對(duì)理工科大學(xué)教師而言，必須開展相應(yīng)的科研工作，才能有課題指導(dǎo)研究生。科研分理論研究與應(yīng)用研究，理論研究貴在發(fā)現(xiàn)，表達(dá)形式是高水平的學(xué)術(shù)論文；應(yīng)用研究則將學(xué)習(xí)掌握的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，解決生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題。國(guó)家號(hào)召我們“將論文寫在祖國(guó)的大地上”，也就是要求我們開展研究必須理論聯(lián)系實(shí)際，尋找和發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)踐中存在的技術(shù)問(wèn)題，并通過(guò)研究加以解決，從而指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
對(duì)于搞應(yīng)用研究為主的科研人員而言，人人都希望自己的研究成果能得到實(shí)際工程化應(yīng)用，但事實(shí)上真正能將研究成果推廣應(yīng)用的比例是比較小的，總體來(lái)講科研轉(zhuǎn)化率并不高。要讓科研成果能得到實(shí)際工程化應(yīng)用，有兩個(gè)因素最重要：一是市場(chǎng)因素，二是技術(shù)的先進(jìn)性。
搞技術(shù)的人，往往容易忽視市場(chǎng)因素，而市場(chǎng)因素有時(shí)在新技術(shù)推廣過(guò)程中具有決定性的影響和作用。中國(guó)傳統(tǒng)文化往往強(qiáng)調(diào)“內(nèi)秀”，即“酒香不怕巷子深”，但在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，酒香不吆喝，酒就可能會(huì)因沒人買而發(fā)酸發(fā)臭。
蘋果手機(jī)能成為全球手機(jī)的第一品牌，首先質(zhì)量確實(shí)不錯(cuò)。另外，蘋果的硬廣告比較多，還有許多吹噓蘋果的軟文。十多年前我到美國(guó)出差，在紐約第五大道，記得只走了幾百米的路段，就看到4個(gè)裝修豪華的蘋果體驗(yàn)店。現(xiàn)在大家知道，國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌華為等在國(guó)內(nèi)也有不少體驗(yàn)店了，但用體驗(yàn)店的方法推銷自己的高科技產(chǎn)品應(yīng)是蘋果首創(chuàng)，且這個(gè)重要的市場(chǎng)營(yíng)銷模式促進(jìn)了蘋果的銷售量，可蘋果在宣傳中卻將這一重要內(nèi)容掩藏了。
新技術(shù)的推廣，市場(chǎng)重要，技術(shù)也同樣重要。一個(gè)新技術(shù)要能成功地代替舊技術(shù)，必須具備以下三個(gè)條件。一是科學(xué)原理清楚，并經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證是正確的；二是新技術(shù)操作簡(jiǎn)單，可靠性高；三是新技術(shù)的應(yīng)用成本小于原來(lái)的舊技術(shù)。
近年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高，對(duì)脫除廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨氮也提出更高要求。新近開發(fā)的厭氧氨氧化生物脫氮技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮，其能減少曝氣量，節(jié)電60%~65%，無(wú)需消耗碳源，從而大幅削減廢水的處理成本，產(chǎn)生的污泥量少，具有明顯的節(jié)能降耗優(yōu)勢(shì)。經(jīng)測(cè)算，處理1公斤氨氮，用新技術(shù)可以減少約6~8公斤二氧化碳排放。新技術(shù)的推廣應(yīng)用，將在水處理領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。綜上，采用新的厭氧氨氧化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硝化反硝化脫氨氮技術(shù)，在碳/氮比低的氨氮廢水處理過(guò)程中應(yīng)是歷史的必然。
這項(xiàng)新技術(shù)，從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在也只有短短20多年的時(shí)間。2001年，世界上第一座利用此原理設(shè)計(jì)建造的工程誕生于荷蘭。相對(duì)于已有100多年歷史的活性污泥法，厭氧氨氧化算是比較新的廢水處理工藝，要讓社會(huì)接受并推廣應(yīng)用，技術(shù)交流與宣傳就顯得尤為重要。
