“創(chuàng)新浙江·浙師力量”專題報道?

知常明變者贏，守正創(chuàng)新者進(jìn)。在加快建設(shè)創(chuàng)新浙江的新征程上，浙師牢記使命，奮勇爭先，統(tǒng)籌推進(jìn)“1368”總體布局，一體推進(jìn)教育科技人才改革發(fā)展，全力推進(jìn)高水平大學(xué)建設(shè)，為全面建成特色鮮明的一流大學(xué)而努力奮斗。創(chuàng)新浙江，浙師有為。學(xué)校官微特開辟“創(chuàng)新浙江·浙師力量”專欄，聚焦加快建設(shè)創(chuàng)新浙江之路上的浙師實踐，講述浙師人的奮進(jìn)故事，彰顯教育強國、教育強省建設(shè)的浙師擔(dān)當(dāng)。

能精準(zhǔn)追蹤大氣中看不見的碳蹤跡，全國首臺放射性碳同位素（C-14）激光光譜分析儀近日在浙江師范大學(xué)環(huán)境與氣候變化研究中心正式落地。該中心同步建成國內(nèi)首個C-14光譜分析實驗室，共同構(gòu)成“首臺設(shè)備+首個實驗室”的創(chuàng)新組合。這雙為“雙碳”戰(zhàn)略裝上的“中國眼”，填補了國內(nèi)技術(shù)空白，標(biāo)志著我國碳監(jiān)測能力邁入精準(zhǔn)化、實時化的新階段。

技術(shù)革新：從“膠片時代”到“智能感知”的跨越

這臺被譽為“碳蹤跡火眼金睛”的C-14激光光譜分析儀，其運行成本和維護(hù)費用，遠(yuǎn)低于類似功能的傳統(tǒng)加速器質(zhì)譜儀，如同用智能手機取代老式膠片相機，不僅省去了大量沖印開銷，操作也更簡單便捷。與傳統(tǒng)設(shè)備依賴深厚經(jīng)驗和技藝不同，這臺C-14分析儀自動化程度高，直接測量CO2，無需復(fù)雜的石墨化過程，測量過程最短可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成，使精準(zhǔn)測量變得輕松高效。

更值得一提的是，這項激光光譜技術(shù)就像是為大氣中的碳流動裝上了“實時直播”攝像頭，未來能在線不間斷監(jiān)測大氣中的碳同位素變化，這是傳統(tǒng)技術(shù)無法企及的能力。浙師大通過引進(jìn)和消化這項先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了在碳監(jiān)測領(lǐng)域的“彎道超車”。

未來，無論是在評估城市空氣質(zhì)量，還是監(jiān)測工業(yè)園區(qū)碳排放方面，這臺設(shè)備都將發(fā)揮關(guān)鍵作用，為我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)提供可靠的技術(shù)支撐。

攻堅克難：跨部門協(xié)作確?！按髧仄鳌甭涞?/p>

然而，將這臺填補國內(nèi)空白的“利器”從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實，其過程遠(yuǎn)非一帆風(fēng)順。

2024年6月19日，浙師大組織召開C-14光譜分析儀設(shè)備申購論證會，匯聚了中國環(huán)境科學(xué)研究院柴發(fā)合研究員、中國原子能科學(xué)研究院姜山研究員、北京師范大學(xué)趙曉雷研究員、浙江大學(xué)何勇教授等行業(yè)內(nèi)權(quán)威專家，共同論證設(shè)備引進(jìn)方案。

在設(shè)備引進(jìn)的關(guān)鍵階段，面臨國債資金到位緊張導(dǎo)致的預(yù)付款支付難題。在學(xué)校計財處、實驗設(shè)備處與采購中心等部門和單位的鼎力支持下，支付工作迅速開啟綠色通道，確保了設(shè)備的順利供貨，充分展現(xiàn)了學(xué)校各部門協(xié)同作戰(zhàn)的執(zhí)行力。

SCAR（飽和吸收腔衰蕩光譜儀）搬運的核心限制在于設(shè)備傾斜角必須小于10°，為此，研究中心專門聘用了在AMS與光刻機等超精密設(shè)備搬運方面富有經(jīng)驗的貨運團(tuán)隊。將設(shè)備搬運至4樓實驗室時，由于設(shè)備尺寸發(fā)生了微調(diào)，無法帶著包裝進(jìn)入電梯。在杭州校區(qū)管委會多部門的協(xié)助下，通過反復(fù)比對多種方案后，團(tuán)隊選擇了在最開始就拆掉包裝，裸機加延長板的方式，使用人力一點一點搬運。

周雁用“空氣都凝固了”來形容當(dāng)時的場景，“我們連呼吸都小心翼翼，就怕一絲震動前功盡棄?！爆F(xiàn)場無人說話，只是緊緊盯著這臺“國寶級”設(shè)備一寸、一寸地挪過臺階，抬上樓道，再平穩(wěn)地移向?qū)嶒炇?。?dāng)設(shè)備最終毫發(fā)無損地安放在預(yù)定位置，并在外籍專家?guī)椭鲁晒\行調(diào)試時，所有人情不自禁地鼓掌歡呼。

“以前我們做碳排放監(jiān)測，就像在茫茫人海中找一個人，得花好幾周時間才能找到線索；現(xiàn)在有了這臺'智能助手'，幾小時就能鎖定碳源，精準(zhǔn)度高，效率也高?！眻F(tuán)隊成員凌強笑言，“我們戲稱這是在中國為C-14測量找到了一把'金鑰匙'?？吹剿€(wěn)穩(wěn)擺在實驗室里，心里就覺得踏實，滿滿都是干勁兒?！?/p>

