大氣環(huán)境觀測(cè)超級(jí)站外景   中科院城市環(huán)境研究所供圖

細(xì)細(xì)算來，中國科學(xué)院內(nèi)從事大氣環(huán)境研究的機(jī)構(gòu)并不少，大氣物理研究所（以下簡稱大氣物理所）、生態(tài)環(huán)境研究中心、合肥物質(zhì)科學(xué)研究院（以下簡稱合肥研究院）……但其中存在的資源配置重復(fù)、研究力量分散問題，并不利于從整體上承擔(dān)國家重大任務(wù)、引領(lǐng)國際前沿科技探索。這也為中科院謀劃面向未來、創(chuàng)新發(fā)展的改革方略埋下了伏筆。

2013年7月17日，習(xí)近平總書記視察中科院并作出“四個(gè)率先”重要指示。一年后，中科院黨組審時(shí)度勢(shì)、前瞻部署，一場(chǎng)以研究所分類改革為“牛鼻子”的“率先行動(dòng)”正式開啟。

卓越創(chuàng)新中心是研究所分類改革設(shè)定的一類創(chuàng)新單元，它面向前沿基礎(chǔ)科學(xué)，擔(dān)負(fù)起創(chuàng)新“尖刀連”的作用，這與當(dāng)初中科院內(nèi)從事大氣環(huán)境研究的機(jī)構(gòu)所期待的發(fā)展理念高度契合。

2015年9月，中國科學(xué)院區(qū)域大氣環(huán)境研究卓越創(chuàng)新中心（以下簡稱大氣環(huán)境卓越中心）正式成立，目標(biāo)鎖定為建設(shè)世界一流的大氣環(huán)境科學(xué)研究平臺(tái)。

4年來，大氣環(huán)境卓越中心的科學(xué)家一直朝著這個(gè)目標(biāo)孜孜以求、銳意探索。

從追霾開始

中科院副院長丁仲禮（左二）聽取大氣環(huán)境卓越中心工作匯報(bào)。

近幾十年來，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國大氣污染日益嚴(yán)重，這引起了社會(huì)的高度關(guān)注。中科院作為國家重要的科技力量，有責(zé)任也有義務(wù)聯(lián)合相關(guān)部門及科研院校，在提高科技支撐的大氣污染防治能力上貢獻(xiàn)力量。

時(shí)間追溯到2012年9月，中科院正式啟動(dòng)B類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“大氣灰霾追因與控制”（以下簡稱灰霾專項(xiàng)）。該專項(xiàng)為期5年，13家中科院院內(nèi)研究機(jī)構(gòu)、9家院外單位共計(jì)300余名科研人員，共同應(yīng)對(duì)大氣灰霾追因溯源。

不得不說，組建起由如此眾多科研人員參與的團(tuán)隊(duì)并不容易。早在2008年便開始預(yù)研，直到2012年才形成整建制隊(duì)伍。

中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員賀泓任灰霾專項(xiàng)首席科學(xué)家。在他看來，灰霾專項(xiàng)有效組合了中科院內(nèi)外的大氣環(huán)境研究力量，極大促進(jìn)了灰霾追因與控制研究中團(tuán)隊(duì)交叉合作和聯(lián)合攻關(guān)成果的產(chǎn)出。

根據(jù)大氣復(fù)合污染的特點(diǎn)和研究需求，專項(xiàng)分為灰霾追因模擬、灰霾觀測(cè)溯源、灰霾數(shù)值模擬與協(xié)同控制方案、灰霾監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備和灰霾重點(diǎn)污染物控制前沿技術(shù)5個(gè)方向，并逐漸凝練出5支相對(duì)固定的團(tuán)隊(duì)。

為了將這種行之有效的團(tuán)隊(duì)交叉合作形式制度化，2015年9月，中科院依托灰霾專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)組建了大氣環(huán)境卓越中心，賀泓任首席科學(xué)家。大氣環(huán)境卓越中心的依托單位設(shè)在中科院城市環(huán)境研究所（以下簡稱城市環(huán)境所），共建單位有中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、大氣物理所、合肥研究院、過程工程研究所、廣州地球化學(xué)研究所和中國科學(xué)院大學(xué)。

大氣環(huán)境卓越中心進(jìn)一步凝聚了中科院在大氣物理、大氣化學(xué)、環(huán)境光學(xué)、衛(wèi)星遙感、大氣污染控制和環(huán)境政策等研究領(lǐng)域的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮共建單位的研究優(yōu)勢(shì)。

