在復(fù)旦，有這樣一群“蒼穹守護(hù)者”。他們跨越中國(guó)環(huán)境梯度帶，將實(shí)驗(yàn)室搬到雪域高原，在高海拔觀(guān)測(cè)站上做檢測(cè)，解析高原地區(qū)大氣新粒子的生成機(jī)制。

他們積極推動(dòng)環(huán)境與健康交叉學(xué)科發(fā)展，在大氣化學(xué)、健康效應(yīng)、治理政策等多個(gè)方向齊頭并進(jìn)，構(gòu)建了從大氣排放與污染形成機(jī)制、環(huán)境健康影響到空氣污染防治策略的全鏈條研究體系。

他們是復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系大氣環(huán)境與健康研究團(tuán)隊(duì)，獲評(píng)2025年復(fù)旦大學(xué)“鐘揚(yáng)式”好團(tuán)隊(duì)（科研團(tuán)隊(duì)）稱(chēng)號(hào)。

翻越4600米關(guān)口，在青藏高原做觀(guān)測(cè)

位于西藏林芝、海拔3300米的觀(guān)測(cè)站，是團(tuán)隊(duì)科研征程中最具挑戰(zhàn)的陣地。這里的高原環(huán)境與東部沿海截然不同，是研究潔凈大氣背景下粒子生成機(jī)制的天然實(shí)驗(yàn)室。然而，高原反應(yīng)、電力不穩(wěn)、儀器適應(yīng)性等問(wèn)題接踵而至。

從低海拔地區(qū)初抵高原，高原反應(yīng)是團(tuán)隊(duì)必須克服的第一關(guān)。對(duì)于需要在站點(diǎn)連續(xù)值守一兩個(gè)月的師生而言，科研工作尚未正式展開(kāi)，先要完成與高原環(huán)境的“身體適配”。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、環(huán)境科學(xué)與工程系系主任王琳回憶，前往站點(diǎn)要翻越一處海拔4600米的關(guān)口，“到了那里，明顯感覺(jué)腿都拖不動(dòng)”。頭痛、胸悶、夜不能安睡，行動(dòng)不自覺(jué)慢半拍，然而搭線(xiàn)、搬設(shè)備、檢查管路的工作刻不容緩，幾乎沒(méi)有休息的余地。

除了團(tuán)隊(duì)成員，科研儀器同樣要經(jīng)受高原環(huán)境的考驗(yàn)。在低海拔地區(qū)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備，到了海拔3000米以上的地區(qū)后，性能與工作狀態(tài)變得難以預(yù)測(cè)。這意味著，大家必須在克服自身高原反應(yīng)的同時(shí)，分出精力攻克這些前所未有的技術(shù)難題。

站點(diǎn)初期依賴(lài)當(dāng)?shù)匾蛔⌒退娬竟╇?，而水電站輸出電壓較不穩(wěn)定，對(duì)精密的科研儀器而言可以算得上是“致命威脅”。為此，團(tuán)隊(duì)緊急調(diào)配穩(wěn)壓電源，最終有效化解了這一隱患。

一些在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室中幾乎不會(huì)出現(xiàn)的突發(fā)狀況，也在野外時(shí)常發(fā)生。比如，大型昆蟲(chóng)鉆入采樣管導(dǎo)致采樣異常，就是團(tuán)隊(duì)經(jīng)常需要解決的問(wèn)題。站點(diǎn)地處偏遠(yuǎn)，沒(méi)有隨叫隨到的維修保障，所有故障都只能靠師生們手動(dòng)拆檢、清理、復(fù)位，一步步排查解決。

西藏觀(guān)測(cè)

正是這份艱苦與不易，讓西藏林芝觀(guān)測(cè)站獲取的數(shù)據(jù)更顯珍貴。王琳介紹，團(tuán)隊(duì)在西藏開(kāi)展的“潔凈環(huán)境下的大氣新粒子生成”研究，與在東部城市開(kāi)展的同類(lèi)研究形成了很好的互補(bǔ)對(duì)比。由于兩地大氣前提物條件差異顯著，通過(guò)解析高原地區(qū)大氣新粒子的生成機(jī)制與特征，能為團(tuán)隊(duì)反推理解上海等東部城市大氣新粒子形成的底層邏輯提供關(guān)鍵支撐。

