在中國環(huán)境科學(xué)研究院的主樓前，佇立著(zhù)一塊大石頭，上書(shū)紅色大字“綠水青山就是金山銀山”。
中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員張列宇每次到辦公室工作，都會(huì )經(jīng)過(guò)這塊大石頭。
這塊石頭提醒他思考讀博以來(lái)就縈繞心中的問(wèn)題——如何用科研技術(shù)“還人民綠水青山”。
臭水溝、污水河……這些是張列宇從業(yè)12年最常去的地方，他說(shuō)自己是個(gè)“水大夫”，專(zhuān)門(mén)診治“生病”的河湖，已成功“治愈”的80余條黑臭河道就是“已經(jīng)出院的病人”。
近期，張列宇參與研發(fā)的國內首個(gè)人工智能流域監管系統成功上線(xiàn)。這個(gè)系統可實(shí)時(shí)監測四川成都雙流區白河96平方公里流域，能實(shí)現水質(zhì)斷面超標溯源、預測和智能決策三大功能。
研發(fā)人工智能流域監管系統
“利用大數據、人工智能、區塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，打造一個(gè)智能流域監管系統。”張列宇說(shuō)，由他負責的首個(gè)人工智能流域監管系統示范項目，前不久落戶(hù)于成都雙流區白河流域。
白河，古稱(chēng)色水，是四川盆地區域一條歷史悠久的河流。
白河曾有一段污水橫流、花木難生的“黑歷史”。經(jīng)過(guò)治理，如今的它碧波蕩漾，引來(lái)白鷺紛飛。
如何守住白河流域的治理成果、讓清水綠岸、魚(yú)翔淺底的美景定格？這成為張列宇團隊不斷思考的課題。
張列宇作為示范項目總負責人，設計研發(fā)出應用大數據、人工智能技術(shù)的白河流域監管系統。
這套系統能夠利用較少的傳感器對96平方公里流域進(jìn)行覆蓋，在半小時(shí)內追溯到超標指標的排放源頭；能對流域可能發(fā)生的溢流和污染物擴散情況，做出準確度超85%的精準預測；還可根據污染源動(dòng)態(tài)解析和仿真預測結果，與系統承載的571種關(guān)鍵技術(shù)知識圖譜進(jìn)行智能匹配，為流域治理科學(xué)決策提供輔助和依據。
在張列宇看來(lái)，這個(gè)系統除了支撐人力管理、提高流域治理的精準度和科學(xué)性，還在培育環(huán)保產(chǎn)業(yè)、擴大環(huán)保服務(wù)范圍方面具有很大潛力。
談到智慧系統，張列宇滔滔不絕。“完成流域監管系統建設后，我們還打算做大氣環(huán)境監管的智慧系統。”他說(shuō)。
心中的曹楊環(huán)浜成不竭動(dòng)力
張列宇是個(gè)土生土長(cháng)的內蒙古漢子，卻機緣巧合同“水”結下不解之緣。
張列宇笑言，因為家鄉水流少，他年少時(shí)就打算去南方，“去個(gè)河湖多的地方上大學(xué)”，沒(méi)想到就來(lái)到了“千湖之省”湖北。他本科在武漢理工大學(xué)就讀環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，后來(lái)在中國科學(xué)院水生生物研究所攻讀博士學(xué)位。
讀博時(shí)，一次治理臭水溝的經(jīng)歷，讓張列宇下定決心——“為人民守護綠水青山”。
17年前，位于上海市普陀區的環(huán)形水道曹楊環(huán)浜是一條有名的臭水溝：河水發(fā)黑、藍藻肆意繁殖，周?chē)忻裆钍芷淇唷?/p>
張列宇和導師為了治理這條河流，吃在河邊、睡在河畔，做了無(wú)數實(shí)踐調研和凈化實(shí)驗，最終找到曹楊環(huán)浜水體黑臭的污染源并進(jìn)行了針對性截污。他們用了不到1年時(shí)間，便治好了這條河。
后來(lái)，張列宇因治理上海其他地區的河道，機緣巧合路過(guò)曹楊環(huán)浜。沒(méi)承想，他竟被一位陌生的上海老太太和老大爺給認出來(lái)了。他們熱情地對他說(shuō)：“小伙子，謝謝你治好這條河！”
張列宇和導師的治水行動(dòng)，竟都被附近的居民默默看在眼里。
如今，曹楊環(huán)浜從遠近聞名的臭水溝變成人們休閑娛樂(lè )的樂(lè )園，河邊垂釣、健身的人絡(luò )繹不絕?？吹竭@一切，張列宇由衷感到滿(mǎn)足。
