北方民族大学宁夏激光雷达大气遥感科技创新团队由博士、在读博士和硕士研究生组成,主要成员31名。自成立以来,承担多项国家自然科学基金、973计划前期研究专项和省部级科研项目。先后研制出大气温湿度探测拉曼激光雷达、多波长拉曼激光雷达、多波长米散射激光雷达,并利用太阳光度计、粒径谱仪等仪器,对银川地区沙尘气溶胶、沙尘暴进行长期观测。
▲毛建东(右)与团队部分成员进行大气环境监测。北方民族大学供图
“气溶胶是大气中一种常见的颗粒污染粒子。对这些粒子的浓度、能见度、光学厚度等参数进行监测,成为当下研究气候、环境和大气时空演变的热点。”北方民族大学教授、宁夏激光雷达大气遥感科技创新团队负责人毛建东说。
科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。多年来,该团队将打好污染防治攻坚战作为重大政治任务,不仅注重加强基础研究和原创性研究,还关注科技成果的实用性和产业化问题,为建设美丽中国贡献科技力量。
立足实际,攻关创新
银川西部、西北部、北部及东部分布有沙漠,是沙尘粒子随风输送的必经区域。同时,银川是西北地区重要的煤炭、化工和电力基地,烟尘集合体、燃煤飞灰、矿物颗粒等,在一定程度上成为影响该地区大气环境的主要污染物。因此,对银川地区大气气溶胶光学、微物理参数垂直分布进行精细反演,对于定量研究该地区气溶胶辐射强迫作用和气候效应具有重要意义。
2010年4月,在北方民族大学的支持下,毛建东开始组建激光雷达大气遥感探测团队,并在银川地区建立区域性激光雷达大气遥感探测基地。
“春季气候干燥多风,容易发生沙尘天气。”毛建东说,为深入研究沙尘粒子的特性,团队成员往往要在沙尘天气来临前开始准备,一直到沙尘结束,每天都要进行数十个小时的观测。
春去冬来。类似这样长时间的观测,在银川冬季开始频繁出现雾霾天气后,便又会开始。毛建东带领团队紧扣国家当前大气环境监测与保护中的难点、地方经济社会发展对大气环境监测的要求,每年都会在银川地区开展不同季节、各种天气状况下(如晴天、阴天、沙尘以及雾霾)的长期系统性观测实验。
在进行观测实验的同时,毛建东还与团队成员开展学术攻关。他们采用先进激光雷达技术,研制出多种具有自主知识产权的新型大气遥感激光雷达;利用太阳光度计、空气动力学粒径谱仪、激光粉尘仪等,实现对大气气溶胶光学、微物理特性及温湿度参数的全天候探测。其中,团队首次研发出一种全天时八通道多波长拉曼-偏振激光雷达,可同步测量3个波长的气溶胶参数。
“一系列研究成果对进一步了解银川地区大气污染物成因,提出预警方法、防控策略,开展大气遥感信息处理与反演技术研究具有重要意义。”毛建东说。例如,团队对银川地区沙尘的多年连续观测,揭示了该地区沙尘气溶胶的光学和微物理特性,包括沙尘气溶胶特性的日变化、季度变化、年变化特征等,使人们对东亚沙尘特性有了深入了解,以便更好开展大气污染防治工作。
服务国家,硕果累累
“牢固树立创新科技、服务国家、造福人民的思想,把科技成果应用在实现国家现代化的伟大事业中,把人生理想融入为实现中华民族伟大复兴的中国梦的奋斗中。”这是习近平总书记对广大科技工作者的殷殷嘱托。
“科技工作者要时刻秉持为祖国服务、为人民服务的理念,心怀‘国之大者’,为国分忧、为国解难、为国尽责,把科学论文写在祖国大地上。”毛建东说,我们非常重视科研人才队伍的建设,尤其是青年教师、学科后备人才的培养和学术潜力的挖掘,注重以学科建设带动科研团队建设,以科研团队建设促进学科建设。
2014年,北京工业大学博士生张白加入团队。在这里,他先后主持国家自然科学基金项目、多项宁夏自然科学基金项目,经常深入企业开展科研攻关,多项成果实现转化。他本人先后入选宁夏科技创新领军人才、国家民委中青年英才、中国科学院“西部之光”人才培养工程。
在团队中不断成长的还有赵虎。从事气溶胶粒子特性激光雷达观测研究的他,短短5年便获得两项国家自然科学基金的资助,入选自治区青年拔尖人才工程。毛建东本人也先后获得国家民委“突出贡献专家”、国家民委领军人才等荣誉。
目前,团队成员已承担包括国家自然科学基金、省部级以及横向科研在内的各级各类科研项目85项。团队成员发表相关高水平论文60多篇,获各类科研奖励11项。申请国家发明专利50项,获授权30多项;申请实用新型专利50多项,获授权50多项;专利转化70余万元;获授权软件著作权12项。
十几年来,北方民族大学先后投入1000多万元资金,用于激光雷达大气遥感中心科研实验环境的建设。在多方共同努力下,团队取得累累硕果。
2017年9月,该团队成为北方民族大学首批“科技创新团队”。2018年,正式获批宁夏回族自治区“激光雷达大气遥感创新团队”。2019年,获批自治区教科文卫体工会“毛建东劳模创新工作室”。2020年5月,获批自治区“大气环境遥感探测技术重点实验室”。今年2月,获批自治区优秀科技创新团队,并获得奖励30万元。
以研促教,潜心育人
从教十余年,毛建东总结出自己的经验与感悟:学科培养重点在夯实基础,同时也应注重对实践能力和创新性思维的培养。“科学最重要的价值在于创新、在于发现,而创新思维的培养则是一个长期的过程。”他说。
北方民族大学2019级硕士研究生董翔宇,入学后就立志继续攻读博士学位。“我本身的专业基础不是很好,毛老师就从基本原理讲起,为我固本强基。”董翔宇说,每次向毛老师请教问题,他总是不厌其烦地反复讲解,直到自己听明白。
治学严谨,是学生们对毛建东最深刻的印象。
有一次,董翔宇写了一篇英文论文。毛建东看后,从基本语法到学科基本理论,大到框架结构、小到标点符号,所有问题都一一标明。几个月后,这篇论文才最终定稿。在毛建东的指导下,董翔宇先后发表两篇高水平论文,并被武汉大学录取为博士研究生。近年来,毛建东培养的硕士研究生中,共有7人继续攻读博士学位,其中有6人继续从事激光雷达大气遥感探测技术的研究。
团队教师还注重厚植学生的家国情怀,鼓励学生坚定理想信念、立鸿鹄志,争做堪当民族复兴重任的时代新人。从这里走出的学生,有的响应国家号召,扎根边疆;有的返回家乡,帮助小微企业解决“卡脖子”问题;有的选择继续深造,成为科技创新骨干力量……
“看到自己培养的学生奔赴大江南北,在各自岗位上努力工作,我总是感到无比的欣慰和自豪。”毛建东说,这就是他作为老师最大的幸福。
北方民族大学2014届硕士毕业生饶志敏,博士毕业后返回母校教书育人,工作仅3年就获得国家自然科学基金青年基金1项、省部级科研项目2项,并入选宁夏青年科技人才托举工程。
“我希望接过老师的担子,在育新人这条路上继续走下去,让更多年轻人和学生发光发热,在建设社会主义现代化强国的新征程上作出更多创新、更大贡献。”饶志敏说。
来源:中国民族报
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