目前，我們課題組正在全力推廣應(yīng)用厭氧氨氧化脫氨氮技術(shù)。課題組的研究始于2017年，彼時(shí)在《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》與Bioresource Technology各發(fā)表了一篇文章。從此，課題組絕大部分博士生與碩士生畢業(yè)論文研究課題都與厭氧氨氧化相關(guān)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的中試裝置也開始建設(shè)與試運(yùn)行，中試規(guī)模從8升增加到50升，后來(lái)又制作了一套200升的中試裝置。
華南理工大學(xué)為促進(jìn)教師開展科研成果轉(zhuǎn)化，成立了華南理工大學(xué)科技園，鼓勵(lì)教師在科技園中開辦創(chuàng)新型科技企業(yè)，學(xué)校只占很少的股份，但在辦公場(chǎng)所及實(shí)驗(yàn)室等方面給予優(yōu)惠和支持。于是，為了應(yīng)用推廣這項(xiàng)低碳節(jié)能的脫氮技術(shù)，我們?cè)谌A工科技園成立了科技公司，不僅解決了普遍存在的高校實(shí)驗(yàn)室緊張問(wèn)題，而且依托公司大幅增加了新技術(shù)推廣與應(yīng)用的動(dòng)力，從而促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化與推廣。雖然創(chuàng)業(yè)是一項(xiàng)“九死一生”的苦差事，但為了加速科研成果轉(zhuǎn)化，還是值得一試的。
200升的中試裝置成功運(yùn)行后，通過(guò)學(xué)校和公司對(duì)外的產(chǎn)學(xué)研合作，我們開始全力以赴為新技術(shù)尋找應(yīng)用的機(jī)會(huì)。2019年，我們?cè)趶V東一家鐵紅廠建設(shè)了一套10噸的中試裝置，且現(xiàn)場(chǎng)中試獲得成功，一位博士研究生也憑借這項(xiàng)中試研究成果通過(guò)博士論文答辯。之后鐵紅廠要搬遷，我們獲得承諾，新的鐵紅廠將使用我們的新工藝處理廢水。兩年后，新工廠如期搬遷，采用我們新工藝的廢水處理裝置也在同步建設(shè)中。
2019年，我們?cè)谝患矣∪酒髽I(yè)建設(shè)了一套30噸的液氨絲光廢水中試系統(tǒng)。通過(guò)中試系統(tǒng)的成功運(yùn)行及穩(wěn)定運(yùn)行1年的數(shù)據(jù)，我們于2020年底在競(jìng)爭(zhēng)中贏了最先將厭氧氨氧化技術(shù)引入我國(guó)的帕克公司，最終拿到了500噸的工程項(xiàng)目，該工程于2021年通過(guò)了嚴(yán)格的工程驗(yàn)收。
2022年7月，我們與西湖大學(xué)合作的厭氧氨氧化處理養(yǎng)殖高氨氮廢水項(xiàng)目啟動(dòng)。為了盡快將菌種送到現(xiàn)場(chǎng)、保持菌種的活性，同時(shí)也為將來(lái)的工程做準(zhǔn)備，我?guī)现峙c一位博士研究生，從廣州驅(qū)車1300公里到南京。南京的事做完后，又開車經(jīng)合肥到武漢。在武漢有一個(gè)垃圾滲濾液的脫氨氮中試，由于中試設(shè)備已在廣州將微生物培養(yǎng)好，設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，接上管道與電源，原定兩個(gè)月達(dá)到的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，半個(gè)月就達(dá)到了。業(yè)主對(duì)新技術(shù)有點(diǎn)不信任，我提出可以讓甲方操作并做第三方檢測(cè)，以此確保裝置的有效性。
但對(duì)我來(lái)說(shuō)，更希望在中試成功后，后面的大規(guī)模工程項(xiàng)目能早日確定下來(lái)。之后，我從武漢飛往昆明，再?gòu)睦ッ鏖_車前往重慶，路上經(jīng)過(guò)兩家大型化肥生產(chǎn)企業(yè)。到了重慶，乘坐高鐵去宜昌，又與另一家合成氨企業(yè)進(jìn)行了技術(shù)支流。這一趟行程走完，我們已與兩家氮肥生產(chǎn)企業(yè)初步達(dá)成了合作意向。
目前，國(guó)內(nèi)做厭氧氨氧化研究的團(tuán)隊(duì)非常多，甚至不乏比我們?cè)玳_展研究的以及發(fā)表文章比我們多的團(tuán)隊(duì)。但我知道，這其中大多數(shù)團(tuán)隊(duì)的研究成果仍只停留在論文階段，而我們除了發(fā)表一些文章，培養(yǎng)了一批博士研究生與碩士研究生，2021年還驗(yàn)收了4個(gè)厭氧氨氧化工程項(xiàng)目，預(yù)計(jì)今年驗(yàn)收的項(xiàng)目更多。
要想將論文寫在祖國(guó)的大地上，除在實(shí)驗(yàn)室開展研究外，更重要的是要了解市場(chǎng)和客戶的需求，要讓社會(huì)和用戶了解我們的研究成果。而這些都要跑市場(chǎng)，要行萬(wàn)里路，走遍祖國(guó)的大地。■
（作者系華南理工大學(xué)教授）