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水科院:他们,用协同创新守护“生命之源”
日期: 2012-09-24  信息来源: 北师大校报


  写在前面:一个十年,难免显得平凡而短暂;但要是再加上一个百年,就顿时品出了它的厚重感,显出了它的不平凡。110年,是百年茂树上生发的希望之枝,是奔腾长河里汇入的甘醴之泉,是历史透过时光传递来的接力棒,是时光辉映历史解码出的新景象。十年前的百年校庆,为北京师范大学提供了难得的发展机遇。十年奋斗、十年收获,在学校即将迎来110周年校庆之际,校报重点推出本栏目。我们将以显著的位置、充分的篇幅,全面反映学校基层单位欣欣向荣的良好态势,完整展现学校推进教育创新的突出成就,弘扬传统、凝心聚力,推进各项事业创新发展。

■水科学研究院的同学们


  让“死了”的河流“活”过来

  “晚来清渭上,疑似楚江边。鱼网依沙岸,人家傍水田。”这是千百年前的渭河。

  “六十年代‘淘米洗菜’,七十年代‘洗衣灌溉’,八十年代‘鱼虾不在’,九十年代‘关中下水道’。”这是上世纪的渭河。

  “一河清波,两岸绿色,鱼翔浅底,鸟语花香,人水和谐。”这是未来理想中的渭河……3月7日,在科技楼C区三层的水科学研究院办公室,徐宗学教授向记者形象地描绘了这三幅画面。徐宗学是我校水科院水文学及水资源学科带头人之一,也是国家水体污染控制与治理科技重大专项课题——渭河关中段生态基础流量保障技术研究的负责人。该课题获得科技部配套的926万元科研经费,地方也将陆续配套3000万元经费用于项目研究和示范工程建设。

  渭河被三秦儿女称为“母亲河”。然而,这条陕西人民的“母亲河”却从上世纪开始,逐渐变得满目疮痍:上游水源枯竭,中游水体污染,下游淤积堵塞。2004年9月,陕西省人大常委会认定:“渭河已经基本丧失了生态功能,成为黄河流域污染最严重的河流之一。”
  “治理渭河刻不容缓。我们渭河项目的根本目的,就是让‘死了’的渭河‘活’过来,焕发青春活力。”怎样使渭河重新“活”过来,是1400多个日子里始终萦绕在徐宗学脑海中的问题。

  “治水难!治渭水更难!”记者在采访过程中,时常听到这样的感慨。

  “渭河项目是一个复杂的系统工程,单凭一个团队是做不好的,只有集众家之长,才能完成这个具有重大意义的科研工程”,徐宗学说,水科院同中科院生态中心、中科院水利部水保所、西安交通大学、西安建筑科技大学、首都师范大学等数个单位的“精兵强将”组成联军,共同投身“渭河保卫战”。

  渭河关中段水环境存在的问题,用当地百姓的话说,叫“上游水干了、中游水脏了、下游塞满了”———即缺水、污染、淤积。以徐宗学为带头人的专项课题科研团队重点负责估算出一个理想的渭河生态基础流量。通俗说来,就是“先综合考虑设计一个生态保护目标,然后根据这个目标,结合渭河农业用水量大、地表地下水力联系密切等水环境特点,开展可用水资源联合调度及其保障技术的研究、集成和示范,保障河道生态基流,提供河流水质达标的基础。”研究院彭定志、庞博等一批年富力强的青年教师参与了该课题研究工作,不仅如此,课题组还打破专业、学校的阻隔,力邀中国人民大学、西北大学、四川大学、中科院地理与资源研究所的多名专家学者加盟,紧密协作,携手攻关。

  水科院的丁爱中、王会肖、刘海军等人还参与了渭河重污染支流生态修复技术集成、农业节水及调控技术研究等相关子课题与专题的研究工作。丁爱中、王会肖等都是水科学研究院自己培养出的水污染治理和农业节水方面的科研才俊,也是“流域水沙过程模拟”校级创新研究群体的骨干成员。

