理學的大門。這是一項與環(huán)境地球化學聯(lián)系緊密的研究，由生態(tài)學、環(huán)境化學、毒理學、海洋生物學等多學科交叉和融合。在這條道路上，海洋生態(tài)毒理學專家鄭微云教授是王新紅的引路人?！吧鷳B(tài)毒理學研究關(guān)注污染物的生物生態(tài)效應，即污染物等對生物及生態(tài)系統(tǒng)的危害程度、影響范圍，可為國家制定海水及沉積物等環(huán)境基準提供依據(jù)。我經(jīng)常和鄭教授溝通，受益頗深，還和他一起起草了國家基金項目申請書，了解到更多污染物對魚類等海洋生物的毒性影響機制。后來，我們接連拿到了國家自然科學基金的項目。他很高興，鼓勵我利用自己的學科背景優(yōu)勢，把海洋生態(tài)毒理學和環(huán)境地球化學融合起來研究下去?！?/p>

2001年，王新紅博士畢業(yè)。她回憶說，受實驗技術(shù)等條件限制，當時的環(huán)境地球化學想開展的創(chuàng)新性研究工作推動較為緩慢。幸運的是，生態(tài)毒理學這一“副業(yè)”，倒是帶來了國家項目審核通過的好消息。于是，王新紅坦然地接受了研究重心的變化，一邊開展海洋生態(tài)毒理學工作，一邊密切關(guān)注海洋環(huán)境分析化學研究手段和技術(shù)的進展。那些年，她尋找合作方、前往知名學府深造、為研究工作引進新技術(shù)，目的是為自己的優(yōu)勢研究領(lǐng)域環(huán)境有機地球化學積蓄力量。

積跬步以至千里

與其說王新紅在等待發(fā)展機遇，不如說她在爭取為自己創(chuàng)造機會。在香港科技大學、英國蘭卡斯特大學、美國伍茲霍爾海洋研究所等，她均有或長或短的停留時間，多是以訪問學者的身份交流，思考國際前沿技術(shù)與環(huán)境地球化學研究的結(jié)合。這個過程正是王新紅拓展領(lǐng)域，邁開對新興污染物創(chuàng)新性研究的重要一步。

“環(huán)境科學本身就是一個交叉性的學科。在不同高校研究所的訪問經(jīng)歷讓我把接觸到的化學、生物、海洋、地質(zhì)方面的知識慢慢融會貫通起來，科研思路理順了，科研視野拓寬了。”如今，在王新紅的研究體系當中，環(huán)境地球化學與生態(tài)毒理學已經(jīng)很好地實現(xiàn)了融合。她將有機污染物視作起點，沿著這個污染物的地球化學過程做現(xiàn)場采樣調(diào)查、實驗室分析，研究它們的遷移轉(zhuǎn)化過程及影響機制，并進一步探討它們對生物及其種群的生態(tài)毒性效應，通過生態(tài)和健康風險評價，科學地評估并確定污染物對人類和自然界影響的安全警戒線。

在這個日臻完善的研究鏈條中，污染物的痕量分析方法建立是研究的基礎(chǔ)和根本，也是開展后續(xù)研究至關(guān)重要的起始環(huán)節(jié)。據(jù)王新紅介紹，海洋環(huán)境中有機污染物的多環(huán)芳烴、有機錫化合物、持久性有機污染物（POPs）等，濃度低（10-9？10-12）、毒性大，因依賴嚴格的潔凈實驗室及高精度的大型分析儀器，痕量分析實驗室的建設不盡如人意，可以說嚴重阻礙了該領(lǐng)域的發(fā)展進程。也因此，她在近20多年的時間里將方法體系建立作為突破點，從未停止對環(huán)境分析化學的探索。

20世紀90年代，實驗室條件有限，王新紅曾為了建立海洋環(huán)境中痕量有機污染物如有機錫化合物的分析方法，從實驗室蒸餾和提純到試劑開始，到后面實驗方法與國際標準參照物對照過關(guān)，一忙就是5年時間。她說，那時候國內(nèi)沒有現(xiàn)成的技術(shù)和滿足痕量分析條件的有機溶劑，分析手段、實驗體系都要靠著一遍遍摸索來修正和完善?！安煌诜治龌瘜W等研究方向，我們摸索出來的分析方法必須滿足質(zhì)控要求，具備良好的重現(xiàn)性。”

王新紅日積月累的探索最終實現(xiàn)了海洋環(huán)境中痕量有機污染物分析的技術(shù)突破，她在環(huán)境地球化學和生態(tài)毒理學領(lǐng)域的研究也越發(fā)順利。從拓展的環(huán)境區(qū)域和污染物種類來看，她系統(tǒng)研究了多環(huán)芳烴、有機氯農(nóng)藥、全氟化合物等在流域-河口和近海環(huán)境中的來源、遷移轉(zhuǎn)化和影響效應等，并大尺度研究了中國陸架邊緣海東海、黃海、南海北部等近海海域的污染物地球化學，引領(lǐng)了我國海洋環(huán)境科學在該領(lǐng)域的研究，推動了國內(nèi)陸海統(tǒng)籌規(guī)劃的科學制定和海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

