向天探測(cè)一萬米

洪放

中科大門口的青年

20世紀(jì)70年代初，從北京搬遷到合肥的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“中科大”）已步入正軌，此后，大學(xué)因?yàn)槌鞘械闹С郑靡陨?、成長(zhǎng)；城市，因?yàn)榇髮W(xué)獲得了科學(xué)的滋養(yǎng)，成為中國國家綜合性科學(xué)中心，同時(shí)也被譽(yù)為國際一流的科學(xué)中心城市。一座城與一所學(xué)校，在科技時(shí)代演繹了共同發(fā)展、共同繁榮的華麗篇章。

1973年的一天，秋風(fēng)乍起，中科大門前，人們行色匆匆。一個(gè)瘦高個(gè)青年正站在校門前，望著學(xué)校大門及門上“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)”8個(gè)大字，臉上寫滿了羨慕與向往。他在校門前足足佇立了半個(gè)小時(shí)，才依依不舍地離去。那一刻，他嘆了口氣：“要是我也能成為這里的學(xué)生，在這校園里學(xué)習(xí)，該多好啊！”

這位青年名叫劉文清，來自安徽蚌埠，是市無線電四廠的一名鉗工，雖然年齡還不到20歲，但有著比年齡成熟的思想與個(gè)性。他生活在一個(gè)貧寒的工人家庭，喜歡讀書，且成績(jī)很好，但在那個(gè)特殊的年代，他初中畢業(yè)便面臨著人生的第一次選擇：一是繼續(xù)上學(xué)，但名額有限，學(xué)校推薦輪不到他；二是去兵團(tuán)或者工廠；三是去農(nóng)村。他家兄妹二人，父母便替他做了選擇：進(jìn)工廠。他心有不甘，卻也很快接受了現(xiàn)實(shí)，成為廠里一名勤奮、好學(xué)、肯干的青工。不過，他并沒有放棄讀書。他覺得學(xué)習(xí)知識(shí)總是有用的，無論是做工人，還是做其他工作，沒有知識(shí)，沒有過硬的本領(lǐng)，都不可能有大的作為。正是這個(gè)心理，促使年輕的劉文清一直堅(jiān)持學(xué)習(xí)。

回到蚌埠的工廠，劉文清總是想起中科大的大門和門上那8個(gè)字。想歸想，他卻明白，也許自己這一生都不會(huì)有進(jìn)入中科大學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。他有些失望，但并未因此影響工作。他依然是工廠里年輕有為的青工劉文清。

命運(yùn)往往更青睞有準(zhǔn)備的人。劉文清就是被命運(yùn)青睞的那個(gè)人。

1975年1月，中央決定將大學(xué)招生的程序由原來的“單位推薦”改為“考試選拔”。中科大開始面向社會(huì)招生，以面試為主，蚌埠有兩個(gè)名額。這個(gè)消息在蚌埠的青年人中引起了強(qiáng)烈反響，他們摩拳擦掌，想為此一搏。

劉文清也關(guān)注著這個(gè)消息，他想?yún)⒓用嬖?，可是，自己只有初中學(xué)歷，即使一直在自學(xué)，卻不夠系統(tǒng)。他一方面感到自己與招生要求相距甚遠(yuǎn)，另一方面卻有種說不出的自信。父親看出了他的心思，對(duì)他說：“既然想去，就去吧。試試總比不試好！”

“行。那就試試！”劉文清緊張地走進(jìn)了考場(chǎng)。

考場(chǎng)上，負(fù)責(zé)面試的是中科大的郭光燦教授。郭教授三十來歲，戴一副眼鏡，透著幾分儒雅和高深之氣。當(dāng)時(shí)，考生們不會(huì)想到，日后，這位負(fù)責(zé)給他們面試的郭教授成了中國量子科學(xué)的奠基人。郭教授先是介紹了招生的有關(guān)規(guī)定，然后給大家出題，其中一題是問在一塊圓形的鋼板上截出一個(gè)正方形，正方形的最大邊長(zhǎng)是多少。

題目看似簡(jiǎn)單，卻實(shí)用。既涉及理論，又與這些考生的工作經(jīng)歷相關(guān)。因?yàn)闀r(shí)代的特殊性，不少人都在這道題前倒下了，劉文清卻向郭教授遞上了自己的答案。

郭教授看完后點(diǎn)了點(diǎn)頭，他看到這位年輕人的眸子里閃著渴望之光，便又問了幾個(gè)問題，然后說：“等通知吧！”

劉文清沒有想到，就是這一試，讓他試出了一片新天地，開啟了他一生的科學(xué)事業(yè)！

一個(gè)月后，劉文清收到了中科大物理系的錄取通知書，成了當(dāng)年中科大在蚌埠錄取的兩名學(xué)生之一。他第一次挺著胸膛走進(jìn)了中科大，開始為期三年的大學(xué)生活。他的老師正是郭光燦教授，郭教授一見到他便說：“能從蚌埠到這里來，不容易，何況你只是初中畢業(yè)。不過，我看好你。”

正是郭教授的這句“我看好你”，讓劉文清有了動(dòng)力，有了底氣，有了信心。不過，劉文清是一個(gè)能夠正視自己的人，不僅正視自己的優(yōu)勢(shì)，還正視自己的不足。相較于班上其他同學(xué)，他沒有正規(guī)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過高中數(shù)理化，為此，他給自己定了一個(gè)目標(biāo)：用一學(xué)期的時(shí)間，全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一遍高中課程，到學(xué)期末，讓自己的成績(jī)進(jìn)入班級(jí)前列。

目標(biāo)定了，劉文清便盯著這個(gè)目標(biāo)，擠出一切可能擠出的時(shí)間學(xué)。此后，劉文清出入最多的是圖書館和實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)然還有籃球場(chǎng)，那是他在緊張學(xué)習(xí)之余放松的地方。他如饑似渴地跟著郭教授學(xué)習(xí)，既學(xué)老師的知識(shí)，也學(xué)老師的為人。大學(xué)三年，他主修的是激光技術(shù)，到畢業(yè)時(shí)，他成為郭教授最滿意和看好的學(xué)生之一。當(dāng)選擇畢業(yè)去向時(shí)，他征求郭教授的意見，留在了位于科學(xué)島的中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡(jiǎn)稱“安光所”）。那時(shí)，安光所的主要研究方向就是激光技術(shù)與應(yīng)用，劉文清很快成為所里的技術(shù)骨干。

當(dāng)時(shí)的科學(xué)島對(duì)外還叫董鋪島，是由1956年修建董鋪水庫而形成。董鋪島三面環(huán)水，安靜美麗，在董鋪水庫的波光中十分動(dòng)人。1965年初，董鋪島被中科院接收，成立了中國科學(xué)院合肥分院。1970年底，中科院安光所正式在島上成立。到了20世紀(jì)80年代初，島上已建立起安光所、等離子所、固體物理所等一批先進(jìn)的科研機(jī)構(gòu)，承擔(dān)了大量的國家重點(diǎn)科技開發(fā)和研究任務(wù)。其中劉文清工作的安光所，是在長(zhǎng)春、上海、西安三個(gè)光學(xué)精密機(jī)械所的基礎(chǔ)上新成立的光機(jī)所，主要開展包括高能激光試驗(yàn)和激光大氣傳輸?shù)难芯宽?xiàng)目，陸續(xù)建成激光器、晶體生長(zhǎng)、電子技術(shù)等研究室，還建有一個(gè)設(shè)備齊全的附屬工廠。1998年9月，時(shí)任中共中央總書記江澤民到島上視察，提筆寫下了“科學(xué)島”三個(gè)字，從此，董鋪島便被稱為“科學(xué)島”了。

如今的科學(xué)島，一派欣欣向榮的景象。而劉文清上島時(shí)，島上的設(shè)施和條件還比較簡(jiǎn)陋。不過好在他年輕，有志向，能吃苦。1985年前后，他萌生了出國留學(xué)的念頭。因?yàn)樗X得作為一名科學(xué)工作者，眼界與格局決定了其將來的成就，出國可以開拓眼界。這個(gè)念頭一產(chǎn)生，他就開始付諸行動(dòng)。首先要過的是英語關(guān)。因?yàn)榭陀^歷史原因，他的英語成績(jī)并不理想，尤其是口語。為此，他制定了英語攻堅(jiān)計(jì)劃：一方面，從單詞開始學(xué)；另一方面，在工資不高（每月50元）的情況下，以分期付款的方式，從所里購置了一臺(tái)進(jìn)口錄音機(jī)，天天跟著錄音機(jī)練習(xí)英語口語。功夫不負(fù)有心人，1987年3月，劉文清獲得了國際理論物理中心資助到意大利米蘭做訪問學(xué)者的機(jī)會(huì)。在做訪問學(xué)者的兩年時(shí)間里，他積累了更加豐富的知識(shí)，回國后，很快拿到了安光所的理學(xué)碩士學(xué)位。這期間，他主要從事超短脈沖激光器、激光遙感的研究。

