賀克斌

一、國際上環(huán)境學科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新動向

1.環(huán)境學科新發(fā)展

環(huán)境問題是新千年全球面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。聯(lián)合國制定的新千年發(fā)展目標包括消滅極端貧窮和饑餓、普及基礎教育、促進性別平等等八個方面的具體目標，并指出實現(xiàn)這些目標所面臨的五個巨大挑戰(zhàn)，即：不平等和社會排斥、失業(yè)、氣候變化和環(huán)境惡化、全球治理困境、戰(zhàn)爭與沖突帶來的威脅，其中就有一項與環(huán)境學科緊密相關。

目前我國正在積極推動一流大學和一流學科建設，通過一批大學和學科躋身世界一流，從而提升我國高等教育綜合實力和國際競爭力，培養(yǎng)一流人才，產出一流成果。這就要求要積極引導和支持高等院校優(yōu)化學科結構，凝練學科發(fā)展方向，突出學科建設重點，通過體制機制改革激發(fā)高校內生動力和活力。對于環(huán)境學科而言，推動環(huán)境學科躋身世界一流是學科建設長期目標。那么我們應該如何建設世界一流的環(huán)境學科？特別是如何培養(yǎng)具有國際競爭力的一流環(huán)境人才？需要我們深入思考與探索。

目前國際上對環(huán)境學科發(fā)展趨勢主要歸納為兩個方面。一個方面是不同尺度環(huán)境問題的交互影響，即全球變化與區(qū)域環(huán)境質量的互動。我們可以看到，局地的土壤污染、流域的水體污染、區(qū)域的大氣污染、全球的氣候變化和臭氧層破壞在整個環(huán)境體系里是交織在一起的，有的時候在學科研究和課程劃分上是分開的，但真實情景中卻是分不開的。另一個方面是不同介質環(huán)境污染的復合作用，即大氣-水體-土壤跨介質復合污染。以氮循環(huán)為例，排放到大氣里的氮氧化物，通過光氧化等反應，形成了硝酸鹽等二次污染物，通過干、濕沉降可以進入水體和土壤，通過硝化和反硝化反應又會形成一氧化氮和氧化亞氮等氣體再次進入大氣，所以整個過程是循環(huán)的、不可分開的過程。應該說我們的環(huán)境課程體系也正在逐漸體現(xiàn)這兩大發(fā)展趨勢。

從歷史上來看，環(huán)境機制與成因研究往往孕育著重大科學突破。例如，20世紀70年代，科學家發(fā)現(xiàn)了破壞平流層臭氧的化學機制與成因；20世紀80年代，

《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》正式簽署；20世紀90年代，科學家觀測到臭氧層空洞開始逐漸變小，臭氧層正在得以修復。在此過程中，Paul Crutzen，MarioMolina，Shewood Rowland三位科學家做出了卓越貢獻，共同分享了1995年諾貝爾化學獎。

曲久輝院士曾提出國際環(huán)境研究三大科技難題：第一個難題是環(huán)境變化的生態(tài)響應——從分子水平上來考慮問題；第二個難題是復合污染的健康效應——在人體水平上研究人與污染物的互動；第三個難題是環(huán)境中物質轉移轉化的定向調控——在單電子水平上考慮問題。未來要解決好這些問題，需要大量的環(huán)境人才儲備。

目前來看，跨介質復合污染是國際前沿和焦點。美國國家研究委員會（NRC）提出的21世紀優(yōu)先領域，將“環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)系統(tǒng)”“化學品和環(huán)境”列入其中；歐盟第七科技框架計劃（FP7）的10個主題，包括了“環(huán)境和氣候變化”；美國國家健康研究所（NIH）近期重要方向也包括“環(huán)境健康”。根據(jù)統(tǒng)計，2009-2013年跨介質復合污染研究在Science、Nacre和PNAS上分別發(fā)表了116、133和142篇論文。因此，突破前沿問題需要多學科融合，來最終解決環(huán)境質量改善問題。從介質方面來講，越來越難以單一劃分大氣、水體、土壤，所以要解決跨環(huán)境介質協(xié)同問題；從科學研究和決策治理方面來講，要解決好成因研究、效應分析、過程控制，所以要將科學、工程與管理學科相互融合。

