2022年11月14-15日，中國工程院院士、發展中國家科學院院士、美國國家工程院外籍院士、bevictor伟德官网特聘教授曲久輝在深圳舉辦的第三屆環境工程青年學者學術沙龍上作了主題為《環境工程學科幾個重要方向性問題》的特邀報告。他深度解讀了當前環境工程科研範式變革的重要性、必要性及方法論，并對青年學者提出了殷切寄語。

曲久輝院士在報告中首先指出，開放性科學體系能夠促使新知識不斷擴展和傳播。随着科學内容、工具和進程開放程度的提高，以共享機制為核心的開放科學新範式将提高或促進增強可再現性、透明度、共享和合作，并将融入科學事業。随後，他在報告中主要讨論了三個問題。

新知識交互融合下的環境工程學科基礎

曲久輝院士指出，環境工程學科工作者善于交叉、學習、跟蹤新知識。但這也導緻缺乏原創性知識，即探索和補充現有知識體系中缺失的部分，難以真正做到“從0到1”的源頭創新。

環境工程學科以生物、化學、物理、材料等成熟知識體系為學科基礎，最終形成一種促進人與自然和諧的學問。合理運用基礎知識進行組合并形成環境工程學科系統，可以獲得交叉性知識，認知其他學科無法認知的科學規律。第六次科技革命促進着人類社會科學向交叉學科方向邁進，這恰恰符合環境工程學科知識發展所具備的交叉性。環境工程學科工作者應以新知識為基礎與啟示，在交叉學科領域做出具有創造性的工作。他以減污降碳協同的太陽能工程、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代科學問題為例，指出應用性知識是認識和解決環境問題的新原理及新方法。

面向人與自然共同體需求的環境工程颠覆性技術

曲久輝院士認為，新知識伴随着颠覆性技術的産生，颠覆性技術具有突變而非連續性的突破、對原有理論或原理的颠覆或填補缺失、可以改變現狀或對未來産生重大影響、對創新範式有重大變革等特點。

環境領域首先産生具有颠覆性特性的是認知，人類對自然的無節制幹預遭到了報複，在敲響警鐘的同時首先改變了人類對自然的認知。在環境技術領域，盡管存在活性污泥法、飲用水處理工藝等新工藝方法，但我們仍缺乏環境工程領域的颠覆性概念，即環境工程技術領域仍缺乏實質性創新和颠覆性、具有實質性意義的技術。

他還表示，環境工程領域學者需要對創新技術的缺失現狀進行反思，這種狀況在本質上體現了實質性和颠覆性思想的缺失。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，我們還沒有進入現代主流科技的内核。作為折疊式的弱勢群體的我們，更多情況下是服從式驅動地解決問題。青年學者們應努力解決颠覆性環境問題，這需要做非即成的、自我思維定式的突破，這要求青年學者個體和群體思維方式發生深刻的變革和重構，有穿越即成和透視陌生的眼光，突破環境工程的限定，做更有眼界和高度的科研。

應對氣候變化和突發性災害的環境系統構建

曲久輝院士認為，氣候變化不僅限于溫室氣體對環境産生的影響，也是人類與自然相互作用的結果。緩慢、廣泛的、能量釋放巨大的、影響長遠而深刻的氣候問題的核心是能量的不平衡。因此，在研究和認識氣候變化時，要從能量驅動和能量平衡角度看待和解釋問題。

突發性災害包括自然性突發、人為性突發、累積性突發、誘導性突發等類型，會對人類的生産、生活甚至生命造成嚴重影響。其中，最可怕的是人為性的突發災害問題，當不知情、沒有檢測手段、不能識别病原微生物污染水源出現時，人類可能面臨滅頂之災。因此，青年學者研究突發性災害問題是有價值的。

為了應對氣候突發性變化，應構建具有彈性、韌性的環境體系。以能量平衡、環境友好、冗餘性、恢複性、系統性為準則，持續探索局部或整體環境系統的自适應性與外部擾動的動力學機制。

曲久輝在總結中表示，科研範式的變革是必要的。如何在研究者的自由探索和有組織的科研二者之間取得平衡，如何堅持獨立性探索，是實現原創性技術、颠覆性突破和創造新知識的關鍵。要高度重視科學問題的凝練，一定要将研究思想與科學本源共振。

來源：NewMIT