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【大工人物·校友篇】周少奇:永远创新 永远钻研

作者:刘晏如 金小渝 来源:校友工作处 时间:2017-06-12 16:14

他是中国发酵工程专业培养的第一个博士后;他首次提出生化反应电子流守恒原理与计量学方法,解决了国际生物脱氮研究领域110多年无法解决的难题;他是环境科学与工程学科的博导,却要求学生多读《科学技术发展史》和《道德经》……他是大工走出的科学奇人,周少奇。

从本科到博士后,周少奇的科研脚步涉及化工机械、哲学、力学、生物化学工程、发酵工程和环境工程等六个领域。永远坚持“走出去”,永远做到“沉下来”,这是周少奇不懈创新、执着攻坚的科研路。

走出去,在创新中延伸科研版图

从湖南益阳到辽宁大连,这是周少奇18岁时的第一次“走出去”。

在此之前,他跟那个年代大多数农村孩子一样,连县城都没去过几次。但他喜欢看书, 在名著和诗歌中憧憬着远方的世界。“八九岁时放牛, 骑在牛背上, 望着天尽头,我就告诉自己,一定要走出去!去看看外面的世界。”多年之后,周少奇笑着说,“读博士、当科学家是我骑在牛背上的梦想。”

“学在大工”是周少奇对母校最深的印象。“每天晚上都在阶梯教室自习,学到十一二点是常有的事儿。有时碰到停电,大家就跑到附近的小卖部买来蜡烛接着学。有好几次,小卖部的蜡烛都脱销了!”

如果说,从湖南到大连是周少奇在地域上的“走出去”,那始于化工机械,精于环境生物工程,中间横跨4个专业的学习和研究则是周少奇在科研领域坚持不懈地“走出去”。

“哲学是关乎世界,关乎本源的大智慧。”本科时的周少奇迷上了哲学,每到周末,他会整天整天泡在图书馆,阅读大量的哲学书籍, 从西方先哲到中国的“诸子百家”。事实上,周少奇也报考了当年哲学专业的硕士研究生。“由于热门方向报考人数太多,30多个考生,只有2个名额”,周少奇抱憾落榜。但因成绩优异,他被调剂到计算力学专业继续攻读硕士学位。

因为对新兴学科与交叉学科的浓厚兴趣,周少奇读博期间在导师唐立民教授和冯朴荪教授的支持下将科研探索的脚步迈入了生物化学工程领域,开展高等真菌发酵液流变力学研究;为了学以致用,追逐当时高新技术发展的热点,1993年周少奇到华南理工大学生物工程学科进一步深造,成为我国发酵工程学科培养的第一位博士后。

读书期间,周少奇从大量新闻报道和假期社会调查中发现一个严峻的环境问题:乡镇企业作为我国80年代经济发展中的一支重要力量异军突起,在带来乡镇经济高速发展的同时,也对环境造成了严重污染和破坏。“湖泊因氮、磷元素超标引起水体富营养化的问题日趋严重,广州及珠三角地区亟需进行污水处理和水体修复。”1995年开始,周少奇敏锐地意识到环境学科将成为国家迫切需要发展和有广阔应用前景的新兴学科,生物技术将成为经济高效处理污水的前沿技术,遂毅然决然开始了生物技术与环境工程的交叉研究,立志用环境生物技术手段解决中国的水污染问题。

1996年,周少奇来到香港大学土木工程系环境生物技术方向做博士后研究,开展垃圾渗滤液处理及生物脱氮技术攻关,周少奇从环境专业基本概念学起,“一边看教科书,一边做实验,我见过太多凌晨2点的实验室了”,这一钻研就是22年。

沉下来,潜心破解百年技术难题

2009年1月9日,2008年度国家科学技术奖揭晓,周少奇主持研发的“含氮有机废水生物脱氮新技术与工程化应用”荣获国家科技进步二等奖。这是他继2005年获得中国专利优秀奖、教育部提名国家科技进步一等奖、广东省科学技术一等奖之后,再次在环境生物技术领域捧得大奖。

1995年,面对污水中氮磷处理的技术瓶颈问题,周少奇选定以生物脱氮技术作为突破口。但由于课题太超前,他在相当长一段时间里都“申请不到经费资助”,因为相信发展前景和社会价值,哪怕需要用自己的工资倒贴科研项目,周少奇也从未有过丝毫退缩的念头。

经过三年多的实验和理论分析与创新,周少奇于1998年在国际上率先提出了具有跨时代意义的理论——生化反应电子计量学。在此后近10年时间里,他不断研究并完善该理论,获得了生物脱氮过程“电子计量学”的一系列电子计量方程和系统计量模型,解决了国际上生物脱氮研究领域110余年来无法逾越的难题,为整个环境工程领域环境污染治理、水体富营养化控制与生物脱氮研究与应用提供了理论基础和技术支撑。