“對(duì)于我們來說，承擔(dān)這一任務(wù)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。”大氣環(huán)境卓越中心負(fù)責(zé)人之一、時(shí)任城市環(huán)境所所長朱永官清楚地認(rèn)識(shí)到，城市環(huán)境所在大氣環(huán)境學(xué)科上并不具有明顯優(yōu)勢(shì)。

城市環(huán)境所綜合處處長陳偉民一直參與大氣環(huán)境卓越中心的籌建，他現(xiàn)在是中心運(yùn)行辦公室主任。在陳偉民看來，這樣的安排是中科院從戰(zhàn)略層面考慮后做出的。他記得中科院領(lǐng)導(dǎo)曾多次說過：城市環(huán)境所與大氣環(huán)境卓越中心的領(lǐng)域方向較為接近，理應(yīng)成為研究大氣污染的主力軍，只是目前研究水平有待提高，但這也恰恰是以新建研究所為核心打造網(wǎng)絡(luò)式團(tuán)隊(duì)的契機(jī)。

賀泓對(duì)中科院黨組的頂層設(shè)計(jì)表示認(rèn)同。“放在新建研究所，更利于大氣污染與控制交叉學(xué)科的發(fā)展。”

灰霾專項(xiàng)啟動(dòng)后，科研人員的“追霾行動(dòng)”隨即展開。賀泓介紹，科研人員按照既定方向和目標(biāo)展開研究，一切都顯得有條不紊。然而2013年1月，北京突如其來的一場(chǎng)重度灰霾，打亂了大家的節(jié)奏。

“這么大的灰霾，你們采取什么行動(dòng)了？多快能把灰霾形成的主要原因搞清楚，向社會(huì)公布？”就在賀泓團(tuán)隊(duì)商量對(duì)策時(shí)，中科院領(lǐng)導(dǎo)的電話打了過來。“你們應(yīng)該拿出像抗震救災(zāi)那樣的心態(tài)從事這份工作。”

這通電話對(duì)賀泓的觸動(dòng)非常大，他開始反思此類科研任務(wù)的社會(huì)責(zé)任問題。帶著強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感，賀泓和團(tuán)隊(duì)成員長期堅(jiān)守在一線，不敢有絲毫懈怠。每次灰霾來臨，他們都要立即行動(dòng)起來，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、分析成因。這些工作往往是在加班加點(diǎn)、廢寢忘食的狀態(tài)下完成的。

2015年以來，全國空氣質(zhì)量總體向好，這樣的結(jié)果讓賀泓很欣慰。“但目前在二次顆粒物致霾上還有許多科學(xué)問題要解決。”這是賀泓帶領(lǐng)大氣環(huán)境卓越中心科研人員接下來要做的工作之一。

在探索中完善

其實(shí)，大氣環(huán)境卓越中心起初叫中國科學(xué)院城市大氣環(huán)境研究卓越創(chuàng)新中心，名字源于其依托單位城市環(huán)境所。在2016年大氣環(huán)境卓越中心召開的理事會(huì)上，作為中心理事長的丁仲禮提出，城市大氣環(huán)境的范圍過于狹窄，不符合大氣環(huán)境研究的規(guī)律。該觀點(diǎn)引起與會(huì)專家的共鳴。

在賀泓看來，作為大氣環(huán)境領(lǐng)域的卓越創(chuàng)新中心，其名稱應(yīng)在研究對(duì)象、空間尺度、過程效應(yīng)以及防控范圍等要素上有所體現(xiàn)。

例如，大氣科學(xué)研究常以京津冀、珠三角、長三角、成渝、東南沿海地區(qū)等區(qū)域作為研究對(duì)象，并結(jié)合區(qū)域的地理?xiàng)l件、氣候特征以及主要的污染物排放清單，開展區(qū)域大氣污染的形成機(jī)制、遷移轉(zhuǎn)化研究，以及空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

2016年11月，經(jīng)中科院審批，原名稱正式更名為“中國科學(xué)院區(qū)域大氣環(huán)境研究卓越創(chuàng)新中心”。

早在成立之前，大氣環(huán)境卓越中心相繼制定了科技成果考核獎(jiǎng)勵(lì)辦法、成員津貼發(fā)放管理辦法、經(jīng)費(fèi)統(tǒng)籌管理辦法、共建共享協(xié)議等一系列文件，加強(qiáng)規(guī)章制度的保障建設(shè)。