同時，她應國家及地方需求，還積極參與到國家和省市科技研發(fā)工作中，在2009年當PM2.5尚未成為一個家喻戶曉的詞匯時，王新紅已經(jīng)完成了一項市科技計劃重點項目，面向城市大氣氣溶膠物化特性及時空分布進行了深入研究。她說，這種前瞻性研究意識和自己豐富的訪學經(jīng)歷、合作經(jīng)驗有著分不開的聯(lián)系。2010年王新紅在美國伍茲霍爾海洋研究所訪問，發(fā)現(xiàn)單體烴天然放射性碳同位素技術(shù)是地學領(lǐng)域前沿技術(shù)，它可以精確地分辨環(huán)境中有機質(zhì)的來源，當時國外科學家已在領(lǐng)域頂尖期刊發(fā)表多篇文章，她認識到該技術(shù)的先進性，希望用到環(huán)境地球化學領(lǐng)域研究?；貒?，她和博士生在實驗室搭建了可進行單體有機化合物富集、分離、純化的前處理系統(tǒng)，并成功用于我國近海大氣、海水環(huán)境的污染物溯源研究中，在環(huán)境領(lǐng)域知名期刊Environmental Science & Technology發(fā)表文章。

時至今日，王新紅仍然和國內(nèi)外高校、科研院所保持著密切的合作關(guān)系。目前除了和日本相關(guān)團隊進行新型持久性有機污染物的環(huán)境行為研究，共同開發(fā)河口-港灣化學品歸宿模型預報污染物遷移軌跡、預警生態(tài)風險程度，其團隊還面向海洋塑料污染物問題，聯(lián)合俄羅斯、巴西等高校研究所的研究項目獲得了國家自然科學基金委的支持。他們致力于以優(yōu)勢互補、技術(shù)創(chuàng)新翻開合作的新篇章，有望為國家海洋塑料垃圾的監(jiān)控和管治提供重要支撐。

個人與集體的共贏

王新紅從以往的經(jīng)驗中總結(jié)出來，取長補短是一件技術(shù)活。要認清自己的長處和不足，同時考慮怎樣通過合作運用別人的優(yōu)勢，拓展自身研究工作?！氨热缯f之前的一項采樣分析，如果是我們自己做，需要采集大約20升深海層的海水。而我們合作的實驗室，只需要帶1升海水回實驗室?！憋@而易見，這就是合作帶來的“捷徑”。

類似例子不在少數(shù)。本著互利共贏的原則，或者是一方提供研究設備，另一方貢獻研究方法，又或者雙方實現(xiàn)兩種技術(shù)手段的融合，產(chǎn)生1+1>2的效應。面對日新月異的環(huán)境科學技術(shù)，王新紅不斷嘗試搭建更廣泛的合作關(guān)系。這不僅僅是站在個人、團隊的角度，更是身為環(huán)境與生態(tài)學院副院長，她對整個學院發(fā)展的考量和責任。

“我分管的是學院的國際合作交流工作。在這方面，廈門大學本身就存在一定的積淀，與瑞典德隆大學、美國圣地亞哥州立大學等高校合作，已經(jīng)有了14年的歷史。包括本科生的暑期班、項目交流，一直保持在高水準，這也成為廈門大學對外招生的一大優(yōu)勢?！绷硗?，她長期負責國際合作交流平臺的建設，由廈門大學、北京大學、香港城市大學等4所院校聯(lián)合舉辦的海洋環(huán)境科學研究生暑期班，邀請領(lǐng)域國內(nèi)外知名科學家為學生講課、輔導、討論，每兩年在不同學校舉辦，合作共贏，讓學生們享受到更豐富的平臺資源。

除此之外，王新紅還兼任了海洋與海岸帶發(fā)展研究院副院長?！把芯吭簰炜凯h(huán)境與生態(tài)學院，我一并負責了相關(guān)的管理工作?！惫芾碚f到底就是服務。她為了“雙一流”學科建設奔走，為了學生的聯(lián)合培養(yǎng)出謀劃策，同時還要做好后勤保障工作。諸如通風系統(tǒng)和衛(wèi)生間的改造、儀器平臺的集中管理，以及消防安全等，王新紅都要操心一番?！斑@些事情很瑣碎，一開始確實花了很多時間。現(xiàn)在慢慢地熟悉、理順，已經(jīng)不像之前那樣手忙腳亂了?！?/p>

王新紅作為導師對學生要求既嚴格又寬容。她表示，在入學的時候，就為學生準備了三條“歡迎規(guī)則”：一是養(yǎng)成嚴謹認真的治學態(tài)度，二是踐行實事求是的扎實工作作風，三是具備追求卓越的進取精神?！皩W生培養(yǎng)過程中，因材施教，但要求他們首先要夯實自己的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，其次要求端正的科學態(tài)度和誠信。另外，拋開畢業(yè)、工作等功利性因素，我希望他們能真正做到因?qū)蒲懈信d趣，而不斷創(chuàng)新，并追求卓越?！?/p>

談及未來規(guī)劃，王新紅對于領(lǐng)域發(fā)展和自身研究有著十足的自信。除了進一步凝練前期成果，讓技術(shù)落地，她還希望以科學的手段、嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)為支撐，幫助國家爭取到更多國際話語權(quán)。

專家簡介

王新紅，廈門大學環(huán)境與生態(tài)學院、海洋與海岸帶發(fā)展研究院教授、副院長，博士生導師。目前兼任教育部環(huán)境科學與工程類專業(yè)教學指導委員會委員、中國海洋學會海洋環(huán)境科學分會副主任委員、中國環(huán)境科學學會持久性有機污染物專業(yè)委員會委員、福建省水環(huán)境健康與安全協(xié)同創(chuàng)新中心主任等職務。她致力于近海環(huán)境有機污染物地球化學及生態(tài)毒理學研究，曾赴香港科技大學、英國蘭卡斯特大學、美國伍茲霍爾海洋研究所等訪學，主持或參加國家自然科學基金、原“863”重點計劃項目、海洋公益項目等20余項，在核心期刊發(fā)表論文160余篇，其中SCI論文80多篇。作為主要參與者曾獲海洋工程科學技術(shù)獎一等獎、海洋科學技術(shù)獎二等獎、福建省科學技術(shù)獎二等獎等榮譽。