1993年3月，劉文清再次踏上了出國學(xué)習(xí)的征程，遠(yuǎn)赴希臘克里特研究中心歐共體激光開放研究室做訪問學(xué)者。1995年，他因在激光與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)研究成果被授予希臘克里特大學(xué)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。

1996年12月，劉文清進(jìn)入日本千葉大學(xué)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)中心做外國人研究員。這是他第一次全面接觸環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，也是他學(xué)術(shù)生涯中最為關(guān)鍵的一段經(jīng)歷。1998年4月，他獲得日本文部省資助，在千葉大學(xué)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)中心做博士后研究。這期間，他多次在國際重要期刊上發(fā)表論文，在環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)科學(xué)研究領(lǐng)域嶄露頭角。在千葉大學(xué)時(shí)，他的導(dǎo)師竹內(nèi)延夫曾不止一次地表示希望他留在日本工作，他都拒絕了。他覺得自己是祖國培養(yǎng)起來的科學(xué)家，必須為自己的祖國奮斗。

豐富而扎實(shí)的學(xué)術(shù)經(jīng)歷、根植于血液的愛國情懷、對(duì)科學(xué)前沿的敏銳把握，讓已過不惑之年的劉文清在1998年的科技體制與機(jī)制改革中，做出了自主創(chuàng)新的選擇。后來，他在一些采訪中多次表示，他總是想起自己當(dāng)年站在中科大門前的情景，想起郭光燦教授面試自己的情景，想起自己在島上苦學(xué)英語的情景，想起自己在國外做訪問學(xué)者和外國人研究員的情景。萬千情景相融，最終匯成了一條浩蕩奔流的科技創(chuàng)新大河，而他，正是這條河上的擊楫者、沖浪者、勝利者。

科學(xué)島上的選擇

1998年春天，科學(xué)島上樹木蔥蘢，陽光從茂密的樹葉間照射下來，在地上形成了各種斑影。遠(yuǎn)處，蜀山湖（董鋪水庫）里湖水蕩漾，鷗鳥翔集。這片湖，因?yàn)榭茖W(xué)島，因?yàn)橹袊茖W(xué)院合肥分院，充溢著強(qiáng)烈的科學(xué)氛圍與學(xué)術(shù)氣息。

然而，這片祥和下卻是暗流涌動(dòng)，一場(chǎng)變革在悄然進(jìn)行。數(shù)千名科技人員，在時(shí)代的大潮中，面臨著一次艱難的選擇。

從20世紀(jì)70年代末中國科學(xué)技術(shù)大會(huì)發(fā)出“科技是第一生產(chǎn)力”開始，中國科技在改革開放中經(jīng)歷了陣痛、發(fā)展，也創(chuàng)造了輝煌。隨著這種陣痛、發(fā)展和輝煌，中國科技體制也在不斷變革?？萍俭w制和機(jī)制變革呼喚著更高端的科學(xué)研究與更產(chǎn)業(yè)化的科技市場(chǎng)應(yīng)用?？茖W(xué)島的科研人員自然不斷地感受到體制、機(jī)制變革所帶來的思考、選擇、變化和猶豫。往年，大家都喜歡去看青翠的樹葉，看那些樹叢下打著苞的花木；或者到蜀山湖邊去看鳥，看蘆葦，看水天一色……但今年，島上靜極了。

這靜，符合島上所有人面臨選擇時(shí)的心境。

這靜，也正在孕育著一場(chǎng)新的生機(jī)。

權(quán)衡、商討、比較，大家從各自的研究學(xué)科出發(fā)，總結(jié)自身的優(yōu)勢(shì)，特別是學(xué)科發(fā)展的前景，將自己投入到科技體制改革的大潮之中。沒有人能避開，每一場(chǎng)改革都是席卷式的，就像春天必將席卷這剛剛蘇醒的大地。

安徽光機(jī)所九室44歲的研究員劉文清自然也不例外。不過，相比其他人，他很鎮(zhèn)定。在這個(gè)科研人員密集的島上，他屬于中堅(jiān)力量。越是中堅(jiān)力量，越會(huì)被改革所裹挾。他明白自己必須在這個(gè)春天，為自己將來的學(xué)術(shù)人生做出一個(gè)必須堅(jiān)持到底的選擇。

劉文清將自己關(guān)在實(shí)驗(yàn)室里思考了三天，想著想著，腦子里靈光閃現(xiàn)，這靈光來自于1996年10月時(shí)任中國科學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)路甬祥到安光所調(diào)研后的提議：利用安光所已有的大氣光學(xué)和激光技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，與基礎(chǔ)研究交叉起來發(fā)展環(huán)境光學(xué)，并應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，以開辟新方向。

路甬祥院長(zhǎng)的提議，當(dāng)時(shí)就讓劉文清陷入了思索。在國外學(xué)習(xí)期間，劉文清系統(tǒng)地了解了國際上環(huán)境光學(xué)研究與應(yīng)用的基本情況，在國內(nèi)，這雖然是一門尚未破土的技術(shù)，但其前沿性與應(yīng)用性都十分被看好。如果能真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境光學(xué)研究與應(yīng)用，那將會(huì)為正在建設(shè)與發(fā)展中的中國，特別是在工業(yè)化道路上不斷前行的中國提供科學(xué)有力的環(huán)境監(jiān)測(cè)依據(jù)與改進(jìn)方法。就是這條路了，劉文清在腦子中想象著這條讓他激動(dòng)的科研大道——環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用。

15年后，當(dāng)劉文清成為中國工程院院士時(shí)，事實(shí)證明他當(dāng)年的選擇是多么精準(zhǔn)且有意義。這不僅改變了劉文清和他的團(tuán)隊(duì)一群人的科技命運(yùn)，也改變了中國環(huán)境監(jiān)測(cè)科學(xué)的格局，開拓了中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)的新天地。

科學(xué)島上植物的清香不時(shí)地被吹進(jìn)窗子，劉文清擬定了團(tuán)隊(duì)的首批名單。這里面有他看好的青年學(xué)者劉建國，有同在九室做電子研究的陸亦懷，有做光學(xué)研究的謝品華和魏慶農(nóng)，還有精于制造的張玉鈞。

幾天后，6個(gè)人集中到一起開會(huì)。會(huì)開得人越來越激動(dòng)，思路越理越清晰。劉文清說了一段令人感慨的話：“中國環(huán)境監(jiān)測(cè)目前都是依賴人工采集樣本，使用傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段，準(zhǔn)確性、時(shí)效性、科學(xué)性都難以達(dá)到國際先進(jìn)水平。這里面，最根本的問題有兩個(gè)：一是環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的落后，二是環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備嚴(yán)重依賴進(jìn)口。根據(jù)相關(guān)資料，到1997年底，中國2000多個(gè)縣中，還有一半以上沒有專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備。對(duì)于一些極端環(huán)境監(jiān)測(cè)，更缺乏手段和經(jīng)驗(yàn)?！?/p>

幾個(gè)人算了一筆賬：如果在5到10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)中國國內(nèi)環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備30％的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)用，那將是一個(gè)龐大的市場(chǎng)，也會(huì)帶來環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的新革命。

“有信心嗎？”劉文清問大家。

“有！”這一瞬間，大家都仿佛是將要上戰(zhàn)場(chǎng)的士兵。是的，他們將成為馳騁在國際環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)天地里的一支奇兵。

劉文清和劉建國、魏慶農(nóng)、謝品華等人組建環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)研究與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)的消息，很快就在科學(xué)島上傳開了。有人擔(dān)心，有人好奇，有人等著看笑話，更多的人是敬佩他們的選擇和勇氣。中科院領(lǐng)導(dǎo)在一次次聽取劉文清的選擇思路后，終于同意了他們自主選擇開展環(huán)境光學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用的方案。院領(lǐng)導(dǎo)說：“我期待你們創(chuàng)造科研的奇跡?！?/p>

