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2013年7月，侯小琳（中）帶領(lǐng)團隊在青海湖采集沉積物樣品。地球環(huán)境所供圖

2008年，意大利羅馬。在第十一屆加速器質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用國際學(xué)術(shù)會議間隙，丹麥技術(shù)大學(xué)終身教授侯小琳被幾位來自家鄉(xiāng)的科研人員叫住。這位陜西籍科學(xué)家難掩激動，立即問道：“中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所（以下簡稱地球環(huán)境所）真的在西安建成加速器質(zhì)譜實驗室了嗎？”

盡管得到了肯定答復(fù)，侯小琳依然不敢相信：“這怎么可能？”據(jù)他了解，當(dāng)年國內(nèi)擁有這類頂尖設(shè)備的機構(gòu)屈指可數(shù)，且都集中在專業(yè)核研究機構(gòu)。一個西北地區(qū)的環(huán)境研究所，怎么可能擁有這樣的高端設(shè)備？

時任地球環(huán)境所所長周衛(wèi)健看出了他的疑慮，便向他發(fā)出邀請：“歡迎你回來看看?！眱蓚€月后，當(dāng)侯小琳親眼看到已完成調(diào)試的加速器質(zhì)譜儀時，當(dāng)即決定留下來。

17年彈指一揮間。如今，由侯小琳帶領(lǐng)的環(huán)境過程示蹤團隊從零起步，建立起具有國際領(lǐng)先水平的人工放射性核素高靈敏分析技術(shù)體系；通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實測和理論推導(dǎo)，首次系統(tǒng)揭示了我國環(huán)境人工放射性核素的分布特征、來源及傳輸機制，填補了國內(nèi)該領(lǐng)域多項研究空白。

近日，該團隊榮獲中國科學(xué)院第六屆科苑名匠稱號。

跨越歐亞的“雙向奔赴”

侯小琳的科研人生，始終與三秦大地血脈相連。他從西北大學(xué)化學(xué)系起步，先后在中國原子能科學(xué)研究院、中國科學(xué)院高能物理研究所深造，獲得核化學(xué)碩士和核分析技術(shù)及應(yīng)用博士學(xué)位。1998年，他遠赴丹麥瑞索國家實驗室工作，2003年成為該實驗室研究員，2013年成為丹麥?zhǔn)孜蝗A人教授。

“吃面長大的，吃米飯就不對胃口了?！痹诤钚×湛磥恚茖W(xué)是無國界的，但科學(xué)家永遠有自己的根。

在丹麥的科研歲月里，侯小琳會特別留意來自家鄉(xiāng)的報道。就在羅馬會議前夕，一則關(guān)于地球環(huán)境所建成加速器質(zhì)譜實驗室的消息引起了他的注意。

“現(xiàn)在回想起來，那根本不是偶遇?！焙钚×招χf。他稱之為“雙向奔赴”的佳話，而在周衛(wèi)健口中則成了“慧眼識才”的經(jīng)典事例。“當(dāng)時還覺得自己準(zhǔn)備的問題有點傻，殊不知對方也早有準(zhǔn)備?！?/p>

最讓侯小琳欽佩的，是周衛(wèi)健和安芷生兩位院士的前瞻性眼光?！霸诜呛搜芯繖C構(gòu)建設(shè)加速器質(zhì)譜實驗室，地球環(huán)境所是國內(nèi)第一個‘吃螃蟹’的?！?/p>

捅破的“窗戶紙”

回國伊始，侯小琳迅速組建起環(huán)境過程示蹤團隊。然而，擁有一臺先進儀器只是起點，如何組建專業(yè)團隊、建立運行體系才是真正的挑戰(zhàn)。

團隊面臨的第一個技術(shù)難關(guān)是放射性核素的分離提取。“從50升海水中提取的核素僅有10-15克量級，稍有不慎就會前功盡棄。少到什么程度呢？吹一口氣就沒了?！焙钚×张e例說，傳統(tǒng)的教科書方法往往難以奏效。在他的指導(dǎo)下，團隊掌握并逐步建立了多種核素的獨特分離技巧，實現(xiàn)精準(zhǔn)分離。

2009年加入團隊的研究員張路遠對此深有體會。在進行碘-129測量時，常規(guī)方法需要添加穩(wěn)定同位素碘-127，但這會干擾測量結(jié)果。“侯老師提出用同族元素氯替代，巧妙破解了這一難題。當(dāng)時，這個思路絕對是開創(chuàng)性的?！睆埪愤h回憶道。

“這些技術(shù)突破就像捅破一層窗戶紙。”侯小琳說，“關(guān)鍵是要有實踐經(jīng)驗的積累?！?010年，團隊成功開發(fā)環(huán)境中超微量碘-129形態(tài)分析方法，相關(guān)成果發(fā)表于《分析化學(xué)》。

隨后，團隊以碘-129研究為突破口，開創(chuàng)性地將放射分析化學(xué)與大氣科學(xué)、海洋科學(xué)等學(xué)科交叉融合，系統(tǒng)研究了污染物擴散、洋流運動等重大環(huán)境問題。

通過持續(xù)攻關(guān)，團隊相繼突破碘-129，钚-239、240等放射性核素超靈敏分析技術(shù)的瓶頸，建立了人工放射性核素分析方法體系。

“如果不了解環(huán)境樣品中碘-129等人工放射性核素的水平和分布，就無法追蹤其來源和遷移路徑，更無法評估對環(huán)境的影響?！焙钚×諒娬{(diào)。這一研究思路為團隊指明了攻關(guān)方向，也為我國環(huán)境放射化學(xué)研究開辟了新路徑。