随着我国城市化进程不断推进,城市污水排放量也在迅速增加,但在相当长的时间里,全国城市污水处理率仅为50%左右。其中,由氮、磷元素超标引起的水体富营养化问题也日渐突出,这是周少奇团队在新世纪之初面临的新考验。“从2002年开始尝试如何将污水同时脱氮除磷。” 经过几年的实验室研究之后,2008年,周少奇带领着他的博士生团队在广州大坦沙污水厂进行了实地验证,利用4种新发现的反硝化除磷菌进行工艺优化与工程应用,完成了城市污水同步脱氮除磷关键技术的研发。传统工艺同步脱氮除磷效率严重偏低,需辅之以化学药剂除磷,周少奇的新发现极大地优化了污水处理工艺并显著提高了处理效率。

从1995年至今,环境生物技术已经成为环境工程学科中发展最快的领域之一,随着世界经济的飞速发展及环境污染治理需求的不断增长,“用生物技术手段解决环境问题是最科学、最环保、最经济的,这对发展中的中国意义重大。”

责任心,科研报国梦的坚守与传承

因痛心农村环境污染而投身环境生物技术领域,这是周少奇的责任心;潜心钻研22年,破解百年难题,为中国水污染治理提供科学环保又经济的路径,这是周少奇的学者担当,也是他34年前就埋在心中的科研报国梦。

在那个大学生被称为“天之骄子”的年代,他们都对祖国的未来有着强烈的责任心和使命感。“只要有老师出国学习后举办的讲座,那一定座无虚席,都得提前去占座!”大学时的周少奇是绝对的占座积极分子,他迫切地想要了解国外的新技术,关心中国与发达国家的差距。“做科研,为祖国做科研”是周少奇最初的梦想,也是他此后34年始终不曾忘却的初心。

如今,已为人师多年的周少奇也将他的科研报国梦传递给了他的学生们,坚持理论联系实际、科研服务社会。他培养的100多名博士、硕士研究生中有七八十人都被他派驻到工厂企业开展现场试验或工程优化应用研究,“我有个博士生是污水厂厂长,研发出的新技术、新装备直接就用在几十万吨的污水处理中了。”

“每月见一次面,开一次讨论会。”是周少奇对自己和学生们的基本要求,学生们需要每月写一份月度报告,列明自己在这一个月中的学习情况、研究进度,“遇到困难可以随时通过邮件、电话和我沟通、交流、讨论。”

对待学生,周少奇注入了更多的信任和期待。“不要以为教授什么都懂,要敢想敢做”、“对待学术问题一定要严格,真理面前人人平等”,这是他反复对学生提及的要求,《道德经》和《科学技术发展史》是他列给博士生的必读书目,“作为一个科研工作者,你有义务从一个更加综合、更加历史的高度看待科学发展和你所从事的研究。”

2013年,周少奇曾被提名为中国工程院院士增选有效候选人,2016年,周少奇入选了国家“万人计划”百千万工程领军人才,他领衔贵州科学院为首的技术团队,以“典型西部缺水地区农村供水排水一体化技术及应用示范”项目取得了2016年国家重点研发计划的批准立项,并获得了2900万元的国拨研究经费。

面对这项全新的挑战,我们似乎已经看见怀揣着科研报国热情、不断追逐创新的周少奇,再一次整装待发……


【校友档案】

周少奇,贵州科学院党委常委、副院长、教授、博士生导师。1983年-1987年, 本科就读于我校化工机械专业,1987年-1990年,硕士就读于我校计算力学专业,1990年-1993年,博士就读于我校计算力学+生化工程专业。长期从事城市污水、垃圾渗滤液、含油废水、化肥废水等污水处理新技术及水体富营养化控制技术研究开发,从事污泥及固体废物处理与资源化研究工作;主持国家重点研发计划专项、国家财政部环保部环境治理专项、国家科技支撑项目课题、国家科技周少奇成果重点推广项目、国家自然科学基金、省部级科研基金项目、重点攻关项目及科技示范项目40多项;已在国内外学术期刊发表论文320多篇(SCI、EI收录130多篇),出版学术著作9部,申请专利100余项(获授权50多项);2016年入选国家“万人计划”百千万工程领军人才,是国家重点研发计划项目首席科学家、享受国务院政府特殊津贴专家、国家绕月探测工程科学应用专家委员会专家、国家科学技术奖评审专家、国家有突出贡献中青年专家、广东省“珠江学者”特聘教授、贵州省核心专家、贵州省“百人领军人才”等;以第一完成人获国家科技进步二等奖1项,中国专利优秀奖2项,省部级科技奖励一等奖5项、二等奖3项;曾获广东省“南粤优秀教师”,教育部首批“新世纪优秀人才”,广东省“优秀博士后”、“全国化工优秀科技工作者”、“广东省丁颖科技奖”等荣誉称号。

责任编辑:姚璐

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