劉文清說：“我這是賭一把，但我有信心。我希望10年內(nèi)達(dá)到我希望的高度?！?/p>

一個(gè)肩負(fù)使命的人踏上了征程。

1998年5月，僅憑研究所提供的20萬元作為科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)，以劉文清為主任的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)研究室成立，這標(biāo)志著環(huán)境光學(xué)新學(xué)科方向的誕生。中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)研究在科學(xué)島上奏響了華彩激越的樂章！

艱難的第一步

咖啡的香氣飄逸在實(shí)驗(yàn)室里，劉文清抿了口咖啡，這是他在國外多年養(yǎng)成的習(xí)慣。他覺得搞科研就像喝咖啡，總是先苦后甜，經(jīng)得住咖啡的苦，才能品出咖啡的甜。而且，他特別喜歡咖啡伴侶，這就如同他的團(tuán)隊(duì)，有方向，也有團(tuán)隊(duì)成員。只有這樣，路才能走出來，才能走得更好。

團(tuán)隊(duì)的成員已從6位增加到了11位，大家聚在劉文清的實(shí)驗(yàn)室里，商量第一步該怎么走。劉文清說：“第一步必須走好，只準(zhǔn)成功，不準(zhǔn)失敗。我們失敗不起，只有20萬元，錢得用在刀刃上。”

劉文清想瞄準(zhǔn)環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備這一塊，由設(shè)備研發(fā)帶動(dòng)學(xué)科基礎(chǔ)研究，進(jìn)而帶動(dòng)環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)科學(xué)在國內(nèi)的發(fā)展。但這個(gè)想法明顯帶著挑戰(zhàn)——雖然自己曾在日本千葉大學(xué)涉獵過環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)，但由于長(zhǎng)期以來都在做激光遙感等高技術(shù)研究，在工程設(shè)備領(lǐng)域，尤其是環(huán)境光學(xué)這個(gè)陌生的科研領(lǐng)域拓荒，還存在嚴(yán)重的學(xué)科交叉和角色轉(zhuǎn)換的問題。這些問題不僅劉文清有，其他人也有。只有在正確的大方向下走好第一步，才能讓團(tuán)隊(duì)鼓足信心，勇往直前。

大家討論激烈，實(shí)驗(yàn)室里各種想法碰撞出來的火花，比夜空中的煙火還要閃亮。

劉文清說：“島上那每到夜晚就亮起的激光光束那么美麗。我們也要把我們的事業(yè)做成那樣。激光照亮夜空，而我們要用我們的技術(shù)和成果鋪就中國的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)之路。”

是啊，路總得人來走。劉建國說：“第一步必須走得小而準(zhǔn)。選出一個(gè)契合我們科研水平，同時(shí)又能為今后指明方向的小目標(biāo)至關(guān)重要。”

劉文清同意這種說法，他說：“我也一直在思考。我覺得我們要瞄準(zhǔn)‘三氣（即空氣、煙氣和尾氣?？諝馐侵赣绊懭祟惿姝h(huán)境的大氣，煙氣主要指燃燒系統(tǒng)排放的廢氣，尾氣則重點(diǎn)針對(duì)汽車等排放的廢氣）來做文章。這方面，我們有一定基礎(chǔ)，而且實(shí)用性強(qiáng)，國內(nèi)對(duì)這塊的需求也很大。目前，國內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備99%都依賴從國外進(jìn)口，每年國家會(huì)為此支付大量的外匯，而且，制造技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)都得依賴人家。這個(gè)脖子卡了我們十幾年，卡得難受，卡得痛苦。我們得在這方面努力，一是做好基礎(chǔ)研究，二是強(qiáng)化設(shè)備研發(fā)?！?/p>

“對(duì)。兩條腿走路，這樣，既能在基礎(chǔ)研究上出成果，又能通過設(shè)備研發(fā)推動(dòng)基礎(chǔ)研究向縱深進(jìn)行?！敝x品華快人快語。

陸亦懷沉著冷靜，這些天，他也在研究，在思考。他同意劉文清以“三氣”為突破口的方案，“三氣”涉及國民經(jīng)濟(jì)的重要方面，這種研究有價(jià)值，也有前途。

三天后，新成立的中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正式運(yùn)作。剛運(yùn)作的研究室回答了兩個(gè)重要問題：干什么？怎么干？

干什么？主攻方向是大氣污染。劉文清團(tuán)隊(duì)在經(jīng)過深思熟慮后決定：以開展城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)為主。僅僅關(guān)注平面不夠，必須上坐標(biāo)。既要在學(xué)術(shù)上站住腳，也要讓技術(shù)成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；既要獲得國家環(huán)境管理部門的認(rèn)可，也要為國家的宏觀決策管理提供思路。

怎么干？必須研究“三氣”中的科學(xué)問題：一是城市的空氣質(zhì)量，二是汽車尾氣的排放濃度，三是燃煤鍋爐的煙氣排放濃度。對(duì)能耗和污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為政府和企業(yè)提供準(zhǔn)確可靠的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便控制和降低空氣的污染程度。

在技術(shù)研發(fā)路徑上，則是面向國家對(duì)空氣質(zhì)量、污染源在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)需求，發(fā)展二氧化硫、二氧化氮、臭氧及顆粒物等光學(xué)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，改變我國傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。

方向明確，藍(lán)圖繪就，接下來就是團(tuán)隊(duì)的奮力拼搏了。他們的第一個(gè)項(xiàng)目是研制二氧化硫的空氣監(jiān)測(cè)儀。劉文清對(duì)團(tuán)隊(duì)伙伴和領(lǐng)導(dǎo)表示：“我們不能只滿足于向上交差、走走形式，向國家打報(bào)告要錢卻不正經(jīng)干事不行，我們的科研項(xiàng)目必須面向國家的戰(zhàn)略需求。要做，就得在高起點(diǎn)上做好！”

從20世紀(jì)50年代開始，世界環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)先進(jìn)的國家就將二氧化硫、二氧化氮、臭氧等監(jiān)測(cè)防治作為工作的重中之重。為了更準(zhǔn)確有效地獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析并提出有針對(duì)性的治理方案，德國等國家率先在全球開展了環(huán)境光學(xué)研究與開發(fā)，到1999年，環(huán)境光學(xué)領(lǐng)域逐漸發(fā)展，形成了包括差分光學(xué)吸收光譜、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜、傅立葉變換紅外光譜等技術(shù)的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)體系。中國雖然也有一部分差分光學(xué)吸收光譜（即DOAS）監(jiān)測(cè)設(shè)備，但設(shè)備和數(shù)據(jù)都源于國外，整體監(jiān)測(cè)能力薄弱，已經(jīng)無法適應(yīng)中國大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)需求。

因此，當(dāng)劉文清團(tuán)隊(duì)提出以二氧化硫監(jiān)測(cè)設(shè)備為突破口后，迅速引起了環(huán)境監(jiān)測(cè)學(xué)界的高度關(guān)注。這些關(guān)注中，有支持、鼓勵(lì)，也有觀望、揣度。進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域后，劉文清團(tuán)隊(duì)馬上遇到了一些棘手的問題：一是光源，光源要穩(wěn)定，二是算法軟件，濃度反演計(jì)算方法要準(zhǔn)確。針對(duì)這些難題，劉文清團(tuán)隊(duì)一方面派青年骨干到德國海德堡大學(xué)等單位開展國際交流合作。另一方面，經(jīng)過多次試驗(yàn)后，團(tuán)隊(duì)決定首先根據(jù)紫外熒光法原理研制點(diǎn)式二氧化硫監(jiān)測(cè)儀，成功后再研制化學(xué)發(fā)光法點(diǎn)式氮氧化物監(jiān)測(cè)儀。

很快，安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制造出了第一臺(tái)點(diǎn)式二氧化硫監(jiān)測(cè)儀。別看它只是一臺(tái)小小的儀器，卻凝聚了中國環(huán)境監(jiān)測(cè)和光學(xué)科技人員的心血。這是一次新的啟程，它關(guān)乎中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)自主產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，意義重大，影響深遠(yuǎn)。

2000年初，囊中羞澀的劉文清團(tuán)隊(duì)想方設(shè)法籌集經(jīng)費(fèi)，參加了國家環(huán)保局在北京舉行的國際環(huán)保儀器展覽會(huì)。在此之前，每屆展覽會(huì)其實(shí)就是外國環(huán)保產(chǎn)品的集中展示，而這次令人矚目的變化是，中國自己生產(chǎn)的點(diǎn)式二氧化硫監(jiān)測(cè)儀正式亮相。這臺(tái)儀器成了展覽會(huì)上的明星產(chǎn)品，展覽一結(jié)束，武漢一公司董事長(zhǎng)就專程飛到合肥，與安光所簽訂了環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立后的第一個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。

