□ 王 涵

張彭義指導(dǎo)學(xué)生

2018年5月，江蘇鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)某家幼兒園一名上中班的5歲小女孩被診斷出患有急性淋巴細(xì)胞白血病，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)他們家裝修7年的臥室甲醛含量竟還高達(dá)0.117mg/m3。

2018年8月，一篇《阿里P7員工得白血病身故，生前租了自如甲醛房》的文章在朋友圈刷屏，該文曝出王先生在租住甲醛超標(biāo)的自如房2個多月后罹患白血病不幸去世。

…………

“室內(nèi)空氣污染”是繼“煤煙污染”“光化學(xué)煙霧污染”之后，人類面臨的“第三次空氣污染”。大量觸目驚心的事實證明，室內(nèi)空氣污染已成為危害人類健康的“隱形殺手”，也成為世界各國共同關(guān)注的重要領(lǐng)域。

從最初以水污染控制化學(xué)研究為主，到逐漸轉(zhuǎn)移到室內(nèi)空氣污染控制化學(xué)與材料研究；從最開始的純工科研究，到理工結(jié)合，再到堅持技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)一條龍……在水木清華，環(huán)境學(xué)院教授、環(huán)境化學(xué)教研所所長張彭義所走過的科研探索之路反映了他在科研方向上的巧妙思考：雖然室內(nèi)空氣污染控制研究只是整個環(huán)境科研領(lǐng)域里的“一小宗”，但它的實際需求卻非常大。恰在這片天地里，張彭義可以實現(xiàn)自己做科研的初心——做些實實在在的事情，希望有朝一日自己研發(fā)的技術(shù)、產(chǎn)品能得到大規(guī)模的應(yīng)用，切實地造福于民。他相信，腳踏實地，是老百姓的生存哲學(xué)，也是科學(xué)研究的基本態(tài)度和基本方法。正因為懷抱這樣信念，才有了他后來堅持不懈的科研征程。

漫漫求索

1970年2月，張彭義出生在浙江東部余姚的一個小山村。如同當(dāng)時的大多數(shù)家庭，他家境貧困卻也不失歡樂。或許正因為如此，他身上一直有著一股子堅韌不拔的品質(zhì)，伴著他一路向前，承重卻永遠(yuǎn)不失樂觀。窮人孩子早當(dāng)家，張彭義從小就立下讀書改變命運的志向，小學(xué)接觸到的有限的幾本古典小說和歷史書為他打開了一扇窗，“敢為天下先，希望做些有意義的事情”的夢想隨著視野的擴(kuò)展變得越來越具象。雖然當(dāng)時山區(qū)生活艱苦、教育條件有限，但幸運的是他遇到的都是和藹可親、負(fù)責(zé)任的好老師，在他們的牽引之下，張彭義不僅養(yǎng)成了勤奮踏實的學(xué)習(xí)習(xí)慣，還樹立了要成為一個對國家、對人民有用的人的堅定理想。他一直記得，中學(xué)政治課老師有一次在課堂上提問——“長大要做什么”，“要做一番事業(yè)！”張彭義的回答至今仍印在腦海里，雖常自嘲“有些不知天高地厚”，但影響卻是伴隨一生：“過去的日子里我一直為我這句話而努力著，希望在科研上做出一點實事，不辜負(fù)昔日老師對我的期許?！?/p>

心懷夢想，張彭義最終如愿走出了大山。1988年，他以優(yōu)異成績考入中國紡織大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，從此與環(huán)保事業(yè)結(jié)下了不解之緣。1992年，他又以優(yōu)異的成績考入清華大學(xué)環(huán)境工程系攻讀碩士學(xué)位。水木清華，鐘靈毓秀，沐浴在這所中國頂級的巍巍學(xué)府濃厚的文化氛圍里，張彭義一路攀登象牙塔，一路追索求取，并最終留在了這里。

從1992年進(jìn)入清華大學(xué)以來，張彭義就一直從事環(huán)境污染控制化學(xué)方面的研究工作，尤其是高級氧化和環(huán)境光催化方向的研究。博士畢業(yè)時，他對自己的專業(yè)方向做了一些調(diào)研和較深入的思考。特別是在科技部借調(diào)的兩年多時間里，他對專業(yè)選擇有了更宏觀的認(rèn)識。他一直非常注重科研選題，一是緊抓科研前沿，二是適合自己興趣和追求，三要有一定的發(fā)展空間，避免系內(nèi)的惡性競爭。