在王琳和青年研究員姚磊等團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，團(tuán)隊(duì)最終成功獲取了寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)，為全球不同環(huán)境背景下大氣化學(xué)過(guò)程的研究提供了重要科學(xué)依據(jù)。

守護(hù)藍(lán)天與健康，讓環(huán)境治理更精準(zhǔn)

“破解環(huán)境密碼、守護(hù)公共健康”，這是團(tuán)隊(duì)一直以來(lái)的科研使命。歷經(jīng)數(shù)十年深耕細(xì)作，團(tuán)隊(duì)在大氣污染形成機(jī)制、環(huán)境健康效應(yīng)解析、精準(zhǔn)防控策略制定等多個(gè)方向已實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，為國(guó)家和區(qū)域環(huán)境治理提供了關(guān)鍵科學(xué)支撐。

團(tuán)隊(duì)的科研之路，始于對(duì)學(xué)科發(fā)展的精準(zhǔn)定位。早年間，團(tuán)隊(duì)將大氣化學(xué)確立為主攻方向，這一方向如今已發(fā)展成為復(fù)旦環(huán)境學(xué)科的核心優(yōu)勢(shì)方向。依托于此建立的上海市大氣顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成為團(tuán)隊(duì)開(kāi)展科研攻堅(jiān)的重要平臺(tái)。

隨著學(xué)科發(fā)展的不斷深入，王琳和團(tuán)隊(duì)敏銳意識(shí)到，環(huán)境科學(xué)與人類(lèi)健康的關(guān)聯(lián)密不可分，其中的影響機(jī)制亟待進(jìn)一步研究。于是，團(tuán)隊(duì)率先布局環(huán)境健康交叉學(xué)科，在2023年自主申請(qǐng)成立了環(huán)境健康二級(jí)學(xué)科及教研組，推動(dòng)大氣化學(xué)與環(huán)境健康的深度融合。

團(tuán)隊(duì)開(kāi)會(huì)

為更好解決中國(guó)特大城市環(huán)境污染問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)通過(guò)長(zhǎng)期理論探索與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了城市大氣細(xì)顆粒物生成的關(guān)鍵前體物，揭示了“硫酸—二甲胺—水”三元成核化學(xué)機(jī)制，相關(guān)成果發(fā)表于Science（《科學(xué)》）期刊，被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為“打開(kāi)了理解污染城市大氣新粒子形成機(jī)制的窗口”，為中國(guó)特大城市新顆粒物形成和灰霾治理提供了核心科學(xué)依據(jù)。

針對(duì)工業(yè)排放給環(huán)境治理帶來(lái)的影響，團(tuán)隊(duì)嘗試構(gòu)建了中國(guó)生物質(zhì)可再生能源、火電廠(chǎng)改造和碳儲(chǔ)存“三位一體”的高分辨能源模擬系統(tǒng)，獲得同行高度認(rèn)可。

團(tuán)隊(duì)首次在地球系統(tǒng)模式中耦合“農(nóng)業(yè)—能源—?dú)夂颉边^(guò)程，揭示了氣候變化對(duì)生物質(zhì)減排技術(shù)的反饋?zhàn)饔茫岢鲂璞M快啟動(dòng)減排行動(dòng)以避免不可逆后果，該成果發(fā)表于Nature（《自然》）并被選為封面推薦論文。同期配發(fā)的評(píng)論文章指出：“這項(xiàng)研究對(duì)解釋氣候變化臨界點(diǎn)有關(guān)鍵作用”。

“小粒徑的顆粒物更容易進(jìn)入人體，有可能會(huì)具有更大的毒性。”團(tuán)隊(duì)成員、環(huán)境科學(xué)與工程系青年研究員蔡潤(rùn)龍專(zhuān)注于大氣納米顆粒物研究，希望更有效地進(jìn)行毒性量化。

圍繞大氣污染源排放與環(huán)境健康的交叉命題，團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)迩錚M2.5關(guān)鍵組分的毒性機(jī)制，量化出各類(lèi)人為源排放PM2.5的毒性效應(yīng)，打破了當(dāng)前大氣治理僅以PM2.5質(zhì)量濃度為指標(biāo)的局限性，為面向健康效應(yīng)的精準(zhǔn)治理提供科學(xué)支撐。