“那真是改變我科研生涯和專(zhuān)業(yè)認知的事情。”張列宇說(shuō)，“干1萬(wàn)件事不如老百姓點(diǎn)1個(gè)贊。”
從此，張列宇無(wú)論是做科研還是搞成果應用，都會(huì )從老百姓的角度出發(fā)，思考如何讓他們盡可能生活在更好的生態(tài)環(huán)境之中。
縈繞心中的曹楊環(huán)浜，成了他“治水”的不竭動(dòng)力。
走南訪(fǎng)北進(jìn)行水污染溯源研究
2019年，張列宇及其團隊成員因“沉水植被的定向調控”項目獲得了北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。“獲獎倒在其次，項目成果提升了首都的水質(zhì)，讓我深感欣慰。”張列宇說(shuō)。
北京市是特大缺水型城市，缺乏自然水體，近87%的河流水體需要用再生水進(jìn)行補水。
然而，再生水氮、磷等元素含量較高，容易造成藻類(lèi)暴發(fā)。一旦藍藻鋪滿(mǎn)水面，水底的沉水植被就見(jiàn)不到光了。
沉水植被是位于水層下面營(yíng)固生存的大型水生植物，對緩解水體富營(yíng)養化有積極作用，能有效抑制“水質(zhì)殺手”——藍藻的生長(cháng)?？梢?jiàn)不到光，沉水植被就沒(méi)法正常萌發(fā)生長(cháng)。隨之，失去“對手”的藍藻就會(huì )瘋長(cháng)，最終導致水體陷入不斷惡化的循環(huán)中。
張列宇和團隊成員觀(guān)察到沉水植被與藍藻的“相克”關(guān)系，設法調控沉水植被，使其比藍藻更早萌發(fā)、生長(cháng)速度更快，努力將水體導向自然生態(tài)下的良性循環(huán)。
最終，該項目研究成果有效改善了北京市水體的水環(huán)境。
“大自然中，許多生物都是相生相克的關(guān)系，首先我們得發(fā)現這個(gè)規律，然后在此基礎上做應用。只有找準‘病因’，才能更好地解決問(wèn)題，我們就像‘中醫’，從更宏觀(guān)的角度調控水體，使其走向良性循環(huán)。”張列宇說(shuō)。
近年來(lái)，張列宇走南訪(fǎng)北，借助先進(jìn)技術(shù)精細化分析河流水體的污染問(wèn)題，專(zhuān)注于水污染溯源研究。“在這一塊我們做了些探索，比如用DNA和同位素等技術(shù)做污染源的溯源判定工作。”他說(shuō)。
如果不受疫情影響，張列宇一年會(huì )有一半的時(shí)間都在外出差。“要想治好水，得當一個(gè)‘臨床醫生’，到水污染現場(chǎng)去調查。”他說(shuō)。
張列宇對自己的學(xué)生也多次強調：“必須深入一線(xiàn)實(shí)地調研，才能出成果。”他要求學(xué)生必須到野外進(jìn)行考察，自己也跑遍了全國大大小小的河流湖泊。
張列宇最北曾經(jīng)到過(guò)零下四十攝氏度的呼倫湖，湖上的冰一鑿開(kāi)，湖里的魚(yú)撈上來(lái)?yè)潋v了幾秒便被凍住了。
“出野外做調研，辛苦是肯定的。水體污染治理要求實(shí)踐與理論結合，只有實(shí)踐調研過(guò)，才能精準地找到水體污染的‘病因’，進(jìn)而解決問(wèn)題，甚至發(fā)現新問(wèn)題。”張列宇說(shuō)。
如今，張列宇有了一個(gè)新身份——粵港澳大灣區環(huán)境創(chuàng )新研究中心負責人、研究員。
借助這一平臺，張列宇決心“啃”成果轉化這塊“硬骨頭”。
“目前我國很多技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平，可是轉化率卻不高。這是因為企業(yè)了解和掌握的技術(shù)較少，而科學(xué)家則比較關(guān)心技術(shù)的先進(jìn)性，有時(shí)忽略了技術(shù)如何能夠服務(wù)于市場(chǎng)的問(wèn)題。”張列宇說(shuō)，他所帶領(lǐng)的團隊正致力于將更多技術(shù)和商業(yè)模式結合起來(lái)，搭建企業(yè)和科學(xué)家之間的“模式”橋梁。
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