從我們國內來看，環(huán)保事業(yè)的強勁發(fā)展是學科建設的長期穩(wěn)定驅動力。環(huán)保部和工程院2009年發(fā)布了“中國環(huán)境宏觀戰(zhàn)略研究”，提出一個宏觀的判斷：我們正在經歷污染減負的階段，將要迎來濃度下降的階段，再往后還要經歷30年左右的時間，逐漸走到生態(tài)改善的階段?？梢钥隙ǖ卣f，在這個過程中，主力軍一定是我們課堂上的學生，培養(yǎng)優(yōu)秀環(huán)境人才是我們義不容辭的責任。

2.人才培養(yǎng)新動向

面對新的環(huán)境問題，環(huán)境人才培養(yǎng)也存在諸多挑戰(zhàn)。一是環(huán)境人才的需求結構進入快速變化期，結構性過剩與高素質人才短缺同時存在。傳統(tǒng)知識和技術不能有效解決當前復雜的環(huán)境問題和由此引起的健康/生態(tài)風險，需要有新的建設方式、工程手段和運行管理模式。二是更加綜合性、系統(tǒng)性地提出了新的寬與專的關系，也為多樣性和特色發(fā)展帶來了機遇。環(huán)境人才簡單劃分為科學與工程可能不太適應未來的發(fā)展，需要建設具有各自特色的環(huán)境學科，充分發(fā)揮環(huán)境學科的多學科融合的特點。

同時，環(huán)境專業(yè)內涵擴展對課程體系也提出了新要求。傳統(tǒng)環(huán)境學科課程體系的跨學科融合（如環(huán)境科學、環(huán)境工程、環(huán)境管理與政策）主要集中在基礎課程，例如大一、大二的生物、化學、數(shù)學、地學等課程；而新的環(huán)境學科課程體系的跨學科融合重點在于形成新的環(huán)境學科方向，如分子環(huán)境生物學、環(huán)境地球科學等。

我們可以看到，國際頂尖大學目前高度重視圍繞環(huán)境的跨學科融合。比如，加州大學伯克利分校一共設有5個院系、9個學科方向來支撐其環(huán)境教學體系。其中環(huán)境科學、政策與管理系提供了環(huán)境保護與資源、環(huán)境科學、分子環(huán)境生物學、社會與環(huán)境專業(yè)4個學科方向，農業(yè)與資源經濟系提供了環(huán)境管理與政策學科方向，工程科學系提供了環(huán)境工程科學學科方向，地球與行星科學系提供了大氣環(huán)境、環(huán)境地球科學學科方向，土木與環(huán)境工程系提供了環(huán)境工程學科方向。再如，斯坦福大學一共有3個院系提供了7個方向的課程來支撐環(huán)境教學。土木與環(huán)境工程系提供了大氣/能源、土木工程（已獲ABET認證）、環(huán)境系統(tǒng)工程，地球、能源與環(huán)境科學學院提供了地球系統(tǒng)學、能源工程，法學院則提供了環(huán)境法實務、環(huán)境與資源相關法律和政策。這些新的環(huán)境學科方向具有鮮明的特色，均為各自高校的環(huán)境學科與該校的優(yōu)勢學科融合而成。

東京大學農學院的環(huán)境與資源科學部分別從森林環(huán)境與資源科學、生物與環(huán)境工程、國際農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農業(yè)資源與經濟4個方向提供環(huán)境教學方面的支撐；同時，東京大學科學院的地球與行星科學系、工程院的市政工程系、土木工程系、系統(tǒng)創(chuàng)新系，分別從地球環(huán)境科學、環(huán)境與衛(wèi)生工程、水圈與環(huán)境工程、全球循環(huán)系統(tǒng)等方向開設課程。