研究發(fā)現(xiàn)，固體燃料燃燒是大氣顆粒物的主要人為來(lái)源。其中，住宅燃煤與燃煤電廠(chǎng)排放的可吸入顆粒物毒性存在顯著差異，家用爐灶固體燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳質(zhì)物質(zhì)濃度更高，毒性比燃煤電廠(chǎng)高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

在精準(zhǔn)防控策略制定上，團(tuán)隊(duì)緊扣“雙碳”目標(biāo)與污染防治需求，貢獻(xiàn)了復(fù)旦智慧。從新興產(chǎn)業(yè)綠色清潔能源角度，團(tuán)隊(duì)首次從能源系統(tǒng)統(tǒng)籌層面提出中國(guó)加速發(fā)展光電和風(fēng)電、實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)的最優(yōu)路徑，成果發(fā)表于Nature（《自然》）。

多年來(lái)，團(tuán)隊(duì)保持著“多點(diǎn)開(kāi)花、各有建樹(shù)”的科研特色，在大氣化學(xué)、健康效應(yīng)、治理政策等多個(gè)方向齊頭并進(jìn)?！皥F(tuán)隊(duì)最大的特點(diǎn)不是一兩個(gè)點(diǎn)上去突破，而是在各個(gè)方向上都有所收獲，形成系統(tǒng)性的研究體系?！蓖趿照f(shuō)。

團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)成果

將“蒼穹守護(hù)者”的使命傳給下一代

科研之路從非坦途，探索過(guò)程中難免遭遇各類(lèi)挑戰(zhàn)?！皥F(tuán)隊(duì)希望營(yíng)造的氛圍，是給予后輩們足夠的耐心與支持，助力他們攻克難關(guān)、穩(wěn)步成長(zhǎng)?！蓖趿照f(shuō)。

此前由于實(shí)驗(yàn)室裝修，一些實(shí)驗(yàn)工具暫存于蔡潤(rùn)龍的辦公室?！鞍滋旎蛘叱霾畹臅r(shí)候，我都不鎖門(mén)，方便學(xué)生隨時(shí)取用所需工具?！睂W(xué)生們找他交流也無(wú)需提前預(yù)約，常常直接敲門(mén)后就開(kāi)始溝通?！翱蒲行枰芮薪涣?，我不太傾向于固定匯報(bào)的模式，怕學(xué)生因此錯(cuò)失交流的時(shí)效。”

團(tuán)隊(duì)中，這樣的科研育人理念深入人心。在蔡潤(rùn)龍看來(lái)，團(tuán)隊(duì)的教學(xué)、科研與人才培養(yǎng)往往緊密相融、有機(jī)銜接。無(wú)論是碩博研究生的培養(yǎng)，還是本科生的科研啟蒙，團(tuán)隊(duì)努力為大家搭建成長(zhǎng)階梯，這也為科研工作的可持續(xù)發(fā)展注入源源不斷的活力。

團(tuán)隊(duì)成員正在指導(dǎo)學(xué)生

如何讓實(shí)驗(yàn)室里的前沿研究“活”起來(lái)？如何讓青年學(xué)子真正觸摸到國(guó)家環(huán)境治理的脈搏？團(tuán)隊(duì)多年來(lái)堅(jiān)持將科研育人延伸到社會(huì)一線(xiàn)，以上海淀山湖大氣觀(guān)測(cè)站、崇明東灘濕地生態(tài)站、無(wú)錫太湖生態(tài)站、浙江嵊泗花鳥(niǎo)島觀(guān)測(cè)點(diǎn)等基地為依托，深度開(kāi)展環(huán)境項(xiàng)目合作，推動(dòng)科研訓(xùn)練與社會(huì)實(shí)踐深度融合。

每年，團(tuán)隊(duì)教師都會(huì)組織多次大氣化學(xué)綜合外場(chǎng)觀(guān)測(cè)。從站點(diǎn)設(shè)計(jì)、樣品采集到數(shù)據(jù)分析，學(xué)生親身參與全過(guò)程，在野外實(shí)踐中直觀(guān)理解復(fù)雜的大氣化學(xué)機(jī)制，體悟環(huán)境保護(hù)的迫切性與科學(xué)性。目前，團(tuán)隊(duì)累計(jì)組織百余位學(xué)生深入環(huán)保一線(xiàn)，在垃圾處理、生態(tài)修復(fù)、技術(shù)轉(zhuǎn)化的真實(shí)場(chǎng)景中提升專(zhuān)業(yè)能力。

