我突破了生物脱氮研究的国际难题,推广我的新技术到城市污水、炼油废水、垃圾渗滤液和农村污水等领域。我发现微生物催生了奇妙的反应,就像古埃及人用微生物做出美味面包一样。我的科研之路走了20多年,我在2019年度贵州科学技术奖励大会上获得了最高科学技术奖。在台下与颁奖者孙志刚教授仅有几米之遥,但我的科研之路却是如此漫长。
跨学科研究让我灵光一闪。作为理工男,我从中学时代就对哲学和历史感兴趣。我横跨化工机械、工程力学、发酵工程和生物化工等专业,成为我国发酵工程学科培养的第一位博士后。然后,我将研究方向锁定在环境工程上。
1996年,在香港大学完成博士后研究期间,我从环境污染与治理的基本概念开始,一边看教材,一边进行实验很快入门。早在80年代,当我注意到工业化进程中日益严峻的环境问题时,就意识到了需要解决传统工艺同步脱氮除磷效率偏低的问题。
面对这一挑战,有没有可能另辟蹊径?这时候,跨学科背景让我的灵光一闪。我相信,将之前所学的生物技术应用于环境工程一定能找到一个突破口。当时无意间发现的一个现象,即有微生物能以氨氮为电子供体、硝氮为电子受体实现生物脱氮转变为氮气,这就是“硝反硝”反应。但由于找不到相关参考文献未能及时发表论文。
经过1000多个日夜实验和分析,我提出了具有跨时代意义的理论——生物脱氮电子计量学。此后10年间,我不断研究并摸索,相继获得了一系列电子计量方程和系统计量模型,为环境污染治理提供了理论基础。这项工作太超前,在相当长时间里遇到了前所未有的困难,不过即便拿工资倒贴也未曾退缩过。
为了证明自己的理论,不怕吃闭门羹,我主动找设计院和企业合作,使得理论迅速变成了图纸,并被应用于全国20余个省区实际工程中取得巨大的经济效益和环境效益。在2009年,“含氮有机废水生物脱氅新技术与工程化应用”项目荣获国家科技进步二等奖;去年问鼎何梁何利基金科学与技术创新奖,是继宋宝安院士之后贵州第二人。
对于我而言,“大地才是真正的实验室”,实用主义是我指导原则。“着眼于实际应用的科研成果往往更有生命力。”因此,要服务社会,就要敢于走出书斋和实验室,把论文写在大地上。在贵州,“大生态”行动中,我们打通了科技创新的全链条,为西部农村污水处理提供强有力的科技支撑。