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失败集 -第八十六期- 南京大学袁增伟团队

时间:2022-10-05 来源: 浏览:

失败集 -第八十六期- 南京大学袁增伟团队

原创 袁增伟 流域面源污染控制与水环境修复
流域面源污染控制与水环境修复

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分享流域面源控制方法与水环境修复前沿技术,助力流域水环境学发展。

收录于合集 #失败集 85个

物质循环及其环境效应

          失败集 -第八十六期- 2022/10/05

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南京大学环境学院教授 袁增伟

前几天再次收到陈磊老师的微信催促,距离2020年第一次邀请为《失败集》写点什么已经2年过去了。坦率讲我也曾坐下来罗列过几条,但总觉得自己碰到的这些问题是每个科研人员都会碰到的,似乎没有什么参考价值,所以一直没有敢交作业。这次接到短信催促后我就干脆将任务转发给了课题组的几位年轻老师,让他们每个人写一条,一方面是考虑他们目前的科研环境与当下年轻学者的处境更贴近,另一方面汇总后更能反映一个课题组不同状态成员面临的问题与思考,对大家更有参考价值。很快就收到了 课题组盛虎、刘欣、刘雪薇、张优、李春星等五位老师 的反馈,认真读了他们每个人的总结,我自己很受启发,因此一字不差地保留了大家反馈的原文。

 袁增伟,南京大学

环境学院教授 

回顾过自己20余年科研经历的点点滴滴,发现“ 学科 ”这个词汇对我影响最大,既有正面的也有负面的,这里一并写出来,期望对大家有所参考。由于本科就读的是中南大学矿物工程专业,所以暑期实习都是在偏远的矿山上,上个世纪90年代我国环保工作还很落后,矿山“三废“排放和环境污染问题十分突出,矿山实习经历深深刺痛了我,让我萌生了”学环保,治理污染“的冲动,于是做出了攻读环境工程硕士的决定,这是我人生 第一次学科大跨越 ;硕士期间一直跟随导师在金属矿山开展清洁生产和”三废“治理工作,一线的经历让我认识到环境问题很大程度上不是工程技术能解决的,很多时候环境管理措施更能起到四两拨千斤的效果(广西某选矿厂工人上班打牌,发生冒槽后用高压水枪将浮选槽周边的金属直接冲走,进而形成重金属废水排放),于是自己脑袋一热又冲动了一次,决定从环境工程转向环境管理,这就开启了我的环境规划与管理博士求学生涯,这是我的 第二次学科大跨越 ,其实这次跨越虽然是环境学科内的变动,但这次的跨越其实比第一次跨越的难度更大;受制于当时国家环境管理实践需求和环境管理研究手段缺失的局限,博士学习乃至后来的博士后研究阶段的主要工作都是编制循环经济和生态工业园区规划文本,这个时期最大的感受就是接规划任务,忙规划文本编制,但发表不出SCI论文,所以直观的感受就是:自己的研究与环境工程、环境化学、环境生物等领域的同学们相比,不在一个层次上。后来评了副教授以后,面临的职称晋升、岗位考评、基金竞争等压力剧增,迫使当时的我做出了 第三次大调整 ,斩钉截铁地放弃了环境规划与管理学科编制规划文本的主流路子,开始 从物质流动的单一视角定量分析人类活动造成的资源环境问题 ,这一次转变对我影响很大,因为直到这时我才慢慢理解科学研究的核心是解决科学问题这一基本内涵;再后来,随着研究的深入,慢慢地开始在思路、方法上有一些改进和创新,逐步形成了现在的“物质循环及其环境效应”跨学科研究方向。

归纳一下,“学科”的大概念让我有为了理想而转变的冲动,认为转变了学科就能解决问题实现理想,这种不知深浅的大学科概念让我敢义无反顾地跨越,同时也为后来开展跨学科的物质循环及其环境效应研究提供了多学科背景,这是积极的一方面;另一方面学科代表的是一个领域的理论和方法,现实中我们很容易受这些学科理论方法的局限,认为这个学科就应该用这种思路和方法来研究,并且很容易固化为“排斥非本学科思路和方法“的逻辑,但现实的环境问题是一个复杂的系统,很难用单一的理论和方法来解决。因此, 我们的研究需要针对特定科学问题,突破单一学科理论和方法的局限 ,解决科学问题需要什么,我们就用什么。 解决科学问题才是科学研究的核心,而学会相关学科理论和方法只是解决科学问题的途径。