小試牛刀，便取得如此不凡的成績(jī)，這讓劉文清和團(tuán)隊(duì)的伙伴們信心大增。他們一鼓作氣，很快又研發(fā)出了β射線測(cè)顆粒物質(zhì)量濃度技術(shù)，并將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了河北的一家公司。

有了這兩次的成功，劉文清的安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)研究團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域正式亮出了環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)的旗幟。

攜手“863”

“863”全稱是國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃，是20世紀(jì)80年代初，在國際上尤其是西方大國不斷實(shí)施高科技戰(zhàn)略的背景下，由中國參加過“兩彈一星”研制的王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允等科學(xué)家提出的。1986年3月3日，4位科學(xué)家給中央發(fā)出了“關(guān)于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性高技術(shù)發(fā)展的建議”。

兩天后，鄧小平即對(duì)這份建議作出了重要指示：“宜速?zèng)Q斷，不可拖延?！鄙院螅醒虢M織了全國200多位專家進(jìn)行充分論證，于1986年11月啟動(dòng)實(shí)施了“高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”。該計(jì)劃旨在提高我國的自主創(chuàng)新能力，堅(jiān)持戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性，以前沿技術(shù)研究發(fā)展為重點(diǎn)。因該報(bào)告提交時(shí)間為1986年3月，因此又叫“863”計(jì)劃。

剛剛在環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域起步的劉文清希望通過“863”計(jì)劃，獲得政府扶持。這種扶持，既是資金的支持，更是對(duì)項(xiàng)目本身的肯定。劉文清團(tuán)隊(duì)在空氣監(jiān)測(cè)上，已經(jīng)研發(fā)出點(diǎn)式二氧化硫監(jiān)測(cè)儀和β射線測(cè)顆粒物質(zhì)量濃度技術(shù)，而在煙氣和尾氣監(jiān)測(cè)研發(fā)上，還沒有起步。劉文清決定從汽車尾氣監(jiān)測(cè)入手，正式向國家“863”計(jì)劃申報(bào)道邊機(jī)動(dòng)車尾氣的測(cè)量項(xiàng)目。

很快，項(xiàng)目獲得通過。這是劉文清團(tuán)隊(duì)獲得的第一個(gè)“863”項(xiàng)目，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都相當(dāng)興奮。項(xiàng)目雖然只獲得了260萬元的資金支持，但項(xiàng)目申報(bào)成功背后的意義，是對(duì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)方向的肯定，也是對(duì)剛剛起步的中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)方向的肯定。

項(xiàng)目拿到手，劉文清還是秉持他一貫堅(jiān)持的原則：不搞虛的，不搞花架子，不唯項(xiàng)目而項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)，國外道邊機(jī)動(dòng)車尾氣測(cè)量的類似設(shè)備，一套進(jìn)價(jià)就超過260萬元，跟“863”計(jì)劃扶持給他們的資金相當(dāng)。劉文清要求團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目實(shí)施的過程中必須達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：一是建立機(jī)動(dòng)車尾氣測(cè)量技術(shù)規(guī)范，二是制造出機(jī)動(dòng)車尾氣測(cè)量?jī)x器。這兩個(gè)目標(biāo)在國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域都是新課題，沒有資料可查，沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，團(tuán)隊(duì)只有在理論與實(shí)踐不斷結(jié)合、不斷碰撞、不斷改進(jìn)的過程中，逐步向這兩個(gè)目標(biāo)邁進(jìn)。

從拿到“863”計(jì)劃項(xiàng)目的興奮中抬起頭來，劉文清團(tuán)隊(duì)很快進(jìn)入技術(shù)研究與設(shè)備同步研發(fā)的進(jìn)程。樣機(jī)到了科學(xué)島后，劉文清親自到道路上試驗(yàn)。當(dāng)機(jī)動(dòng)車呼嘯而過，從道路兩邊發(fā)射出來的兩束激光，瞬間進(jìn)入機(jī)動(dòng)車排放的尾氣之中。很快，光譜儀上就呈現(xiàn)了躍動(dòng)的光譜。根據(jù)算法反演，很快就導(dǎo)出了機(jī)動(dòng)車尾氣及污染物的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

成功了！劉文清與伙伴們擊掌相慶。

“863”計(jì)劃項(xiàng)目從申報(bào)到獲批，第一次推出了“863”計(jì)劃環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，而且，就設(shè)備當(dāng)時(shí)的性能來看，基本達(dá)到了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的初始目標(biāo)。劉文清團(tuán)隊(duì)不僅完成了項(xiàng)目計(jì)劃指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)也向國家交出了一份滿意的答卷。

2003年，由安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的“863”機(jī)動(dòng)車尾氣監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，正式通過驗(yàn)收。

從世紀(jì)之交第一次獲得國家“863”計(jì)劃支持，20年來，安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)7次獲得國家“863”項(xiàng)目支持，這些項(xiàng)目有力地支撐了團(tuán)隊(duì)對(duì)自主環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與設(shè)備開發(fā)，使劉文清團(tuán)隊(duì)真正成為中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的開拓者、領(lǐng)跑者。

一波三折

科學(xué)島上，一晃又過去了三四個(gè)春天。

“三氣”中的尾氣、煙氣監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)已日臻成熟，但“大氣”監(jiān)測(cè)研究與設(shè)備研發(fā)才剛剛開始。年輕的博士劉建國、謝品華等人慎重分析后，確定以大氣污染監(jiān)測(cè)長(zhǎng)程DOAS差分吸收光譜技術(shù)為主，將對(duì)大氣污染源尾氣、煙氣等的監(jiān)測(cè)擴(kuò)展到與地球人類活動(dòng)密不可分的大氣環(huán)境質(zhì)量上。

長(zhǎng)程DOAS差分吸收光譜儀器是大氣環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)最為重要的設(shè)備，但國內(nèi)一直沒能研發(fā)生產(chǎn)。隨著國內(nèi)環(huán)境保護(hù)治理規(guī)劃的實(shí)施，環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)會(huì)越來越多，所需要的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備也會(huì)越來越多，都依靠進(jìn)口嗎？就眼睜睜地看著中國人每年將大把的外匯送到國外，一直在國外的技術(shù)壟斷和產(chǎn)品覆蓋之下，做中國的環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)嗎？

劉文清團(tuán)隊(duì)不能，也不甘心。

就是靠著這種不能和不甘心，依靠劉文清的科學(xué)方法與理念，由劉建國具體負(fù)責(zé)，團(tuán)隊(duì)在科學(xué)島的實(shí)驗(yàn)室里，趴窩似的攻克技術(shù)難關(guān)，摸索監(jiān)測(cè)設(shè)備制造技術(shù)。

第一關(guān)是光源。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)考量，決定采用主動(dòng)DOAS系統(tǒng)光源，進(jìn)而發(fā)展長(zhǎng)程DOAS。

光源確定了，收發(fā)一體光學(xué)系統(tǒng)又成了橫在團(tuán)隊(duì)面前的一座山。劉文清動(dòng)員大家在參考國外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，出謀劃策。他們不斷地制備，不斷地實(shí)驗(yàn)，不斷地失敗，再不斷地制備，不斷地實(shí)驗(yàn)。終于，當(dāng)科學(xué)島上的花朵結(jié)出可愛的果實(shí)時(shí)，他們制備和控制出第一臺(tái)主動(dòng)DOAS收發(fā)一體光學(xué)系統(tǒng)。劉文清在咖啡中多加了一袋咖啡伴侶，以咖啡代酒，與伙伴們碰杯。這不單純是成功者的喜悅，更是一群跋涉者望見曙光時(shí)的興奮。

主動(dòng)DOAS二氧化硫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涉及上千個(gè)元件。而這些元件，95％以上只有國外才有。一方面經(jīng)費(fèi)有限，另一方面還不得不購置元件，這讓劉文清的眉頭又一次擰了起來。他召集團(tuán)隊(duì)開會(huì)，提出：能自己造的盡量自己造，不到萬不得已，不購買元件。