“我從1998年博士畢業(yè)開啟自己獨立的科研之路起，就知道這條路不好走，科研經(jīng)費的渠道很有限，國家的科研投入不多。而我當(dāng)時從事的方向也算不上環(huán)境系最主流的方向，所以只有加倍努力。”因此，張彭義成了系里出了名的“拼命三郎”，寒來暑往，白天晚上，只要不出差就到辦公室工作。借助清華的平臺，再加上自己強(qiáng)烈的憂患意識和開拓創(chuàng)新的能力，張彭義這些年的科研項目進(jìn)行得很順利，國家的重要科研計劃、國際合作、企業(yè)合作的項目都爭取到了，先后主持和參與了“十五”“十一五”“十二五”的原“863”課題和原“973”計劃光催化項目，后者他還是環(huán)境領(lǐng)域中唯一的參與人，為光催化領(lǐng)域其他專業(yè)的研究者提出了許多有益的建議。

一路邊走邊摸索，十幾年時間里，張彭義的科研思路立足前沿、面向需求，越走越清晰，也伴隨著相關(guān)領(lǐng)域的研究日益受重視和飛速發(fā)展，他的研究逐漸有了自己的特色。

2007年之前，張彭義的研究工作以水污染控制技術(shù)研究為主。主要是圍繞水污染的各種高級氧化處理技術(shù)及其與生物處理流程的結(jié)合，包括臭氧、過氧化氫/紫外光、光催化、強(qiáng)化光催化、生物活性炭等，涉及難降解有機(jī)物廢水、自來水消毒副產(chǎn)物、微污染地表/地下水、二級出水的深度處理、特種的軍工廢水等，此外還圍繞滇池項目做了一段農(nóng)田徑流人工濕地處理的工作。

雖然研究取得了不錯的進(jìn)展，技術(shù)也代表了前沿的方向，但在張彭義的心里，始終有一個“過不去的坎兒”，他認(rèn)為相關(guān)領(lǐng)域研究在當(dāng)時仍缺乏足夠的應(yīng)用需求，新技術(shù)較高的成本在當(dāng)時也難以被接受，這與他的科研初衷還存在一定的差距。此時，室內(nèi)空氣污染控制化學(xué)與材料研究的應(yīng)用需求觸動了張彭義的心弦。

2018年在草原天路

2006年5月，聯(lián)合國秘書長在聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會第14次會議上指出：室內(nèi)空氣污染是導(dǎo)致世界人口死亡和發(fā)病的十大原因之一。全球因室內(nèi)空氣污染引起的呼吸道疾病、慢性肺病、氣管和支氣管炎等疾病分別占到發(fā)病總數(shù)的35.7%、22%和15%。而中國當(dāng)前正處于城市化快速發(fā)展階段，房屋裝飾裝修釋放多種多樣的氣態(tài)污染物。在通風(fēng)不足的環(huán)境中，這些有機(jī)污染物已成為現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)居民普遍面臨和關(guān)心的突出環(huán)境問題，關(guān)系到數(shù)億民眾的健康和切身利益。

張彭義在室內(nèi)空氣研究領(lǐng)域早前就有所積累，先后發(fā)表了多篇研究論文，引起過同行的較多關(guān)注，之后陸續(xù)做過幾項關(guān)于空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的項目，在強(qiáng)大需求的牽引下他從2007年開始聚焦室內(nèi)空氣的凈化技術(shù)研究，在國內(nèi)外最先提出185nm真空紫外光催化法，之后又把更多的精力放在了基于二氧化錳的室溫催化降解甲醛和臭氧的研究上。在張彭義看來，這是自己“離夢想最近的一次”。他在推進(jìn)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用上做了大量的工作，經(jīng)歷了許多意想不到的問題和挫折。

產(chǎn)學(xué)研一體，這是一條難比上青天的路，所以很多人在困難面前止步。但因為心懷夢想，在經(jīng)費和人員有限的情況下，張彭義卻選擇迎難而上，且一步一步走出了一條前景廣闊的應(yīng)用之路。過去幾年中，他和團(tuán)隊為了催化劑的制備方法優(yōu)化、性能測試、工藝放大和優(yōu)化、生產(chǎn)廢水處理等開展了大量的工作，從實驗室小試、中試到規(guī)模化生產(chǎn)，目前已經(jīng)規(guī)?；嚠a(chǎn)成功，可以1天內(nèi)一次性生產(chǎn)幾千平米凈化纖維材料，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步生產(chǎn)高效的甲醛凈化濾網(wǎng)、甲醛凈化器。這方面的工作展現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景，凈化器企業(yè)、電取暖企業(yè)都很關(guān)注這項技術(shù)。室溫催化分解臭氧的研究也得到波音公司、凈化器企業(yè)的關(guān)注……

