我突破了国际上生物脱氮研究领域120余年未能解决的难题,推广应用于城市污水、炼油废水、垃圾渗滤液和农村污水等领域的污水治理工程。微生物催生了奇妙的反应,正是它们帮助我揭开了水污染治理之谜。我在2019年度贵州科学技术奖励大会上,以最高科学技术奖受到了认可,这是我20多年的科研旅程中的成果之一。
我的跨学科背景为我的研究带来了意想不到的灵感。我从化工机械到工程力学,再到发酵工程和生物化工,一直横跨几大专业,这让我具备了应对环境问题所需的知识基础。在香港大学攻读博士后期间,我从零开始学习环境污染与治理的基本概念,并通过实验快速入门。
面对传统工艺同步脱氮除磷效率低下以及往往需要化学药剂辅助的问题,我决定尝试另辟蹊径。通过跨学科研究,我发现微生物在适宜条件下可以迅速繁殖,可以用来处理氮磷超标的问题。这让我坚信,将之前所学的生物技术应用于环境工程一定能够找到解决方案。
我的工作被誉为“跨界”科研,它不仅打开了新思路,也让我在高氨氮垃圾渗滤液中发现了一种神奇现象——某些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氩气。我将其命名为“硝反硝”反应,但当时找不到相关参考文献,导致未能及时发表论文。
经过1000多个日夜实验和分析,我提出了具有跨时代意义理论——生物脱氪电子计量学。此后10年间,我不断研究并摸索,最终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。
虽然遇到了前所未有的困难,但我始终没有退缩。我主动寻求设计院和企业合作,将理论转化为实践,从而推出了新工艺和实用技术,被应用于全国20余个省区实际工程中,取得了巨大的经济效益和环境效益。2009年,我们项目荣获国家科技进步二等奖,并且我还获得过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位获此殊荣的人选。
作为一个实用主义者,我认为有价值的学术成果要先实现“六化”,才能最终实现实用化。服务社会就是要敢于走出书斋和实验室,把论文写在大地上。在贵州省期间,我曾经任局长助理,在90个县市区踏遍,每次都带着团队进行现场调查,以便更好地理解问题并提出解决方案。
最后,在威宁草海保护方面,我们提出的创新方案获得国家支持,不仅成功保护了这片高原上的淡水湖,还使得周围区域的人口增多但不再损害自然生态平衡。这一切都证明了一件事情:真正的大实验室是大地,而不是小小的一张纸或者一间密闭的小屋。