白手起家，自力更生，在新世紀(jì)來臨之前，中科院安光所劉文清團(tuán)隊(duì)不僅在環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)理論研究上取得了初步成果，而且設(shè)計(jì)制造出了國內(nèi)第一臺(tái)主動(dòng)差分吸收光譜儀，即長(zhǎng)程DOAS樣機(jī)。

按照劉文清的要求，團(tuán)隊(duì)分成了兩組。一組負(fù)責(zé)帶著產(chǎn)品到相關(guān)展覽會(huì)、交流會(huì)等展示交流、演示實(shí)驗(yàn)；另一組在研究所對(duì)產(chǎn)品繼續(xù)認(rèn)真打磨，力求在每一個(gè)細(xì)節(jié)上做到盡善盡美。

恰恰就在這個(gè)時(shí)候，問題出現(xiàn)了。

外出展示演練小組第一站去的是武漢，在一個(gè)60人參加的交流會(huì)上，劉建國拿出了長(zhǎng)程DOAS差分吸收光譜儀樣機(jī)。機(jī)器在所里已經(jīng)反復(fù)調(diào)試過，各種性能都處在正常狀態(tài)。但當(dāng)劉建國他們打開電源，操作示范時(shí)，儀器卻表現(xiàn)出極大的不穩(wěn)定性，光源效果也很不理想。這讓他們一頭霧水，甚至有些沮喪。

草草收?qǐng)隽苏故狙菥毢?，劉建國趕緊給劉文清打電話報(bào)告。劉文清也覺得納悶，問題出在哪里呢？

劉文清指示他們對(duì)所有器件重新調(diào)試，必須找出癥結(jié)，解決問題，同時(shí)他也提示注意一些外在因素的影響，包括器件本身的不穩(wěn)定等。

那天晚上，在展示大廳里，劉建國和幾個(gè)學(xué)生通宵達(dá)旦，將設(shè)備上所有的器件都重新進(jìn)行了調(diào)試，結(jié)果良好。他們?cè)倩剡^頭來總結(jié)，認(rèn)為器件、組裝都沒有問題，而事實(shí)上卻出現(xiàn)了問題，那么，問題可能出在長(zhǎng)途運(yùn)輸上。

雖然這次武漢展示演練因?yàn)橥庠谝蛩爻隽艘稽c(diǎn)狀況，但安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制造出了中國第一臺(tái)長(zhǎng)程DOAS差分吸收光譜儀的消息，還是讓業(yè)界震驚。這對(duì)于中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)科學(xué)來說，是第一枚果實(shí)，也是人們第一次看到由中國人制造的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備，這標(biāo)志著中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)真正進(jìn)入到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用階段。

“吃螃蟹”

“我們就要做第一個(gè)吃螃蟹的人。”劉文清時(shí)常會(huì)一邊品著咖啡，一邊和團(tuán)隊(duì)的伙伴們交心。

團(tuán)隊(duì)在一系列環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備難題被初步攻克之際，吃起了第一只螃蟹——以技術(shù)入股，成立股份制公司，走上了中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化之路。

到目前為止，這套空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過不斷改善，已成為國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)子站的主要應(yīng)用設(shè)備。國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)子站產(chǎn)品國產(chǎn)化率由世紀(jì)之初的0上升到90%以上，真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備的中國研發(fā)、中國制造、中國使用、中國分析。

劉文清團(tuán)隊(duì)成了第一個(gè)吃螃蟹的，他們吃出了中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)的未來。事實(shí)證明：劉文清團(tuán)隊(duì)的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化，對(duì)中國環(huán)境保護(hù)作用巨大，它使中國環(huán)境監(jiān)測(cè)基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化、民族化，還為國防工業(yè)等提供了有力的支持。

空氣監(jiān)測(cè)光譜技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，對(duì)一些特殊氣體，包括特殊場(chǎng)景污染物的檢測(cè)，提上了劉文清團(tuán)隊(duì)的研發(fā)日程。這緣于劉文清、劉建國他們的一次淮南煤礦之行。

淮南煤礦是國家大型煤礦，承擔(dān)著南煤北運(yùn)和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展用煤的重任，開采規(guī)模大，工作面延伸范圍廣，煤層沉積和黏著物豐富。礦上領(lǐng)導(dǎo)告訴他們，毒瓦斯等有毒氣體對(duì)礦工生產(chǎn)安全造成了重大威脅?，F(xiàn)有的瓦斯檢測(cè)設(shè)備已難以適應(yīng)煤礦發(fā)展的需要?；氐娇茖W(xué)島后，劉文清團(tuán)隊(duì)很快申報(bào)了一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：礦井下毒瓦斯監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與開發(fā)。

在等待國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目審批的過程中，劉文清和團(tuán)隊(duì)伙伴們已經(jīng)開始著手課題的準(zhǔn)備工作。當(dāng)時(shí)國內(nèi)在煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用電子監(jiān)測(cè)報(bào)警儀，運(yùn)用光學(xué)設(shè)備進(jìn)行毒瓦斯監(jiān)測(cè)在國內(nèi)是首次。

“大家有信心嗎？”劉文清問。

這次很多人沉默了。

沉默不是因?yàn)榇蠹覜]有信心，而是覺得這個(gè)課題研究難度大。煤礦深藏于地下，井下結(jié)構(gòu)、環(huán)境和場(chǎng)地與之前“三氣”監(jiān)測(cè)時(shí)有極大的不同，礦井下毒瓦斯的產(chǎn)生、黏著和流動(dòng)規(guī)律，對(duì)于團(tuán)隊(duì)來說也完全陌生。因此，查閱大量資料、掌握國際前沿研究動(dòng)態(tài)、分析礦井下毒瓦斯形成機(jī)理以及成分，是必須做的功課。劉文清自己帶頭，啃起了書本。在大家心里稍稍有了底氣之時(shí)，恰好國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目審批下來了。進(jìn)了國家自然科學(xué)基金的籠子，這只深藏在地下的螃蟹，他們不吃也得吃了。

團(tuán)隊(duì)整體下到煤礦，主要集中在淮南和淮北的兩座國有大型煤礦。當(dāng)他們乘坐猴車（礦山架空乘人索道）沿著礦道下井時(shí)，既新奇又有些害怕。有人輕聲問：“下到多深了？”

礦上的人回答：“1000多米吧?！?/p>

搞科學(xué)的人很快就在腦子里想象出1000多米深度是個(gè)什么概念，劉文清笑著說：“我們打一束激光，那光柱的高度如果向下垂直，就是礦井的深度。”

團(tuán)隊(duì)在礦井下測(cè)量、分析、實(shí)驗(yàn)，漸漸地，他們習(xí)慣了礦井下的氛圍。這地面以下1000多米的地方，活躍著他們的身影，碰撞著他們思考的光芒，凝聚著他們?yōu)轫?xiàng)目孜孜以求的智慧與汗水。

從礦上回到科學(xué)島后，劉文清團(tuán)隊(duì)用了一年多的時(shí)間研發(fā)出了光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。

2007年底，安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的甲烷檢測(cè)儀交付部分煤礦試用，效果出人意料。煤礦普遍反映：好用、簡(jiǎn)便、精度高。2008年初，項(xiàng)目通過了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目組的驗(yàn)收。2010年，項(xiàng)目與一企業(yè)合作進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，十余年后，光學(xué)甲烷檢測(cè)儀等環(huán)境光學(xué)毒瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已在全國一半以上的礦山使用。

揚(yáng)名“北京奧運(yùn)會(huì)”

2001年7月13日晚，時(shí)任國際奧委會(huì)主席薩馬蘭奇先生宣布：北京成為2008年第29屆夏季奧運(yùn)會(huì)舉辦城市。

申奧成功后，國際奧委會(huì)環(huán)保專家組多次來到北京，對(duì)北京關(guān)于環(huán)境保護(hù)的措施與承諾進(jìn)行跟蹤督查，其中最讓專家組關(guān)注的就是北京的空氣質(zhì)量，特別是奧運(yùn)期間的大氣環(huán)境。當(dāng)時(shí)，我國政府對(duì)此作出了莊嚴(yán)承諾：“2008年奧運(yùn)會(huì)期間，北京將會(huì)有良好的空氣質(zhì)量，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)和世界衛(wèi)生組織的指導(dǎo)值。同時(shí)，北京市政府將繼續(xù)致力于提高全年空氣質(zhì)量。”

為了兌現(xiàn)承諾，保證北京在奧運(yùn)會(huì)期間乃至全年的空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，2007年6月，北京市政府實(shí)行汽車單雙尾號(hào)限行，同時(shí)，中國科學(xué)院也正式組織中科院大氣所、安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等先后召開5次會(huì)議，成立了“中國科學(xué)院奧運(yùn)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)研究項(xiàng)目組”。