  “如今,水科院的教授们几乎和渭河全面‘亲密接触’,有人研究生态基流,给渭河设计一个‘最低供血标准’;有人研究生态修复,把渭河‘洗干净’;有人研究节水调水,让渭河‘活起来’;如此一来,一河清波,两岸绿色,人水和谐的理想就能慢慢实现了。”徐宗学对新渭河的未来信心满满。

  “深化高校与高校、高校与地方对接协同创新科研模式,助推创新性科学研究,使之成为科研创新的天然‘孵化器’和‘助推器’。”这已是水科院所有科研人员的共识。“我们一定会给三秦父老提交一份满意的答卷!”

  “调”出来的1亿立方米“水库”

  只要轻轻点击一下鼠标,你就能知道远在千里之外的泉州全境江、河、湖、海的动态,还能实现对这些水资源的实时调度。

  3月6日,记者在水科学研究院鱼京善教授的办公室,见到了这个神奇的系统——泉州市数字流域平台——一台液晶显示屏上闪烁着五颜六色的各种数据和动态图像,三维地图逼真地显示出泉州的天气、水流实时动态。最让记者感到惊叹的是,系统还能够根据实时动态,智能地制定出适宜的水利调度政策!

  谈起 “数字流域”,鱼京善兴奋地说:“这确实是一个很神奇、很有意思的系统。”他介绍道,这就好比IBM集团倡导的 “智慧地球”概念,泉州数字流域平台是综合运用遥感 RS、地理信息系统 GIS、全球定位系统 GPS、网络技术、多媒体及虚拟现实等现代高新技术,对泉州流域及其相关地区的气象、水文、水资源、水环境、社会经济等信息进行集成和数字化管理,构建泉州全流域综合信息平台和三维影像模型,使各级部门能够有效管理整个流域的经济建设,做出宏观的资源利用与开发决策。

  数字流域平台看起来很神奇,可平台到底能给泉州带来什么呢?

  “如枯水期,根据泉州金鸡拦河闸的用水状况,对晋江西溪和山美水库水源进行联合调度,尽量利用西溪天然来水,节约山美水库水源,年可增加晋江水资源有效利用量1亿立方米以上。”鱼京善举例说,“这相当于在晋江流域新增一座大型水库!要知道修建一座大型水库,所花费的人力、物力以及给环境带来的影响是巨大的。而现在我们只需要‘调’好水,就相当于建水库了!”

     此外,这个平台还能整合原有的水质水量监测、入河排污口管理、取用水监控等平台,对水资源进行“实时监测、实时评价、实时预报、实时管理和实时调度”。

     “泉州项目,是水科学研究院、泉州市地方水利系统等几家校地单位优势科研力量‘握紧拳头’,协同出击,共同完成的一个‘漂亮活儿’。水科学研究院获得水利部科研配套和地方支持共计近千万资金,学院10余位教师以及60余位研究生参与了项目研究,其间在核心期刊上发表了20余篇相关学术论文。”水科学研究院院长许新宜高兴地说,“项目的科研成果与人才培养收获颇丰!”

     “目前,我们的数字流域平台模型已经获得了自主知识产权,是国内领先的水资源动态管理系统和供水数字流域实时调度平台。”鱼京善基于平台的数字模型,已于2008、2009年获得两项专利及软件著作权。

  打造能够“兵团攻关”的“狼群”

     “‘上善若水,求实创新’是水科院的院训,研究院在院训的引导下制定了‘有所为,有所不为’的发展策略和‘立足前沿,攻克高峰’的发展方向。在明晰了发展思路的基础上,组建具有战斗力的团队至关重要。”谈到团队,许新宜便提到了“狼”的团队精神。
 