但改革往往不是一帆風(fēng)順的。大氣環(huán)境卓越中心的第一次評(píng)估驗(yàn)收并沒有通過，大氣環(huán)境卓越中心全體人員壓力倍增。

“大家并沒有氣餒，堅(jiān)定信念，把壓力變?yōu)閯?dòng)力。”朱永官表示，他們認(rèn)真分析未通過的原因后，采取了強(qiáng)有力的措施。

成立之初，大氣環(huán)境卓越中心就成立了執(zhí)行委員會(huì)、運(yùn)行辦公室，完善多家研究所共建與協(xié)作機(jī)制。此后，根據(jù)中心人員分布特點(diǎn)，分別在合肥研究院和大氣物理所成立了分中心，旨在進(jìn)一步完善多家研究所共建協(xié)作機(jī)制，密切中心成員間的合作與交流。

與此同時(shí)，大氣環(huán)境卓越中心進(jìn)一步強(qiáng)化執(zhí)行委員會(huì)功能，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力。陳偉民介紹，執(zhí)委會(huì)成員基本是中心的核心骨干和骨干成員，每2~3個(gè)月召開一次執(zhí)委會(huì)會(huì)議。

加強(qiáng)青年人才的培養(yǎng)力度也是大氣環(huán)境卓越中心的一大亮點(diǎn)。例如，中心利用有限的經(jīng)費(fèi)，為青年人才設(shè)置了具體項(xiàng)目。“成員盡量不在一個(gè)單位，利于不同領(lǐng)域的交叉。”賀泓說。

今年4月28日，大氣環(huán)境卓越中心在合肥研究院舉辦了青年人才項(xiàng)目交流匯報(bào)會(huì)，生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員馬慶鑫、大氣物理所副研究員唐貴謙和楊婷、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉誠、過程工程所副研究員李雙德等青年項(xiàng)目負(fù)責(zé)人分別代表各自研究團(tuán)隊(duì)做了項(xiàng)目進(jìn)展匯報(bào)。

會(huì)后，賀泓點(diǎn)評(píng)道：“這些青年人才研究的內(nèi)容也正是大氣環(huán)境卓越中心下一步要開展的重點(diǎn)工作。”

除此之外，大氣環(huán)境卓越中心不斷建立和完善激勵(lì)與評(píng)估機(jī)制，以科研成果和影響力為導(dǎo)向，通過中期函評(píng)、定期調(diào)整、5年會(huì)評(píng)等形式，實(shí)現(xiàn)人才的合理流動(dòng)。

2017年10月13日至14日，中科院組織開展大氣環(huán)境卓越中心建設(shè)試點(diǎn)工作驗(yàn)收專家組評(píng)議，結(jié)果是“大氣環(huán)境卓越中心全面完成籌建期目標(biāo)”。

專家組評(píng)議意見里還提到，大氣環(huán)境卓越中心隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理，人員創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力強(qiáng)，中年骨干人才展現(xiàn)了蓬勃向上的工作熱情。

截至2018年底，大氣環(huán)境卓越中心人才創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)有院士4人、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者9人、國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者3人、中科院“百人計(jì)劃”7人、國家“人才”1人、國家“萬人計(jì)劃”5人、中組部“青年千人”4人。

立足平臺(tái)再出發(fā)

2017年9月初的廈門，晴空萬里，空氣宜人，金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人第九次會(huì)晤在這里舉行。會(huì)上，以全球第二大經(jīng)濟(jì)體中國為首的幾個(gè)新興經(jīng)濟(jì)體商討如何加強(qiáng)合作，為全球化提供新的助力。會(huì)下，大氣環(huán)境卓越中心的科學(xué)家在爭分奪秒，為保障會(huì)議期間的空氣質(zhì)量而努力工作著。

廈門會(huì)晤環(huán)境質(zhì)量會(huì)商指揮中心就設(shè)在大氣環(huán)境卓越中心，包括大氣環(huán)境卓越中心在內(nèi)的專家根據(jù)空氣質(zhì)量觀測(cè)站、大氣環(huán)境觀測(cè)超級(jí)站（以下簡稱大氣超級(jí)站）以及走航觀測(cè)的數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象分析報(bào)告，研判廈門及周邊城市空氣質(zhì)量的演變趨勢(shì)、潛在污染問題，最終提出系統(tǒng)性解決方案。

