前言：環(huán)境工程學(xué)科的幾個(gè)重要方向性問題有：
- 環(huán)境化學(xué)：主要探究石油、天然氣和煤等化石動(dòng)力勘探、開發(fā)、加工與運(yùn)用進(jìn)程對大氣、水、土壤環(huán)境影響的點(diǎn)評以及污染操控。
- 環(huán)境地質(zhì)與環(huán)境地球化學(xué)：以有機(jī)物在氣、水、沉積物環(huán)境界面內(nèi)與界面間的動(dòng)態(tài)搬遷和轉(zhuǎn)化機(jī)理為根據(jù)，研討地表地質(zhì)進(jìn)程與環(huán)境變遷的聯(lián)系。
- 水處理技術(shù)：研討水處理過程中的原位自組裝等新時(shí)代科學(xué)問題，應(yīng)用性知識是認(rèn)識和解決環(huán)境問題的新原理及新方法。
曲久輝院士：環(huán)境工程學(xué)科幾個(gè)重要方向性問題
以下文章來源于NewMIT ，作者NewMIT
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2022年11月14-15日，中國工程院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝在深圳舉辦的第三屆環(huán)境工程青年學(xué)者學(xué)術(shù)沙龍上作了主題為《環(huán)境工程學(xué)科幾個(gè)重要方向性問題》的特邀報(bào)告。
來源：NewMIT
曲久輝院士：后疫情時(shí)代水環(huán)境水生態(tài)保護(hù)應(yīng)從四方面著手
2022年11月14-15日，中國工程院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝在深圳舉辦的第三屆環(huán)境工程青年學(xué)者學(xué)術(shù)沙龍上作了主題為《環(huán)境工程學(xué)科幾個(gè)重要方向性問題》的特邀報(bào)告。
曲久輝院士在報(bào)告中首先指出，開放性科學(xué)體系能夠促使新知識不斷擴(kuò)展和傳播。隨著科學(xué)內(nèi)容、工具和進(jìn)程開放程度的提高，以共享機(jī)制為核心的開放科學(xué)新范式將形成增強(qiáng)可再現(xiàn)性、透明度、共享和合作，并將這種做法融進(jìn)科學(xué)事業(yè)。隨后，他在報(bào)告中主要討論了以下三個(gè)問題：
曲久輝院士指出，環(huán)境工程學(xué)者們善于交叉、學(xué)習(xí)、跟蹤新知識。但這也導(dǎo)致缺乏原創(chuàng)性知識，即探索和補(bǔ)充現(xiàn)有知識體系中缺失的部分，難以真正做到“從0到1”的源頭創(chuàng)新。
環(huán)境工程學(xué)科以生物、化學(xué)、物理、材料等成熟知識體系為學(xué)科基礎(chǔ)，最終形成一種促進(jìn)人與自然和諧的學(xué)問。合理運(yùn)用基礎(chǔ)知識進(jìn)行組合并形成環(huán)境工程學(xué)科系統(tǒng)，可以獲得交叉性知識，認(rèn)知其他學(xué)科無法認(rèn)知的科學(xué)規(guī)律。第六次科技革命促進(jìn)著人類社會(huì)科學(xué)向交叉學(xué)科方向邁進(jìn)，這恰恰符合環(huán)境工程學(xué)科知識發(fā)展所具備的交叉性。環(huán)境工程學(xué)科工作者應(yīng)以新知識為基礎(chǔ)與啟示，在交叉學(xué)科領(lǐng)域做出具有創(chuàng)造性的工作。曲久輝院士以減污降碳協(xié)同的太陽能工程、治理過程中原位生物合成、水處理過程中的原位自組裝等新時(shí)代科學(xué)問題為例，指出應(yīng)用性知識是認(rèn)識和解決環(huán)境問題的新原理及新方法。
曲久輝院士認(rèn)為，新知識伴隨著顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生，顛覆性技術(shù)具有突變而非連續(xù)性的突破、對原有理論或原理的顛覆或填補(bǔ)缺失、可以改變現(xiàn)狀或?qū)ξ磥懋a(chǎn)生重大影響、對創(chuàng)新范式有重大變革的特點(diǎn)。
環(huán)境領(lǐng)域首先產(chǎn)生具有顛覆性特性的是認(rèn)知，人類對自然的無節(jié)制干預(yù)遭到了報(bào)復(fù)，在敲響警鐘的同時(shí)首先改變了人類對自然的認(rèn)知。在環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，盡管存在活性污泥法、飲用水處理工藝等新工藝方法，但我們對環(huán)境工程領(lǐng)域的顛覆性概念仍缺乏自信，即環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域仍缺乏實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新和顛覆性、具有實(shí)質(zhì)性意義的技術(shù)。
他還說道：“我們環(huán)境工程領(lǐng)域?qū)W者需要對創(chuàng)新技術(shù)的缺失現(xiàn)狀進(jìn)行反思，這種狀況在本質(zhì)上體現(xiàn)了實(shí)質(zhì)性和顛覆性思想的缺失。此外，我們還沒有跟上科技革命的步伐。到目前為止，我們對新知識的探索仍然是亦步亦趨，我們還沒有進(jìn)入現(xiàn)代主流科技的內(nèi)核。作為折疊式的弱勢群體的我們，更多情況下是服從式驅(qū)動(dòng)地解決問題。
青年學(xué)者們應(yīng)努力解決顛覆性環(huán)境問題，這需要做非即成的，自我思維定式的突破，這要求青年學(xué)者個(gè)體和群體思維方式發(fā)生深刻的變革和重構(gòu)，有穿越即成和透視陌生的眼光，突破環(huán)境工程的限定，做更有眼界和高度的科研。”
曲久輝院士認(rèn)為氣候變化不僅限于溫室氣體對環(huán)境產(chǎn)生的影響，也是人類與自然相互作用的結(jié)果。緩慢、廣泛的、能量釋放巨大的、影響長遠(yuǎn)而深刻的氣候問題的核心是能量的不平衡。因此在研究和認(rèn)識氣候變化時(shí)，要從能量驅(qū)動(dòng)和能量平衡角度看待和解釋問題。
突發(fā)性災(zāi)害可能爆發(fā)或積累導(dǎo)致的突發(fā)。而最可怕的是人為性的突發(fā)災(zāi)害問題，當(dāng)有不知情，沒有檢測手段，不能識別病原微生物污染水源時(shí)，人類將會(huì)面臨滅頂之災(zāi)。因此，青年學(xué)者研究突發(fā)性災(zāi)害問題是有價(jià)值的。
為了應(yīng)對氣候突發(fā)性變化，應(yīng)構(gòu)建具有彈性、韌性的環(huán)境體系。以能量平衡、環(huán)境友好、冗余性、恢復(fù)性、系統(tǒng)性為準(zhǔn)則，持續(xù)探索局部或整體環(huán)境系統(tǒng)的自適應(yīng)性與外部擾動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。
曲久輝院士總結(jié)道：“科研范式的變革是必要的。如何在研究者的自由探索和進(jìn)行有組織的科研二者之間進(jìn)行平衡，如何堅(jiān)持獨(dú)立性的探索，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)上原創(chuàng)性、顛覆性突破和創(chuàng)造新知識的關(guān)鍵。高度重視科學(xué)問題的凝練科學(xué)問題，一定要將研究思想與科學(xué)本源共振。”