Hold on to your mind

 刘欣,南京大学

环境学院 副研究员 

当前可持续发展已经是一个众所周知的词语,环保科研工作者们在为全球、国家、行业、地区的各类可持续发展问题出谋划策。作为其中渺小的一员,我的研究领域主要关注磷资源在食物生产和消费系统的可持续性。然而,我好像从来没有 将可持续发展观念用在个人成长上 。俗话说,人生在世,名利二字。所以从博士毕业到现在,我的奋斗中心就是工作。为了早日升职,精力大量花费在工作上;为了偿还房贷,尽可能减少生活中的不必要消费。不知不觉中,工作和生活的界限越来越模糊,体重飙升(暴食+缺少运动),幸福感越来越少。一晃五年过去,已经迷失了自己的初心,这种现状是不可持续的。最近赏《披荆斩棘的哥哥》,有个问题是: 世间万物都可以借一次,你最想借什么?我想借点“平常心”。 人生看似一场马拉松,却又极其短暂。积极锻炼,健康生活,做对社会有益的事情,别让名利束缚了手脚。

 盛虎,研究员,南京大学

(溧水)生态环境研究院

副总工程师 

当接到要写一段话总结科研过程中的经验教训时,我想还是谈谈我对数学模型的看法。做了近二十年的数学模型,可以说如果我在科研道路上还有一些追求的话,那必然就是数学模型。起初,我接触到数学模型是出于对数学的喜好,因为不喜欢记东西,唯有数学是只要给几个简单的公理就能演绎出整个体系的学科,而数学模型则是其中最接近现实、最实用的部分,那时我对它的理解就是:数学模型是一个数学的分支学科,学好数学模型就能让我在兴趣与实用之间找到一个平衡点。

然而在与现实接轨时,困难就来了, 再好的数学模型如果不知道如何求解,就好像是有一辆豪华跑车而没有给它加油,最后也只能看看,所以数学模型的求解就是横亘在理论与现实之间的鸿沟。 从曲线的拟合,到方程的求解,再到优化算法的构建……这些都需要强大的数学功底和编程技能,所以当时的我认为:数学模型是一种炫酷的编程技术。我花了大量时间和力气去学习,甚至专门跑到数学学院和计算机学院去听课。

数学模型与现实接轨很重要的一个条件就是对现实的感知,也就是所谓的“数据”。随着我国环境监测体系的不断完善,很多我们以前研究很稀缺的数据都能获取到了,再加上大数据和人工智能思潮涌入,哲学上讲的“联系是普遍的”观点也终于在数据分析上落了地,我们对数据的理解范围被拓宽了: 凡是产生了或者潜在产生环境影响的人类活动相关数据都是环境专业需要处理的数据。 这时与我而言,数学模型是一种数据处理的艺术。随着我对复杂环境系统理解的深入和数学建模能力的提升,渐渐地我发现数学模型是一种认识世界的工具。正如“ 所有的模型都是错的,但有些模型是有用的 ”这句话所说,没有完美的模型,但是我们可以利用模型去理解世界。数学建模的过程,就如同读一本小说,当我们读进去的时候,才能感受到那种“情理之中、意料之外”的快乐感。

 刘雪薇,南京大学

环境学院 博士后 

完美主义是把双刃剑,科学研究需要严谨的思路,但是完成一项研究却也要懂得放弃,因为世界上没有完美的研究。不过如何把握这个度,是需要每个人从实践中去领悟,这对我们做交叉学科研究的尤为重要。我经常会纠结模型中的一两个数据是不是准确。甚至因为一两个数据而让整个研究停摆一两周,乃至最终影响自己对整个研究课题的信心。 这种时候其实不应该继续纠结于这一两个数据,而应该回头审视前期做的工作——立项依据,文献调研。 要知道自己花了很多精力确定的课题一定要有明确的研究意义,好比建造一栋大楼首先要确保选址合适。先找回对研究的信心,然后可以评估这小部分的数据对达成主要研究目标的影响。如果影响很小,就不用过多担心其准确性,可在不确定性分析中做简单评估或描述性说明,这就好比 一颗螺丝钉并不会影响整栋楼的稳定性。 如果影响很大,那也不一定是件坏事,反而很可能拓宽自己对这个科学问题的理解,甚至可以把探讨这一两个参数对结果的影响作为一块主要的研究内容。

