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大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)現(xiàn)場

近年來，中科院環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的“空氣質(zhì)量和污染源環(huán)境光學(xué)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)與應(yīng)用”“大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用及設(shè)備產(chǎn)業(yè)化”“大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目分別獲得了2007、2019、2018年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

年初，中科院環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（依托中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所）主持完成的“大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，在全國科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上榮獲2018年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。這是近年來，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第三次獲得國家級獎(jiǎng)項(xiàng)。

2005年成立的中科院環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在十多年的發(fā)展歷程中取得如此成績，靠的是什么呢？

厚積薄發(fā)的創(chuàng)新能力

中科院環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉建國介紹，創(chuàng)建伊始，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就以環(huán)境光學(xué)新原理新方法研究為基礎(chǔ)，以先進(jìn)環(huán)境光學(xué)技術(shù)與應(yīng)用為重點(diǎn)，建立環(huán)境光學(xué)與技術(shù)研究平臺(tái)為自己的發(fā)展目標(biāo)；將環(huán)境光學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)研究、定量監(jiān)測新方法研究和環(huán)境監(jiān)測高新技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新研究定為重點(diǎn)研究方向。

多年來，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室逐步發(fā)展了紫外到紅外多波段污染物光譜分析方法，建立了大氣污染物光譜數(shù)據(jù)庫，自主研發(fā)了DOAS（差分吸收光譜）、FTIR（傅里葉紅外光譜）、LIDAR（激光雷達(dá)）、 LIBS（激光誘導(dǎo)擊穿光譜）、CRD（腔衰蕩光譜）、TEOM（振蕩天平）等一批關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對大氣環(huán)境的一次、二次污染物，自由基及其前體物，有毒有害的痕量氣體（污染源）的快速、立體、在線監(jiān)測。在2018年中科院“一三五”國際評估中，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在環(huán)境領(lǐng)域的成就被評為“國際領(lǐng)先水平”。

環(huán)境光學(xué)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和系統(tǒng)集成，推動(dòng)了光學(xué)技術(shù)在我國環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，尤其區(qū)域大氣污染立體監(jiān)測技術(shù)，已應(yīng)用于北京奧運(yùn)、上海世博、廣州亞運(yùn)、北京APEC會(huì)議、2018年反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式等重大活動(dòng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測及控制措施評估，并逐步在我國東部地區(qū)建立了區(qū)域大氣污染立體監(jiān)測網(wǎng)，可時(shí)刻把握我國區(qū)域環(huán)境狀況的脈搏。時(shí)空演變數(shù)據(jù)的獲取和解析，為深入研究區(qū)域污染機(jī)理、時(shí)空/復(fù)合特性及其關(guān)鍵物化過程提供了先進(jìn)的技術(shù)手段和科學(xué)數(shù)據(jù)。

立體探測技術(shù)的發(fā)展由地基平臺(tái)走向空基、天基平臺(tái)，2019年，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承接了“十二五”國家重大專項(xiàng)高分5號(hào)的大氣成分探測載荷任務(wù)。經(jīng)過近6年的刻苦攻關(guān)，該衛(wèi)星載荷已經(jīng)通過正樣設(shè)計(jì)評審，即將交付整體單位使用運(yùn)行，將提供我國及全球大氣污染氣體成分的時(shí)空分布信息。

開拓進(jìn)取的產(chǎn)業(yè)化思維

科技創(chuàng)新要服務(wù)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。這是重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室多年來秉承的科技成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展理念。經(jīng)過多年摸索，他們總結(jié)出一條有效的科研成果產(chǎn)業(yè)化道路，推動(dòng)了國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2001年，安徽光機(jī)所開始技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化新模式，先以空氣質(zhì)量監(jiān)測子站和煙氣排放連續(xù)監(jiān)測兩項(xiàng)成果技術(shù)入股，與安徽銅陵三佳集團(tuán)合資成立了安徽藍(lán)盾光電子公司。2019年，又以大氣顆粒物激光雷達(dá)（LIDAR）和多軸差分吸收光譜儀（MAXDOAS）兩項(xiàng)成果，與杭州聚光合資成立了無錫中科光電公司。