從最初的缺人、缺資金、缺設(shè)備……走到今天獨立自強(qiáng)可以自己靠技術(shù)、產(chǎn)品支撐團(tuán)隊的發(fā)展，回顧走過的應(yīng)用科研歷程，張彭義感慨萬千：“這一路充滿荊棘，遇到了一個又一個的技術(shù)挑戰(zhàn)，要研發(fā)成功一個技術(shù)需要長期的堅持，需要運氣，更需要勇氣?！笔歉蚁敫覟榈钠磩艃海切南驊?yīng)用的初心給了他沖破荊棘、勇往直前的勇氣和信念。

創(chuàng)新為劍

研發(fā)基于活性錳的甲醛室溫分解材料及產(chǎn)品，包括用于室內(nèi)凈化甲醛的被動式產(chǎn)品：片狀甲醛分解氈和除醛地板墊等；

利用骨架無紡布的超薄易折疊性開發(fā)了主動式甲醛凈化產(chǎn)品——除醛濾芯，用作商用、民用、醫(yī)用空氣凈化器濾芯；

研發(fā)基于185nm真空紫外光催化空氣凈化器和基于真空紫外光催化—臭氧分解技術(shù)的自凈式藥品安全柜；

…………

近幾年，在張彭義及其團(tuán)隊的不懈努力之下，團(tuán)隊面向市場需求結(jié)出的碩果越來越多。眾人看到的是鮮花碩果，只有親歷其中的人才能更深刻地體會走過的艱辛歷程。從最初的舉步維艱，到現(xiàn)在在市場里開辟出一片前景廣闊的天地，張彭義和他的團(tuán)隊經(jīng)過了幾年的經(jīng)驗積累和與市場的磨合，是敢于創(chuàng)新的利器，為他們開啟了一扇又一扇通往夢想的大門。

或許對張彭義來說，敢于創(chuàng)新的“種子”和“基因”就埋藏在血液里。早在2005年專注水污染控制技術(shù)研究的時候，清華大學(xué)環(huán)境系和斯坦福大學(xué)有個合作的項目，他通過這一項目了解到全氟取代化合物是當(dāng)時美國環(huán)境化學(xué)界的關(guān)注熱點，當(dāng)即決定開始全氟取代化合物的降解研究，成為國內(nèi)相關(guān)研究的開拓者之一。從2006年發(fā)表了這方面的第一篇文章，到2016年10年間，他在這方面共發(fā)表了19篇SCI論文，發(fā)現(xiàn)了幾種降解全氟取代化合物的新方法、新途徑，包括真空紫外光降解、氧化銦/氧化鎵光催化降解、三價鐵配合/紫外光降解等，為相關(guān)研究的發(fā)展做了很多開拓性工作。這個階段也正是張彭義從原來的純工科思維轉(zhuǎn)向理工結(jié)合思維的重要階段。此后他開始更加注重科學(xué)的深度，注重機(jī)理的剖析，因此，催化化學(xué)、材料方面的研究水平得到很大的提高。也正是經(jīng)過這個階段探索，讓他下定決心開辟新的研究領(lǐng)域。

什么是創(chuàng)新？很多時候，對張彭義來說，創(chuàng)新的價值，不只在探索一片新的處女地，開天辟地結(jié)出新的果實，很多時候更在于啟發(fā)。關(guān)注室內(nèi)空氣中甲醛、揮發(fā)性有機(jī)污染物研究之后，以創(chuàng)新為劍，他先在國際上最早發(fā)現(xiàn)采用產(chǎn)臭氧紫外燈（發(fā)射254nm和185nm真空紫外線）為光源（即真空紫外光催化）時，氣相中污染物（如甲醛、甲苯、正己烷）的光催化速率成倍地提高這一現(xiàn)象，并因此受啟發(fā)，發(fā)明了微量臭氧強(qiáng)化光催化和真空紫外光催化凈化空氣的方法，為減少真空紫外光催化過程中臭氧副產(chǎn)物的生成，還開發(fā)了貴金屬和錳氧化物修飾二氧化鈦薄膜材料，發(fā)明了常溫下長效分解低濃度臭氧的催化材料，在此基礎(chǔ)上才最終發(fā)展了真空紫外光催化—催化臭氧分解凈化空氣的新工藝。

“創(chuàng)新有時候看似很容易，它往往是在思考過后一瞬間的靈光閃現(xiàn)，之后就是一連串的啟發(fā)；但創(chuàng)新有時候又很難，在你感覺終于可以柳暗花明的時候瞬間又陷入死胡同?！睂埮砹x來說，這樣的峰回路轉(zhuǎn)再正常不過。