大氣環(huán)境卓越中心副主任陳進(jìn)生記得，習(xí)近平總書記在歡迎宴會(huì)致辭時(shí)盛贊廈門“抬頭仰望是清新的藍(lán)，環(huán)顧四周是怡人的綠”。這句話讓大氣環(huán)境卓越中心的科學(xué)家倍感興奮。

陳進(jìn)生表示，大氣環(huán)境卓越中心從智力支持與裝備支撐兩大方面，全過程、全方位地參與空氣質(zhì)量保障活動(dòng)，成為空氣質(zhì)量保障工作的主力軍與主導(dǎo)力量，有力促進(jìn)了空氣質(zhì)量“雙優(yōu)”（小時(shí)均值和日均值）目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

在裝備支撐上，大氣超級(jí)站功不可沒。據(jù)介紹，與普通的空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站相比，大氣超級(jí)站充分利用光學(xué)、物理與化學(xué)等綜合手段，實(shí)現(xiàn)了地空一體的多參數(shù)、立體與高時(shí)間分辨率的空氣質(zhì)量觀測(cè)。

城市環(huán)境所綜合樓樓頂?shù)囊粋�(gè)房間里，常規(guī)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀、顆粒物水溶性離子色譜監(jiān)測(cè)儀、單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀、臭氧激光雷達(dá)等30多臺(tái)（套）儀器正在全速運(yùn)行。2017年7月，大氣超級(jí)站在這里全面建成。

在《中國科學(xué)報(bào)》采訪陳進(jìn)生的前一天，他與團(tuán)隊(duì)成員受福建省環(huán)保部門邀請(qǐng)，就第二屆數(shù)字中國建設(shè)峰會(huì)召開期間的空氣質(zhì)量保障進(jìn)行會(huì)商。相關(guān)數(shù)據(jù)正來自大氣超級(jí)站。

科學(xué)家期待，在大氣超級(jí)站的支撐下，大氣環(huán)境卓越中心將以長三角和東部沿海城市群作為研究對(duì)象，開展沿海地區(qū)海陸交匯帶的大氣污染規(guī)律研究，探索臭氧光化學(xué)污染機(jī)制。

由大氣環(huán)境卓越中心支持建設(shè)的大氣超級(jí)站并不只有這一處。目前大氣環(huán)境卓越中心構(gòu)建了全國環(huán)境空氣質(zhì)量立體綜合觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，還在環(huán)渤海、長三角、珠三角、海西城市群等區(qū)域建設(shè)大氣超級(jí)站，對(duì)污染物、氣象參數(shù)、顆粒物濃度、成分和粒徑開展實(shí)時(shí)、高時(shí)間分辨率的立體觀測(cè)。

不僅如此，大氣環(huán)境卓越中心還建設(shè)了國內(nèi)先進(jìn)的煙霧箱群，用來模擬大氣中各種反應(yīng)。“從理論上說，煙霧箱越大，模擬效果越好。”賀泓說。截至2018年底，大氣環(huán)境卓越中心分別在生態(tài)環(huán)境研究中心、廣州地球化學(xué)所和化學(xué)研究所建設(shè)了室內(nèi)外煙霧箱。

此外，大氣環(huán)境卓越中心還建設(shè)了先進(jìn)的大氣環(huán)境功能材料研發(fā)平臺(tái)，包括環(huán)境功能材料量產(chǎn)技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、煙氣脫硝催化劑應(yīng)用技術(shù)研發(fā)平臺(tái)和室內(nèi)空氣凈化材料研發(fā)平臺(tái)。值得一提的是，大氣環(huán)境卓越中心專門建立了連接實(shí)驗(yàn)室研究與企業(yè)應(yīng)用的中試平臺(tái)。

科研平臺(tái)建設(shè)為大氣環(huán)境卓越中心穩(wěn)定服務(wù)中心定位、持續(xù)增強(qiáng)創(chuàng)新能力以及集聚和培養(yǎng)高水平研究隊(duì)伍提供了重要保障。

開辟新戰(zhàn)場(chǎng)