在與企業(yè)合作的同時(shí)，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室又從標(biāo)準(zhǔn)制定上取得突破：多年來不僅制定了10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，2019年更有9項(xiàng)產(chǎn)品獲得計(jì)量器具生產(chǎn)許可證，“有章可循”助力了科研成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

“之前，我國的常規(guī)污染物在線自動(dòng)監(jiān)測儀器幾乎是空白，由于我們技術(shù)的投入使用，使得國內(nèi)至少三分之二以上的大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化�！眲⒔▏�如是說。在重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)支持下，銅陵藍(lán)盾、安徽寶龍、無錫中科光電等多家環(huán)保科技企業(yè)對城市空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣排放連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)、道邊機(jī)動(dòng)車尾氣遙測系統(tǒng)、大氣能見度儀、臭氧和顆粒物監(jiān)測激光雷達(dá)等多項(xiàng)科研成果進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和推廣，在全國范圍內(nèi)共計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售近5000臺(tái)/套，覆蓋全國20多個(gè)省/直轄市，為國家增創(chuàng)利稅突破億元……

近年來，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的“空氣質(zhì)量和污染源環(huán)境光學(xué)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)與應(yīng)用”“大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用及設(shè)備產(chǎn)業(yè)化”“大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目分別獲得了2007、2019、2019年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。另外，獲得了國家環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，安徽省重大科技成就獎(jiǎng)1項(xiàng)、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)；獲得科技成果鑒定33項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利90項(xiàng)，獲得軟件著作權(quán)登記142項(xiàng)；發(fā)表論文總計(jì)826篇（其中SCI/EI論文477篇）。

持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新科研梯隊(duì)

劉文清研究員，中國工程院院士，環(huán)境光學(xué)學(xué)科帶頭人，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家，學(xué)委會(huì)副主任，全國優(yōu)秀科技工作者；劉建國研究員，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，中組部“萬人計(jì)劃”入選者、“十二五”“863”資環(huán)領(lǐng)域主題專家、優(yōu)秀環(huán)境科技工作者；謝品華研究員，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，優(yōu)秀環(huán)境科技工作者、全國三八紅旗手。

此外，趙南京、劉誠、司福祺、張?zhí)焓�、闞瑞峰……一大批青年科研骨干成長為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的中堅(jiān)力量，在國家“973”“863”、國家重大科技計(jì)劃、國家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目/院先導(dǎo)/院創(chuàng)新項(xiàng)目等大量科研項(xiàng)目任務(wù)中攻堅(jiān)克難、屢創(chuàng)佳績。

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)成長過程中，有計(jì)劃地分期讓青年科技人才進(jìn)行國際合作研究，了解世界科技前沿拓寬發(fā)展思路。僅2019年重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就安排了17人次前往歐洲、澳洲、北極等地區(qū)進(jìn)行11個(gè)主題的項(xiàng)目開展、國際會(huì)議、訪問學(xué)習(xí)活動(dòng)；積極邀請國際科研機(jī)構(gòu)專家學(xué)者來實(shí)驗(yàn)室交流并組織國際學(xué)術(shù)盛會(huì)。實(shí)驗(yàn)室主任劉建國作為共同主席承辦了2019年光、能源和環(huán)境學(xué)術(shù)大會(huì)E2會(huì)議（美國光學(xué)學(xué)會(huì)OSA主辦），為中青年科研骨干積極參與國際科研活動(dòng)創(chuàng)造了條件。

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供了良好的研究工作環(huán)境，正如劉文清院士所說：“我們會(huì)根據(jù)每個(gè)人的能力，給大家搭建展現(xiàn)才華的舞臺(tái)，機(jī)會(huì)要靠每個(gè)人自己把握�！比缃�，在專家前輩的傳幫帶下，中青年科研骨干快速成長，在項(xiàng)目研究和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面發(fā)揮了越來越重要的作用。趙南京成為“863”項(xiàng)目首席專家、闞瑞峰負(fù)責(zé)了重大科研項(xiàng)目、司福祺成為衛(wèi)星載荷的主任設(shè)計(jì)師、羅宇涵奔赴極地開展科考……這些年輕人已在科學(xué)的海洋中乘風(fēng)破浪，開始遠(yuǎn)航。