张优,南京大学

环境学院博士后

如果科研当成毕生的事业,我觉得最重要的品质就是专注与坚持。一项科研工作即便是无数个细节拼凑而成,它也固然有其核心的科学意义或者贡献。我的思维方式可能太过分散,很容易被研究中一些小细节小问题牵着鼻子走,导致自己时常苦陷一些并没有那么重要的细枝末节中,反而对最核心最重要的部分失去了足够的专注力与耐心,从而降低了工作的效率。世界上没有完美无暇的科学研究,即便是一些科学定律也有其适用范围。在科研工作中,强迫症一般地关注细枝末节,本质上是对核心问题的逃避。 一项科学研究应从始至终坚持把握住研究重点,把自己的时间与精力用在刀刃上,而不是刀背上,与所有科研人共勉。

 李春星,南京大学

环境学院 副研究员

我的科研生涯是从硕士开始的,整个硕士第二年实验一直不顺,过得非常痛苦,曾一度怀疑自己是否应该读研究生。最终,在老师的悉心指导与自己的努力下,实验慢慢走上了正轨,成果也得以发表。这段时间的感触是做科研要不怕吃苦、不怕失败、勤思考多交流。可能是成果发表给自己带来了小小的成就感,硕士毕业后我选择继续科研工作。与硕士期间的小试验不同,这段时间主要开展与中试/产业化相关的工作,不同的工作、不同的挑战、不同的痛苦,同时也有不同的成就感。中试工作给我最大的感触是 很多你觉得不是问题的问题很有可能就会变成大问题,所以要时刻做好遇到问题、解决问题的心理准备。 同时,中试工作也让我发现 多学科的知识储备对一个科研工作者的重要性。 因为一直有个出国读书的梦想,所以工作三年后去丹麦技术大学开始了自己的读博生涯,在攻博期间,除了实验上的挫折与失败外,最让我感觉不适应但最终受益良多的是开展科学实验思维上的不同。简而言之就是在提出假设之前要进行大量的文献阅读,设计实验要有充足的依据,然后与导师讨论实验方案的不足之处,再进行反复的修改与讨论。转眼间,跌跌撞撞又三年,博士毕业之后非常幸运进入南京大学师从袁老师继续开展科研工作,一件让你烦恼让你哭,也让你快乐让你笑的工作。

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袁增伟课题组 | 供稿

张宇涵 | 编辑

陈磊 | 审核

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流域面源污染控制与水环境修复

陈磊

团队负责人

本公众号由北京师范大学面源污染团队运营,重点分享水利工程、环境科学与工程、生态工程、环境系统工程等领域的学术前沿、科普知识,特别是创建了科学家分享系列《失败集》和文献俱乐部;荣获2020年全国百强学术公众号。

团队负责人陈磊,教授,博士生导师,第五批中组部“万人计划”青年拔尖人才获得者,流域非点源污染过程学科团队负责人(2017-2020)。中国水利学会、中国环境科学学会水环境分会、国际水学会(IWA)、中国地理学会理事。主要从事流域非点源污染模拟与控制、水环境模拟与修复、海绵城市机理及设计、流域综合管理等领域研究,在非点源污染过程机理、核算模型和防控模式等方面取得多项关键突破。发表学术论文130余篇,其中在Water Research、Water Resources Research、Journal of Hydrology等权威期刊发表第一/通讯作者SCI检索论文64篇,出版学术专著3部,授权软著/专利10项,获省部级奖励3项。担任Journal of Hydrology等多个国际期刊副主编/客座主编,组织首届大江大河生态保护与修复研讨会、SWAT2016等重要会议,为30余个本领域顶级刊物提供审稿服务,取得了一定的国际影响力。

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