185nm真空紫外光催化是張彭義在國內(nèi)外最先提出來的方法，這一方法比普通的光催化有更高的揮發(fā)性有機(jī)物去除速率，但后來發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）去除的技術(shù)要求太嚴(yán)苛（反應(yīng)時間短至毫秒），因此這一方法目前只在低風(fēng)量低濃度VOCs的去除上得到一些應(yīng)用，譬如開發(fā)的自凈式藥品柜、生物安全實驗室殺菌除味等。即便如此，張彭義也盡自己所能去尋找相關(guān)技術(shù)研究在市場上應(yīng)用的結(jié)合點，讓它們發(fā)揮更大的光芒，為百姓帶去福利。

“如果從產(chǎn)品開發(fā)的角度來說，我們大部分科研都是失敗的，成功率不到1%，可以說我們所有科研人員的工作都是在不斷失敗中再繼續(xù)前進(jìn)。”歷經(jīng)磨難的張彭義早已在風(fēng)雨中練就了淡定從容。多年努力使他擁有一些獨特的優(yōu)勢：理工結(jié)合、知識面廣；有較強(qiáng)的科研組織能力。有豐富曲折科研經(jīng)歷的人離成功更近。不管面臨怎樣的困難，要做怎樣的調(diào)整，他內(nèi)心永遠(yuǎn)有一桿秤：即自己創(chuàng)新的方向一定是要有意義，一從學(xué)科發(fā)展角度看，融合環(huán)境、化學(xué)、材料等交叉學(xué)科；二從服務(wù)對象看，永遠(yuǎn)針對廣大老百姓的直接需求。

國需民需即我需，懷揣這一準(zhǔn)則一路披荊斬棘，他和團(tuán)隊的技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)之路突破瓶頸，越走越順暢，他們先后研發(fā)的“味醛凈”除醛除味噴霧及依靠原國家“863”計劃重點項目“室內(nèi)空氣與密閉空間空氣質(zhì)量改善技術(shù)與示范”，耗時5年研發(fā)的“活性錳甲醛分解氈”先后成為市場上的“爆款”，究其原因，還是基于深入的技術(shù)探索，想別人之不能想，做別人之不能及，效果明顯，使用方便快捷，深入了解市場、了解百姓的需求。

值得一提的是，張彭義的創(chuàng)新精神并不只在科研領(lǐng)域發(fā)揮作用。在過去的經(jīng)歷中，無論從事的是科研、教學(xué)還是公共服務(wù)，創(chuàng)新思維貫穿始終。教學(xué)上，他講授的環(huán)境化學(xué)、室內(nèi)空氣課程都是他開設(shè)的新課，借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀教材確定教學(xué)內(nèi)容，并為此翻譯出版相關(guān)著作；在公共服務(wù)方面，他在做班主任時，別出心裁地做了一系列開創(chuàng)性的工作，組織了新生系列講座等；在擔(dān)當(dāng)系學(xué)術(shù)委員時，他提議并組織了“環(huán)境學(xué)術(shù)沙龍”“環(huán)境論壇”兩個系列學(xué)術(shù)活動。他還從無到有，牽頭發(fā)揮多方作用，建立了環(huán)境質(zhì)量檢測中心，累計進(jìn)校檢測費用超過1000萬元，被學(xué)校實驗室與設(shè)備處評為2014年開放服務(wù)一等獎；擔(dān)當(dāng)國家重點實驗室室務(wù)委員時，積極提出建議，獲2013年度貢獻(xiàn)獎……

“給我一個機(jī)會，我會盡力用好；沒有機(jī)會，我會盡力去爭取、去創(chuàng)造。”逆境面前不氣餒，順境面前依然努力。豐富曲折的經(jīng)歷成就了一個堅韌不拔、勇于創(chuàng)新的張彭義，也成就了他的碩果滿園。

其利斷金

一路披荊斬浪，張彭義收獲的不只有系列前沿技術(shù)和產(chǎn)品，最讓他感到欣慰的是自己的團(tuán)隊也在磨煉中成長起來。

這是一支近20人的結(jié)構(gòu)合理、分工明確且兼具有交叉學(xué)科特色的團(tuán)隊，分為兩個小組，一個小組面向前沿技術(shù)堅持做原創(chuàng)性的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，另一部小組則面向產(chǎn)品做開發(fā)和完善。這樣的分工強(qiáng)有力地支撐起這支團(tuán)隊共同的產(chǎn)學(xué)研夢想，讓他們既有掌控前沿技術(shù)的底氣又有將研究搬下高閣帶入尋常百姓家的自信，既能仰望星空，又能腳踏實地，頂天立地做科研。