團(tuán)隊(duì)成員正在指導(dǎo)學(xué)生

“實(shí)踐觀(guān)測(cè)對(duì)我的成長(zhǎng)意義重大，積累了很多實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)?！睏罡墒菆F(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的博士，畢業(yè)后留校從事博士后工作。自2017年加入團(tuán)隊(duì)以來(lái)，他的觀(guān)測(cè)經(jīng)歷十分豐富，僅淀山湖就去過(guò)三次。

淀山湖站點(diǎn)雖基礎(chǔ)條件較好、觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)齊全，但作為傳輸站點(diǎn)，儀器設(shè)置和數(shù)據(jù)分析難度不小，且設(shè)備特殊性要求對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)多種方案并反復(fù)權(quán)衡，從沉重儀器的運(yùn)輸?shù)胶笃跀?shù)據(jù)分析，大家精誠(chéng)合作、有條不紊推進(jìn)，這讓他印象尤為深刻。

面向研究生培養(yǎng)，團(tuán)隊(duì)探索出了一套兼具自主性與支撐性的工作模式，既賦予學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展小課題研究的空間，又在設(shè)備保障、技術(shù)指導(dǎo)等方面給予充分支持。

“剛進(jìn)來(lái)時(shí)，感覺(jué)大家都在專(zhuān)注于自己的研究，但看似獨(dú)立的研究方向，匯總起來(lái)卻朝著同一個(gè)核心目標(biāo)推進(jìn)?！痹跅罡煽磥?lái)，這種“聚是一團(tuán)火、散是滿(mǎn)天星”的科研模式，有效錘煉了自己主動(dòng)鉆研、探索創(chuàng)新的能力，更推動(dòng)項(xiàng)目在深度與廣度上同步拓展，形成了獨(dú)具特色的科研優(yōu)勢(shì)。

團(tuán)隊(duì)同樣注重培養(yǎng)本科生的科研興趣。王琳認(rèn)為，本科生參與科研，要特別注重提升他們的實(shí)驗(yàn)思維、數(shù)據(jù)分析與問(wèn)題解決能力。在團(tuán)隊(duì)教師的悉心指導(dǎo)下，系內(nèi)本科生在“?政”“曦源”“望道”等重點(diǎn)項(xiàng)目中屢獲佳績(jī)，在“挑戰(zhàn)杯”“卓越杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

在王琳等教師的積極推動(dòng)下，團(tuán)隊(duì)還與芬蘭赫爾辛基大學(xué)、美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校等國(guó)際知名院校建立穩(wěn)定的聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，累計(jì)輸送6名學(xué)生出國(guó)深造。暑期組織13位學(xué)生前往曼徹斯特大學(xué)交流訪(fǎng)問(wèn)。

“真正高質(zhì)量、對(duì)社會(huì)發(fā)展有益的科研，絕不能是閉門(mén)造車(chē)?！蓖趿照J(rèn)為，海外交流幫助學(xué)生開(kāi)闊學(xué)術(shù)視野，接觸國(guó)際前沿科研方向，在國(guó)外教授的指導(dǎo)下熟悉國(guó)際科研環(huán)境。“我們希望學(xué)生在對(duì)外交流學(xué)習(xí)中汲取養(yǎng)分，借助海外視野找準(zhǔn)方向，逐漸發(fā)展出具有自身特色的研究方向?！?/p>

團(tuán)隊(duì)師生積極參與“BEAD水滴宣講團(tuán)”科普宣講工作，讓環(huán)境科學(xué)知識(shí)、環(huán)境保護(hù)理念走進(jìn)中小學(xué)和社會(huì)各界。作為指導(dǎo)教師，蔡潤(rùn)龍等團(tuán)隊(duì)成員從學(xué)科前沿視角參與課程把關(guān)，讓宣講課程兼具學(xué)術(shù)深度與思想溫度?！翱蒲胁皇羌埳险劚?，而是應(yīng)當(dāng)切實(shí)服務(wù)社會(huì)、解決實(shí)際問(wèn)題?！?/p>

面向未來(lái)，團(tuán)隊(duì)希望持續(xù)深化大氣細(xì)顆粒物形成與演化機(jī)制研究，為“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供科研支撐。“環(huán)境科學(xué)與工程的最終出口是環(huán)境，關(guān)系到人的健康，這是我們必須為之努力的方向。”王琳說(shuō)。