安光所在所長(zhǎng)劉文清的指導(dǎo)下，集中了全所最精干的力量，拿出了最優(yōu)良的設(shè)備，很快在鳥巢附近建起了一個(gè)大型空氣監(jiān)測(cè)測(cè)試站，通過對(duì)周邊機(jī)動(dòng)車及工業(yè)園區(qū)進(jìn)行測(cè)試和動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保北京的大氣環(huán)境基本達(dá)標(biāo)。2008年3月，團(tuán)隊(duì)正式進(jìn)入北京開始籌備，一直奮戰(zhàn)到奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)圓滿結(jié)束。

大半年的時(shí)間里，劉文清堅(jiān)持親臨一線，一天天地監(jiān)測(cè)，一天天地走航，處理一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)、一條條建議，還有不斷的預(yù)報(bào)預(yù)警……劉文清團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)借住在中科院遙感所，為了強(qiáng)化監(jiān)測(cè)研究的合作精神，他們改變了很多在科學(xué)島時(shí)的習(xí)慣，特別是在數(shù)據(jù)交流與融合上，他們與遙感所、大氣所等精誠團(tuán)結(jié)，共同切磋。他們向國際社會(huì)提供了奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)期間北京主要污染物排放監(jiān)測(cè)的結(jié)果，宣布中國政府承諾達(dá)標(biāo)的4種主要污染物在所有時(shí)段、所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的濃度都達(dá)到了國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和世界衛(wèi)生組織的指導(dǎo)值，實(shí)現(xiàn)了中國政府在環(huán)境保護(hù)和大氣監(jiān)測(cè)上的鄭重承諾。

經(jīng)此一役，安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域聲名大振，也令國際同行刮目相看。劉文清笑了，10年前選擇自主創(chuàng)新時(shí)，他曾希望自己在10年后能達(dá)到一個(gè)新高度?，F(xiàn)在，他達(dá)到了，他給自己的獎(jiǎng)勵(lì)是在咖啡里多加了一塊咖啡伴侶。

圓夢(mèng)傅立葉

2005年初，安光所承接了一項(xiàng)重要的國防科研項(xiàng)目，劉文清一咬牙，從有限的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)中拿出一部分，又從所里日?？蒲薪?jīng)費(fèi)中擠出一部分，硬是湊了300多萬元購買了一臺(tái)加拿大產(chǎn)的傅立葉紅外光譜儀。儀器到了島上，打開包裝，全所卻沒有人能夠安裝。隨同儀器到來的加拿大工程師為此露出了神氣十足的微笑。這深深地刺痛了劉文清的心。他坐在實(shí)驗(yàn)室里，沉默了半天。終于，他按捺不住了，將劉建國、徐亮等找到實(shí)驗(yàn)室，給他們布置了一個(gè)硬任務(wù)：攻克紅外光譜技術(shù)算法研究，著手紅外傅立葉國產(chǎn)化研發(fā)。

劉文清讓劉建國和徐亮好好謀劃，拿出切實(shí)可行的研究方案，要“越快越好，越早越好！紅外傅立葉就是我們的一個(gè)夢(mèng)想，這夢(mèng)想我們一定要圓”。

為了圓夢(mèng)，劉文清和劉建國、謝品華牽頭指導(dǎo)，徐亮等一批年輕學(xué)者承擔(dān)主要工作。很快，科學(xué)島的安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里，出現(xiàn)了令人難以想象的局面：科研人員一邊用著進(jìn)口的紅外傅立葉設(shè)備，抓緊國防項(xiàng)目的研究，一邊抓緊算法攻關(guān)，著手傅立葉設(shè)備國產(chǎn)化。不到兩年的時(shí)間，徐亮等人就開發(fā)出了基于非線性最小二乘擬合的紅外光譜定量分析方法，并建立起了包含有393種組分的標(biāo)準(zhǔn)吸收數(shù)據(jù)庫。這項(xiàng)成果，當(dāng)時(shí)在國際紅外光譜算法中也極具先進(jìn)性。

有了算法，就等于掌握了紅外光譜傅立葉技術(shù)的整個(gè)軟件系統(tǒng)，但作為一種光譜儀器，首先必須有硬件。紅外傅立葉光譜儀硬件精密、先進(jìn)、技術(shù)含量高，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)光學(xué)精密儀器制造方面的一座高峰。但隨著中國工業(yè)化進(jìn)程的加快，國際社會(huì)對(duì)中國“雙碳”呼聲不斷增強(qiáng)，中國自主研發(fā)紅外傅立葉設(shè)備已是燃眉之急。劉文清再次召集劉建國、陸亦懷和徐亮，問他們有沒有信心拿下紅外傅立葉設(shè)備的研發(fā)。

“有！”徐亮痛快地回答。

“好。有你這響亮的回答，我覺得離圓夢(mèng)的那一天不會(huì)太遠(yuǎn)了。行動(dòng)吧！”劉文清一揮手，他仿佛看見千軍萬馬正奔騰著走上環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)之路，在這條路上，正激蕩著科技之夢(mèng)與家國情懷。

2007年，“863”計(jì)劃“大氣多組分污染物及其時(shí)空分布連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備”項(xiàng)目落戶安光所。依靠項(xiàng)目支持，徐亮等人通過自主研制擺掃式傅立葉變換干涉儀系統(tǒng)，相繼集成開發(fā)了抽取式FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、開放光路式FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和大氣污染多組分排放通量SOF-FTIR快速遙測(cè)系統(tǒng)。其中擺掃式傅立葉紅外干涉儀系統(tǒng)打破了國際技術(shù)壟斷，提升了我國分析儀器在行業(yè)的自主開發(fā)水平。

而在紅外傅立葉光譜儀研發(fā)的過程中，有一個(gè)小故事，至今還被科學(xué)島上的人津津樂道——

當(dāng)初，隨加拿大設(shè)備來到中國負(fù)責(zé)維護(hù)運(yùn)營(yíng)的工程師維修檢修時(shí)，不愿意帶所里的人員一道，但他漸漸發(fā)現(xiàn)，安光所里很多科研人員喜歡有事沒事地與他搭話，問這問那，問的既有加拿大的風(fēng)光，也有加拿大的冰酒，但冷不丁的，他們會(huì)問上一兩個(gè)有關(guān)紅外光譜儀的知識(shí)。他起初還存有戒心，可漸漸地，他看到這些科研人員期待的眼神，也觀察到安光所正在研制紅外傅立葉設(shè)備，因此就有意無意地回答他們。特別是2008年奧運(yùn)會(huì)后，安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)一舉成名，他對(duì)這個(gè)團(tuán)隊(duì)多了一份尊敬，一份情感。他不再避著所里的科研人員，而是邀請(qǐng)他們一道學(xué)習(xí)。

這臺(tái)用300多萬元從加拿大進(jìn)口的紅外光譜儀用到第四個(gè)年頭時(shí)，有一天，這位工程師對(duì)跟著他一起檢修儀器的徐亮說：“也許，這是我最后一次來給這臺(tái)儀器檢修了。”

他的語氣里，有感慨，有遺憾，也有作為同行的贊許。

徐亮心知肚明，說：“不管怎樣，科學(xué)島歡迎您?！?/p>

此時(shí)，由劉文清掛帥、劉建國等牽頭、徐亮等科技人員開發(fā)的國產(chǎn)紅外光譜儀設(shè)備已經(jīng)研制成功。他們圓滿完成了國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目，也為中國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)儀器大家族增添了一件重器。國產(chǎn)紅外光譜儀價(jià)格比國外進(jìn)口價(jià)格低了40%，且維修運(yùn)營(yíng)方便、快捷。很快，安光所便與企業(yè)合作，將其推向市場(chǎng)，全面應(yīng)用于全國城市大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)子站。中科院和國家有關(guān)部門高度肯定了紅外光譜技術(shù)研發(fā)的重大突破，項(xiàng)目相關(guān)成果獲得2011年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，劉文清也因此獲得了國家環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

2013年12月19日，劉文清順利地通過了中國工程院院士的評(píng)選，當(dāng)選中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部院士。

布局立體環(huán)境監(jiān)測(cè)

“立體監(jiān)測(cè)體系”這個(gè)名詞對(duì)劉文清團(tuán)隊(duì)來說并不陌生，但總覺得與中國的現(xiàn)實(shí)情況，或者說與他們一直在進(jìn)行的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)還有距離。