張彭義特別重視實驗室的建設(shè)，在讀博期間就協(xié)助博士生副導(dǎo)師利用211工程經(jīng)費購置必要的儀器設(shè)備，使得實驗室面貌煥然一新，引得參訪者贊嘆。對于需要的儀器設(shè)備，凡是能有條件的就盡力購置，至今他所在的實驗室以科研經(jīng)費購買的固定資產(chǎn)有500多萬元，為開展科研工作奠定了較好的硬件基礎(chǔ)。

雖然經(jīng)歷過很多的磨難，但幸運的是張彭義和他的團(tuán)隊初步完成了自立自強(qiáng)的蛻變過程，這其中離不開自身團(tuán)隊的壯大，國家、地方項目的支持，還有成果轉(zhuǎn)化企業(yè)的幫助。如通過“蘇州—清華創(chuàng)新引領(lǐng)行動專項”專項：面向科技前沿的引領(lǐng)性技術(shù)或顛覆性技術(shù)項目，他們開始擺脫困境，完成了高效清除VOCs和惡臭污染的等離子體協(xié)同催化技術(shù)和產(chǎn)品的研究和開發(fā)；通過承擔(dān)南京領(lǐng)軍型科技創(chuàng)業(yè)人才項目建立南京宇杰環(huán)境科技有限公司，他們開發(fā)的甲醛分解片、空氣凈化濾芯、活性錳卷材、除醛皮革已經(jīng)實現(xiàn)了“走進(jìn)尋常百姓家，惠及普通老百姓”，也為進(jìn)一步研究開發(fā)新產(chǎn)品提供了堅實的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。如今的張彭義和他的團(tuán)隊，已經(jīng)能夠更從容地做自己想做的研究。

2019年團(tuán)隊九華山莊室外合影

通過與企業(yè)合作，他們也積累了越來越多的市場知識。如甲醛分解氈自2014年下半年開始于京東商城上開始銷售，期間他們別出心裁地推出科普類宣傳冊派發(fā)、微信公眾號和服務(wù)平臺、大眾點評1元秒殺、清華校慶促銷等活動宣傳該產(chǎn)品，同時吸引了數(shù)家銷售團(tuán)隊和代理商有意參與該產(chǎn)品的銷售。之后他們與多個企業(yè)開展合作，幾經(jīng)試錯磨合，逐漸確立了自身專注技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品銷售交流與合作公司的發(fā)展模式。2017年和北京中弘科技有限公司的銷售合作取得了顯著成效，當(dāng)年“味醛凈”產(chǎn)品銷售首次突破6萬套，至今該品牌產(chǎn)品總銷量近30萬套。越來越多的人加入他們的產(chǎn)業(yè)隊伍，多人同心，其利斷金。

雖然產(chǎn)品逐漸打開市場，與企業(yè)的合作也越來越多，但張彭義和他的團(tuán)隊骨子里卻依然保持著科研人特有的倔強(qiáng)和堅持。產(chǎn)品有沒有效、其反應(yīng)機(jī)理如何，都要反復(fù)經(jīng)過無數(shù)次的驗證，他們對活性錳粉末和片材的除甲醛性能開展長達(dá)幾百、上千小時的連續(xù)測試；設(shè)計幾種不同結(jié)構(gòu)的測試裝置，以實時測試不同時間甲醛濃度的變化及二氧化碳的生成；在實際新裝修后的房間中測試了活性錳除醛濾芯的性能，同時與活性炭濾芯進(jìn)行比較……雖然這樣的評價方式費時費力費成本，但張彭義依然選擇堅持。這樣的方式也讓他們贏得了市場的信任和同行的尊重。

豐富的經(jīng)歷造就了一個豐富立體的張彭義，從水處理到室內(nèi)空氣凈化，從環(huán)境工程到環(huán)境科學(xué)，開展學(xué)科交叉研究，借鑒化學(xué)、材料學(xué)知識應(yīng)用于環(huán)境問題的解決，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合普惠于民，經(jīng)歷豐富的張彭義活成了最想要的自己，現(xiàn)在的他每天依然忙碌，不管是教學(xué)、科研、做產(chǎn)品，他都盡力為團(tuán)隊成員創(chuàng)造一個良好的平臺以實現(xiàn)大家共同的夢想，但也不忘時刻提醒自己和團(tuán)隊成員：卓越離不開創(chuàng)新，而創(chuàng)新要瞄準(zhǔn)實際需求解決實際問題，解決問題的產(chǎn)品才能贏得市場認(rèn)可。