平臺建設(shè)：從單一設(shè)備到創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的智慧布局

如果說引進(jìn)設(shè)備是對團(tuán)隊決心與細(xì)心的考驗，那么，從一臺孤零零的儀器到一個高效運轉(zhuǎn)的國內(nèi)首個C-14光譜分析實驗室，則更像一場“白手起家”的創(chuàng)業(yè)，考驗的是團(tuán)隊的集體智慧與開拓精神。

在杭州高等研究院執(zhí)行院長陳達(dá)如研究員的統(tǒng)籌布局下，研究中心從零起步，確立了以C-14光譜分析為核心的三大研究方向：監(jiān)測儀器研發(fā)、碳循環(huán)觀測評估、減污降碳協(xié)同管理。這三個方向既相對獨立，又相互支撐，構(gòu)成了完整的技術(shù)創(chuàng)新鏈條。

“我們不能只做技術(shù)的使用者，更要做技術(shù)的創(chuàng)新者和標(biāo)準(zhǔn)的制定者?！标愡_(dá)如表示。在他的推動下，研究中心迅速匯聚了浙師大杰出教授管祖光、中國環(huán)科院胡君博士等科研骨干，分別牽頭不同方向的研究工作。

這是一個兼具經(jīng)驗傳承與創(chuàng)新活力的團(tuán)隊——既有以管祖光、陳達(dá)如、胡君為代表的80后學(xué)術(shù)中堅，也有凌強、周雁等90后青年科研人員挑起一線擔(dān)當(dāng)。隨著國家級領(lǐng)軍人才李中山教授率領(lǐng)零碳能源團(tuán)隊的加入，以及學(xué)校、地方、國家的多方支持，研究中心實現(xiàn)了從“單一節(jié)點”到“強大網(wǎng)絡(luò)”的升級，構(gòu)建起多學(xué)科交叉的創(chuàng)新平臺。

應(yīng)用拓展：從環(huán)境監(jiān)測到多領(lǐng)域服務(wù)的價值延伸

浙江師范大學(xué)環(huán)境與氣候中心隸屬于浙江師范大學(xué)杭州高等研究院，在“雙碳”國家戰(zhàn)略指引下，中心結(jié)合地方減污降碳實際需求，聚焦大氣環(huán)境與氣候變化，圍繞碳循環(huán)觀測、污染減排、可再生能源等方向展開系統(tǒng)研究。

今年2月，團(tuán)隊在光學(xué)領(lǐng)域頂級期刊OpticsExpress發(fā)表題為Laserspectroscopyappliedinradiocarbondatingwiththebombpeak的重要研究成果，標(biāo)志著我國在C-14激光光譜分析領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球性突破。團(tuán)隊聯(lián)合意大利合作方，成功開發(fā)出新型激光檢測系統(tǒng)，首次在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)基于激光光譜的C-14高精度定年。該技術(shù)被美國光學(xué)學(xué)會評價為“加速器質(zhì)譜技術(shù)的革命性替代方案”，為我國在碳同位素分析領(lǐng)域的自主創(chuàng)新贏得國際認(rèn)可。

在其他領(lǐng)域，C-14分析技術(shù)的價值也正在綻放異彩。在環(huán)境領(lǐng)域，它能夠精準(zhǔn)識別碳排放來源，為城市空氣質(zhì)量評估和工業(yè)園區(qū)排放監(jiān)測提供可靠依據(jù)；在能源領(lǐng)域，可精準(zhǔn)檢測生物質(zhì)摻燒比例；在文物保護(hù)中，為古代遺存提供科學(xué)定年支持；甚至在創(chuàng)新藥物研發(fā)中，提供關(guān)鍵的碳同位素追蹤手段。

“我們致力于打造一個‘學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研融合’的創(chuàng)新平臺，讓科研成果真正惠及社會。”陳達(dá)如再次強調(diào)。這種“以交叉研究服務(wù)社會需求”的理念，正推動著技術(shù)成果的持續(xù)轉(zhuǎn)化。

未來展望：從技術(shù)突破到國家戰(zhàn)略的使命擔(dān)當(dāng)

未來，環(huán)境與氣候變化研究中心將以C-14光譜分析實驗室為技術(shù)核心，聚焦區(qū)域碳排放精準(zhǔn)評估、敏感點碳排放監(jiān)測與自主化在線監(jiān)測儀器研發(fā)三大方向，穩(wěn)步實施“建立碳同位素分析能力、研發(fā)移動監(jiān)測系統(tǒng)、申報省級和國家級重點實驗室”的三步走戰(zhàn)略。

與此同時，團(tuán)隊還計劃將研究成果轉(zhuǎn)化為移動監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)從固定點位到區(qū)域覆蓋的跨越，為地方政府的環(huán)保決策提供更加精準(zhǔn)的技術(shù)支持。

從洞察污染的瞬間，到追溯千年的年輪，這臺“碳追蹤之眼”正以其清晰的視野，為我國高質(zhì)量發(fā)展的綠色未來，提供最精準(zhǔn)的標(biāo)尺。而其背后，是浙師大科研團(tuán)隊對國家“雙碳”戰(zhàn)略的堅定回應(yīng)，更是中國在全球環(huán)境治理中日益增強的技術(shù)自信與擔(dān)當(dāng)。