劉文清看出了大家的顧慮，說：“這就是我們未來的發(fā)展方向。”他娓娓道來：“現(xiàn)階段，我們就是要在環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)已基本實(shí)現(xiàn)地基、空基起步的形勢(shì)下，著手天基開發(fā)與研究，爭(zhēng)取在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，形成中國環(huán)境監(jiān)測(cè)地基、空基、天基一體化的監(jiān)測(cè)體系，讓大氣中的各種污染源無處遁形。同時(shí)，要在監(jiān)測(cè)的空間上做文章，大氣、土壤、水、工廠、園區(qū)、藥品都包羅在我們這個(gè)體系中?！?/p>

布局大氣環(huán)境光學(xué)立體監(jiān)測(cè)體系，是安光所環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要分水嶺。

地基觀測(cè)技術(shù)是一種傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要利用太陽散射光等自然光源，基于反演算法得到污染氣體的斜柱濃度（SCD，污染氣體沿光路的積分濃度），并由此進(jìn)一步解析出污染氣體的分布信息。高閩光是安光所培養(yǎng)出來的博士，他所在的研究組解散后，調(diào)整方向找到了劉文清，重點(diǎn)研發(fā)地基環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備。在傅立葉變換紅外光譜（FTIR）的算法研究上，高閩光獨(dú)出機(jī)杼，提出了自己的“還原”理論。這個(gè)設(shè)想得到了劉文清的肯定，劉文清鼓勵(lì)他沿著這個(gè)路子往下走。這些年，高閩光參與了幾乎所有的外場(chǎng)地基監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，比如在重慶長(zhǎng)壽川江船業(yè)進(jìn)行的工業(yè)園區(qū)污染物分布與垂直分布監(jiān)測(cè)。

環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)空基技術(shù)的核心是航空遙感系統(tǒng)，因此，空基探測(cè)在技術(shù)層面上也被稱為機(jī)載探測(cè)。

早在2005年初，安光所環(huán)境光學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室即開始機(jī)載空基環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)。但當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)起步才六七年，自有經(jīng)費(fèi)十分有限，所使用的儀器設(shè)備也都相當(dāng)緊張。但劉文清和團(tuán)隊(duì)人員沒有氣餒，他們用一臺(tái)載荷的經(jīng)費(fèi)研制出了三臺(tái)觀測(cè)儀器，并很快以此為基礎(chǔ)，參與了“十二五”國家重大基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)施——國家航空遙感系統(tǒng)的建設(shè)。2013年7月，航空遙感系統(tǒng)正式通過國家級(jí)驗(yàn)收。

航空遙感系統(tǒng)建成后，中國的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)探測(cè)實(shí)現(xiàn)了從近地面向空中縱深，獲得的數(shù)據(jù)更為立體。

大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)軟件算法的開發(fā)，既是解決天基探測(cè)體系的算法需要，同時(shí)也能夠通過中國自己的算法反演，逐漸提高中國自主監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的國際認(rèn)可度。算法軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)暗暗攢著勁，夜以繼日，反復(fù)推演，不斷校正。有些技術(shù)人員連續(xù)一兩個(gè)月吃住都在所里，春節(jié)放假，部分技術(shù)人員也沒回家，只在島上過了個(gè)“攻關(guān)時(shí)期的特殊春節(jié)”。

燈光之下，監(jiān)測(cè)軟件算法的開發(fā)緊張而有序。而在另一邊，天基載荷研發(fā)也如火如荼。

2010年，《國家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》確定了16個(gè)重大科研專項(xiàng)，其中就有“高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)（即高分專項(xiàng)）”。高分專項(xiàng)首批確定的高分五號(hào)衛(wèi)星涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的載荷共有6臺(tái)，安光所劉文清團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取到了其中3臺(tái)的研制任務(wù)。但因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)是個(gè)航天新兵，所以這3臺(tái)載荷都被列入了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。航天項(xiàng)目不可維護(hù)、不可維修，必須一次成功，這與地基探測(cè)、空基探測(cè)項(xiàng)目有著巨大區(qū)別。他們給自己上了緊箍咒——零差錯(cuò)。只有零差錯(cuò)，才能確保載荷安全、精準(zhǔn)、高效工作。為此，他們從芯片入手，一點(diǎn)點(diǎn)摸索，一步步解決，首先攻克“芯”的問題。在芯片問題解決后，再解決集成和后期校準(zhǔn)。

2018年5月9日，太原衛(wèi)星發(fā)射基地，中國高分五號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射。衛(wèi)星上搭載了這3臺(tái)設(shè)備，這些高新技術(shù)設(shè)備的搭載，使得高分五號(hào)成為世界首顆實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣和陸地綜合觀測(cè)的全譜段高光譜衛(wèi)星，我國從此可以定量獲得區(qū)域上空及全球空氣質(zhì)量變化、污染氣體的分布輸運(yùn)數(shù)據(jù)。

首戰(zhàn)告捷，科學(xué)島上不斷傳來祝賀聲。夜晚，劉文清團(tuán)隊(duì)的研發(fā)人員會(huì)不經(jīng)意地仰望天空，他們想找到“我們自己的高分衛(wèi)星”。他們一方面開展在軌測(cè)試工作，另外一方面研發(fā)載荷相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件，完成海量衛(wèi)星數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)污染氣體全球分布反演。他們注視天空，如同他們腳踏大地。他們的內(nèi)心既有大地般的厚實(shí)，又有星空般的詩意。在這些奮斗著的科學(xué)家心里，高分衛(wèi)星就是天空中最美麗、最明亮的星星。

2019年3月，高分五號(hào)衛(wèi)星載荷正式交付使用，很快就在一些重大活動(dòng)和重點(diǎn)區(qū)域的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)上大顯身手，為中國環(huán)境監(jiān)測(cè)爭(zhēng)得了話語權(quán)和應(yīng)有的尊嚴(yán)與國家地位。

戰(zhàn)疫——為大氣做CT

2020年春天，武漢三鎮(zhèn)新冠疫情極其危急，全國力量奔赴武漢火線救援，為武漢的春天寫下了濃墨重彩的愛之華章。這從四面八方趕來的人群中，就有一群來自科學(xué)島的科技工作者的身影。而走在最前面的，正是年屆七旬的著名環(huán)境科學(xué)家、中國工程院院士劉文清。

當(dāng)新冠疫情剛剛在武漢爆發(fā)時(shí)，劉文清就敏銳地察覺到：應(yīng)對(duì)武漢疫情，不僅僅是醫(yī)療系統(tǒng)的事，應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)工程，包括城市供應(yīng)、物資、安全等，都必須跟上。而其中對(duì)疫情區(qū)域大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)，也必須高度重視。他叮囑團(tuán)隊(duì)隨時(shí)做好準(zhǔn)備，他說環(huán)境監(jiān)測(cè)就是給大氣做CT，救人的醫(yī)生去了武漢，診治大氣的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作者也不能缺席。

果然，疫情發(fā)生不到一周，中科院合肥物質(zhì)院安光所接到了出征武漢的命令。作為工程院院士和著名環(huán)境學(xué)家的劉文清被委以重任：盡快組建武漢大氣環(huán)境立體探測(cè)實(shí)驗(yàn)室，改裝疫區(qū)大氣環(huán)境立體探測(cè)實(shí)驗(yàn)車，對(duì)武漢定點(diǎn)醫(yī)院、方艙醫(yī)院、隔離點(diǎn)、社區(qū)等開展走航觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，獲取第一手大氣環(huán)境要素時(shí)空分布數(shù)據(jù)，為武漢的疫情防控和救治提供科學(xué)的決策支撐。

為了使走航觀測(cè)效果更好、更加精準(zhǔn)，為了武漢人民的生命安全，劉文清帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員日夜加班，改裝正壓試驗(yàn)車，車上配備了7套大氣環(huán)境立體探測(cè)設(shè)備。這7套設(shè)備都是安光所劉文清院士團(tuán)隊(duì)攻關(guān)研發(fā)的，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。事實(shí)證明，這些具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備在抗疫環(huán)境監(jiān)測(cè)中大顯身手，其性能、指標(biāo)和數(shù)據(jù)分析能力，完全能與國外同類先進(jìn)設(shè)備媲美。