     “水科学研究涉及多种学科、跨越多种领域,靠个人‘单兵作战’难以攻克复杂的科技难关,需要具有高精尖的专业人才和具有思维敏捷的领军人才。只有像‘狼群’一样,不仅具备敏感的嗅觉,而且拥有强大的战斗力,才能在‘扑食’过程中占得先机。要放眼到全校、全国甚至于全世界范围,组建高水平的科研团队,这是获取高水平成果的重要前提和保障。”许新宜谈到,最近水科院以校级数字流域实验室为基础,引入多名院士、千人计划学者、长江学者和“杰青”,组建了跨院、跨校的高水平团队,一举获得国家科技支撑数字流域项目中的核心课题,为实现跨越式发展奠定了重要基础。

     “我们创造出一流的科研成果,还要将这些成果推向市场、服务水利一线!”许新宜说,水科院非常重视“产学研协同创新”,积极联合实力雄厚、诚实守信的国内外大中型科技企业,为开拓前景广阔的水科学科研成果推广市场做好了充分准备。

     在水科院,类似这种增强科研资源共享,打破学科壁垒的事儿早已不新鲜。

  王金生教授负责的北京市科委重大科技计划子课题“北京市地下水循环再生能力研究”的顺利结题就是一个好例证。

  “地下水是北京市的主要供水水源,可以说市民喝的每3杯水中,就有2杯取自于地下水,供水安全和水资源战略储备对于北京市至关重要。随着近期气候的剧烈变化和社会经济的持续高速发展,自然环境和供水需求发生了巨大变化,地下水供水压力日益增大,已经对首都的发展构成严峻挑战。”王金生说,北京市地下水课题的科研意义非常重大,科研压力也异常的大。

  课题科研工作开始后,王金生迅速联合了北京市水文总站、北京市水利规划设计研究院、国土资源部中国地质环境监测站等单位的科研尖子,并组织研究院滕彦国、张可霓、胡立堂、翟远征、左锐等一批科研骨干和研究生组成了研究团队。

  2008年到2011年,王金生和他的科研团队在20000万多个北京平原区地层岩性钻孔资料中筛选出了600多个典型钻孔剖面,收集分析30年的地下水位统测数据,不同样品累计测试4286次;测试不同岩石样、土壤样和水样中的元素累计7840个,课题实地调研和考察累计行程万余公里……

     功夫不负有心人。2011年底,课题评审会如期举行。“课题在国内外首次系统研究了地下水更新能力的理论、影响因素、适用范围、评价方法和应用意义;首次在北京市平原区建立了地下水年龄和滞留时间的剖面分布的半定量模型;首次提出了北京市各区县安全供水的地下水位阈值。该课题的研究成果极为丰富,全面完成了任务书的各项任务,对于北京市平原    区地下水管理有着重要的指导意义……”评审委员们的高度肯定让王金生和他的团队成员们欣慰不已。

     事实证明,打破个别学科“单兵作战”的科研旧模式,通过学科交叉与集成组成“兵团攻关”,发挥“狼群”优势,有针对性地组织协同攻关、重点攻关,是一种成功的科技发展模式。

     许新宜介绍说,水科院自2005年在中国科学院刘昌明院士和林学钰院士的积极倡导下成立以来,实现了跨越式发展。先后获得教育教学成果3项,省部级以上科研成果奖励4项,获得国家发明专利及软件著作权12项,发表学术论文224篇,其中SCI论文55篇,EI/ISTP论文66篇。“这些数字是靠‘狼群’的‘兵团攻关’实现的,这一点至关重要!”

     多年来,水科学研究院以“协同创新”为引领,充实发挥多学科优势、增强学科之间的交织相助与集成力度,搭建高校与高校、高校与地方对接的协同创新科研模式,不仅更好地发挥了高校服务社会的职能,更为研究院科技创新的成长与腾飞插上了翅膀。这个“双丰收”的成功样本,让我们看到了一个研究院科研实力不断跃升的原动力,也看到了一条科技创新的新路径。相信会有越来越多的研究者跨过“象牙塔”的阻隔,越过学科专业的分野,携手并肩,把科研做在更加广袤的大地上。

                     

                                                                                          (来源:北师大校报)
 

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