事實(shí)上，大氣灰霾污染具有長期性、艱巨性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，雖然灰霾專項(xiàng)結(jié)題了，但大氣環(huán)境卓越中心科學(xué)家的工作并沒有結(jié)束，他們又著手開拓新的研究領(lǐng)域。

大氣環(huán)境卓越中心今年在舉辦青年人才項(xiàng)目交流匯報(bào)會(huì)的同時(shí)召開了執(zhí)委會(huì)會(huì)議。賀泓最先發(fā)言：“我們已經(jīng)在二次顆粒物致霾形成機(jī)制方面做了很好的前期工作，下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)可以進(jìn)一步考慮臭氧、VOCs、氮氧化物等問題。”

“完全同意。監(jiān)測(cè)方法怎么建、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)怎么設(shè)、儀器怎么應(yīng)用，國內(nèi)目前還做得太少，這對(duì)于我們來說是個(gè)機(jī)會(huì)。但這些工作一定要同數(shù)值模擬結(jié)合起來。”大氣環(huán)境卓越中心核心骨干、大氣物理所研究員王躍思補(bǔ)充道。

大氣環(huán)境卓越中心提出以臭氧等污染物為研究對(duì)象不無道理。根據(jù)綜合觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，臭氧未來可能會(huì)成為城市首要污染物。“為什么顆粒物不超標(biāo)時(shí)臭氧濃度仍然很高？”賀泓解釋，臭氧產(chǎn)生的3個(gè)因素是氮氧化物、VOCs和光照，顆粒物降下來后，光照就會(huì)增強(qiáng)，而氮氧化物和VOCs仍有較高的濃度，通過光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致臭氧濃度超標(biāo)。

眾所周知，在平流層，紫外光特別強(qiáng)，能把氧氣變成臭氧，形成臭氧層，有效保護(hù)人類健康。但對(duì)流層并不需要它，且對(duì)人體健康有害。如何控制，是科學(xué)家要研究的問題。

“下一步可不可以針對(duì)不同區(qū)域，如京津冀和長三角地區(qū)，搞清楚大氣污染是怎么傳輸?shù)�，要做出一個(gè)模板。”

……

經(jīng)過熱烈討論，對(duì)于大氣環(huán)境卓越中心下一步的研究重點(diǎn)，大家逐漸明確了目標(biāo)。

項(xiàng)目牽引是大氣環(huán)境卓越中心團(tuán)結(jié)協(xié)作的法寶，它打破了研究所在爭取重大項(xiàng)目時(shí)過度競爭、單兵作戰(zhàn)的做法。而大氣環(huán)境卓越中心也正是充分發(fā)揮了這一牽引作用，配合中科院前沿科學(xué)與教育局部署了對(duì)科技部大氣專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金委重大專項(xiàng)等項(xiàng)目的申報(bào)工作，并取得了良好的效果。

為此，大氣環(huán)境卓越中心申請(qǐng)到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“大氣污染成因與控制技術(shù)研究”、國家自然科學(xué)基金委“中國大氣復(fù)合污染的成因、健康影響與應(yīng)對(duì)機(jī)制”、2017年“大氣重污染成因與治理攻關(guān)”總理基金等項(xiàng)目。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自籌建以來，大氣環(huán)境卓越中心承擔(dān)上述重大項(xiàng)目及各類人才項(xiàng)目80余項(xiàng)，合同經(jīng)費(fèi)達(dá)6.2億元。

但賀泓也清楚，大氣環(huán)境卓越中心成員相對(duì)分散在各單位，“非常需要項(xiàng)目牽引與凝聚，圍繞一個(gè)共同的科學(xué)和應(yīng)用目標(biāo)，協(xié)同攻關(guān)”。他表示，此外，大氣環(huán)境卓越中心需增強(qiáng)國家層面決策影響力，擬新增經(jīng)濟(jì)政策方向。

“每個(gè)研究機(jī)構(gòu)的成立都有時(shí)代的烙印，那就是國家需求。”朱永官表示，大氣環(huán)境卓越中心將繼續(xù)探索以學(xué)科前沿為導(dǎo)向、國家需求為牽引的創(chuàng)新科研新機(jī)制，推動(dòng)我國大氣環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究的原始創(chuàng)新，為我國可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人廈門會(huì)晤期間，大氣環(huán)境卓越中心出動(dòng)空氣質(zhì)量保障移動(dòng)觀測(cè)車隊(duì)。

氣溶膠觀測(cè)裝備