疫情之初，大氣中病毒載量大，傳播速度快。劉文清率實(shí)驗(yàn)室一行6人，每天身穿防護(hù)服、戴著大口罩，在武漢定點(diǎn)醫(yī)院、方艙、小區(qū)和重要區(qū)域走航探測(cè)。要說他們一點(diǎn)不懼怕，那是假的，但他們都認(rèn)識(shí)到，這是為國家、為人民生命安全做貢獻(xiàn)的時(shí)候，不能因?yàn)槲冯y而退縮?？茖W(xué)地做好防護(hù)，精心做好探測(cè)，是他們的職責(zé)所在，也是初心所在。他們通過走航觀測(cè)，跟蹤捕捉大氣環(huán)境的差異，判斷污染物的變化。當(dāng)時(shí)，社會(huì)上曾一度流傳定點(diǎn)方艙醫(yī)院的氣溶膠泄露。劉文清團(tuán)隊(duì)深入方艙醫(yī)院周邊，并結(jié)合外部探測(cè)，通過數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論：雖然醫(yī)院患者的呼吸、咳嗽會(huì)使呼吸氣體中的病毒附著在氣溶膠上，但不管是在雷神山醫(yī)院，還是在火神山醫(yī)院，以及其他方艙醫(yī)院，病房負(fù)壓系統(tǒng)工作正常，均未發(fā)現(xiàn)氣溶膠異常泄露的情況。這一結(jié)論讓人們高懸的心放了下來，也增加了全社會(huì)對(duì)抗疫工作的理解。

劉文清團(tuán)隊(duì)通過走航探測(cè)獲得了疫區(qū)內(nèi)重要場(chǎng)所的新型冠狀病毒、大氣氣溶膠、消毒劑揮發(fā)氣體、有毒有害氣體、環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象要素的時(shí)空分布和擴(kuò)散傳輸特征，為判斷病毒在空氣中通過氣溶膠傳播引起的暴露風(fēng)險(xiǎn)、大氣環(huán)境質(zhì)量與病毒之間的響應(yīng)關(guān)系、消毒效果與副作用的控制等提供了大量的科學(xué)依據(jù)。

深耕產(chǎn)業(yè)化

良心與社會(huì)責(zé)任心，正是這“二心”，支撐起了一個(gè)科學(xué)家和一個(gè)科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)不斷研究新技術(shù)、不斷研發(fā)新設(shè)備、不斷推進(jìn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化的奮斗歷程。算起來，從劉文清團(tuán)隊(duì)當(dāng)年研發(fā)點(diǎn)式二氧化硫探測(cè)儀器開始，已經(jīng)20年了。這20年里，劉文清團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備就有近100種。其中60％以上成為國家“863”重點(diǎn)項(xiàng)目產(chǎn)品、國家重大科研設(shè)備項(xiàng)目重點(diǎn)產(chǎn)品、“總理基金”項(xiàng)目重點(diǎn)產(chǎn)品、省部級(jí)項(xiàng)目支持重點(diǎn)產(chǎn)品……這一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)、一件件產(chǎn)品，成為中國環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的主力。到2022年底，全國環(huán)境監(jiān)測(cè)子站和重點(diǎn)園區(qū)、企業(yè)等使用的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備國產(chǎn)化率為90%以上，其中出自安光所劉文清團(tuán)隊(duì)的技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品占一半以上。甚至在南極、北極、珠峰、深海，都安裝有該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多種監(jiān)測(cè)儀器。而在設(shè)備產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，劉文清團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)分析軟件開發(fā)也走在同行業(yè)的前列，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

“現(xiàn)在，我們?cè)O(shè)備產(chǎn)業(yè)化的年產(chǎn)值超20億元。”劉文清喜歡抿著咖啡，慢慢地說出這一動(dòng)人的數(shù)字。如果認(rèn)真地算下來，20多年來，安光所劉文清團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)備系列產(chǎn)值超過150億元人民幣。這不單純是數(shù)字，更是中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備成長(zhǎng)的軌跡。在這些數(shù)字背后，給國民經(jīng)濟(jì)、人民安全、防災(zāi)減災(zāi)、減少碳排放等帶來的效益，更是難以統(tǒng)計(jì)。

深耕環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)化，安光所劉文清團(tuán)隊(duì)的足跡隨著他們的系列化產(chǎn)品遍布大江南北、雪域高原。除了環(huán)境大氣的地基、空基和天基探測(cè)，應(yīng)用于特殊場(chǎng)境的環(huán)境污染物探測(cè)也同樣在產(chǎn)業(yè)化道路上走出了特色，形成了規(guī)模。

助力“雙碳”目標(biāo)

近年來，氣候變暖、冰川融化、海平面上升、南極臭氧洞出現(xiàn)，隨之而來的還有霧霾天氣、火山爆發(fā)、地震海嘯等極端災(zāi)害，嚴(yán)酷的生存環(huán)境擺在世界各國的面前。

2021年，中國下達(dá)了《中共中央、國務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》和《中共中央、國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念，做好碳達(dá)峰、碳中和工作的意見》，公布了“碳達(dá)峰”“碳中和”的時(shí)間表和路線圖，中國承諾做防治污染和氣候治理的行動(dòng)派。

為落實(shí)“雙碳”目標(biāo)，打好“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，劉文清帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聚焦國家科技前沿，打造了天地空一體化立體綜合觀測(cè)網(wǎng)，為我國的環(huán)境治理起到了保駕護(hù)航的作用。

“雙碳”目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須盡快打破發(fā)達(dá)國家在碳源和碳匯監(jiān)測(cè)技術(shù)體系中的壟斷地位，為我國“碳外交”提供具有國際公信力的全球溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支持。劉文清團(tuán)隊(duì)為此正積極謀劃加入全球總碳柱觀測(cè)網(wǎng)（TCCON）。

TCCON是觀測(cè)溫室氣體的國際化協(xié)作觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，利用地基高分辨率傅立葉變換紅外光譜儀（FTS）進(jìn)行溫室氣體觀測(cè)，該網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目的是對(duì)衛(wèi)星遙感進(jìn)行地基驗(yàn)證并監(jiān)測(cè)全球碳循環(huán)。目前全球共部署了28個(gè)TCCON站點(diǎn)，主要分布在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。

值得期待的是，由合肥物質(zhì)院建設(shè)運(yùn)行的高分辨率FTS觀測(cè)平臺(tái)已通過TCCON的數(shù)據(jù)質(zhì)量認(rèn)證，但由于合肥物質(zhì)院沒有加入這一重要組織，TCCON站點(diǎn)僅對(duì)我國公開半年至一年前的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并且限制我們和TCCON站點(diǎn)成員的技術(shù)交流和科研合作。我們建立的地基FTS觀測(cè)站點(diǎn)連續(xù)6年獲得了合肥地區(qū)的溫室氣體數(shù)據(jù)，成為國家空間基礎(chǔ)設(shè)施地面檢驗(yàn)點(diǎn)和高分專項(xiàng)國家真實(shí)性檢驗(yàn)站，精確遙感觀測(cè)二氧化碳、甲烷等溫室氣體，突破了我國復(fù)雜大氣環(huán)境下超光譜遙感信息不足、建模誤差大的局限性。為此，合肥物質(zhì)院將正式申請(qǐng)高分辨率FTS觀測(cè)平臺(tái)加入TCCON觀測(cè)網(wǎng)，不僅可共享全球20～30個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能增加我國在全球碳排放核算工作上的話語權(quán)和主動(dòng)權(quán)，提升我國在溫室氣體監(jiān)測(cè)和評(píng)估領(lǐng)域的國際地位。

20多年來，劉文清和他的團(tuán)隊(duì)一直在助力“雙碳”目標(biāo)的道路上兢兢業(yè)業(yè)，篳路藍(lán)縷，不斷奮進(jìn)，不斷作為。“我們沒有停止，也無法停止。國家需要我們，我們就得一直努力奮斗下去?！眲⑽那鍖?duì)助力“雙碳”目標(biāo)有著自己深入的思考，他認(rèn)為既要減碳，更要發(fā)展“碳惠”。簡(jiǎn)單點(diǎn)說，就是一方面要通過治理，達(dá)到減排、減放的效果；另一方面，要充分合理利用碳，再循環(huán)利用碳能，讓“碳害”變成“碳惠”。

（本刊節(jié)選）

〔本刊責(zé)任編輯? 彭婷婷〕

〔原載安徽科學(xué)技術(shù)出版社《向天探測(cè)10000米：中國大氣環(huán)境立體監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)紀(jì)實(shí)》〕