數(shù)據(jù)重構(gòu)環(huán)境污染真相

侯小琳曾親歷的一場國際學(xué)術(shù)會議，成為團隊開展大尺度環(huán)境放射性示蹤研究的起點。侯小琳記得，當(dāng)時一位日本學(xué)者在會上提出“日本沙塵暴源自中國”的觀點?！吧硥m暴的源頭究竟在哪里？污染物又是通過什么路徑傳輸?shù)?？”這些疑問促使團隊開始尋找大尺度污染物遷移新的研究方法。

隨后，團隊創(chuàng)新性選用放射性核素碘-129作為環(huán)境示蹤劑?！皩W(xué)術(shù)界已知目前環(huán)境中的碘-129主要來源于歐洲核設(shè)施釋放。我們的研究發(fā)現(xiàn)，這些碘-129能夠跨洲際遷移，不僅影響中國，還會進一步擴散至日本等國家?！焙钚×战忉尩?。

基于日分辨的大氣實測數(shù)據(jù)和歷史沉積記錄，團隊首次完整描繪出環(huán)境放射性污染物的大氣傳輸路徑與機制。來自歐洲核燃料后處理廠的揮發(fā)性放射性核素，在北半球西風(fēng)和東亞季風(fēng)的交互作用下，傳輸并擴散影響我國大部分地區(qū)。這一發(fā)現(xiàn)為跨境環(huán)境污染研究提供了重要科學(xué)依據(jù)。

“沒有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，所有討論都是空中樓閣。”侯小琳說。團隊還建立了我國首部陸地環(huán)境高分辨放射性水平精細圖譜，為甄別我國環(huán)境放射性核素主要來源提供了科學(xué)依據(jù)，現(xiàn)已覆蓋陸地、邊緣海及大氣等多個圈層。

從“儀器維護”到“核心突破”

2007年，劉起碩士畢業(yè)后便加入地球環(huán)境所，如今他已成長為加速器質(zhì)譜相關(guān)技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用研究領(lǐng)域的高級工程師。

2023年底的一次設(shè)備故障讓劉起印象深刻：在前后兩個月內(nèi)，兩臺加速器質(zhì)譜儀注入磁鐵的高頻高壓絕緣片接連被擊穿?！霸撆浼瓘S報價高達10萬余元，且訂貨周期長達3個月，這讓我們意識到核心技術(shù)自主的重要性?！彪S后，他們立即啟動國產(chǎn)替代方案，采購多種材料自行加工測試。面對在毫米級間隙更換高壓絕緣組件這一極限挑戰(zhàn)，團隊僅用3周就完成了首臺設(shè)備的維修和真空測試。

“現(xiàn)在設(shè)備近5年年均運行機時超6000小時，一般故障診斷和維修通常在1天內(nèi)就能恢復(fù)?！眲⑵鹱院赖卣f。目前，這個運維團隊已實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”的轉(zhuǎn)變，對大部分常用耗材和零部件建立了完整的國產(chǎn)替代方案。

對侯小琳而言，實現(xiàn)科研儀器的自主創(chuàng)新始終是縈繞心頭的夢想。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，侯小琳帶領(lǐng)團隊與全球頂尖科研機構(gòu)保持緊密合作。在與世界一流實驗室的協(xié)同攻關(guān)中，團隊的自主創(chuàng)新能力得到提升。“未來10到15年，我們要在科研裝備的自主研發(fā)上實現(xiàn)質(zhì)的飛躍?！焙钚×請远ǖ卣f。

在人才培養(yǎng)方面，團隊目前已構(gòu)建了一個物理、化學(xué)、放射科學(xué)、環(huán)境、地質(zhì)等多學(xué)科交叉融合的人才體系。在獨立科研能力培養(yǎng)方面，團隊鼓勵成員在國際學(xué)術(shù)舞臺上發(fā)聲。這種“在實戰(zhàn)中成長”的培養(yǎng)模式，使得團隊始終保持創(chuàng)新活力，能在國家需要時快速響應(yīng)。

近年來，團隊承擔(dān)科技部科技基礎(chǔ)工作專項等國家重大任務(wù)十余項，開展境內(nèi)外放射性污染物的來源解析，獲得了相關(guān)海域關(guān)鍵核素分布的第一手監(jiān)測數(shù)據(jù)，為外交應(yīng)對和準(zhǔn)確評價其對我國海洋環(huán)境的影響提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

“國家需要時，我們必須頂?shù)蒙?、扛得住?！焙钚×照f。

永不停步的科學(xué)追求

“今天的突破可能成為明天的起點，甚至?xí)恍碌陌l(fā)現(xiàn)所修正。雖然我們已經(jīng)找準(zhǔn)了方向，但前方的道路依然漫長，國家需求的召喚和科學(xué)難題的挑戰(zhàn)都在等待著我們?！焙钚×照f。

獲獎后，團隊成員在振奮之余，很快又投入正常工作中。在侯小琳看來，真正的工匠精神體現(xiàn)在3個維度：一絲不茍的精神、精益求精的精神、永不停步的精神?！斑@些精神，恰恰是科研的靈魂所在?！?/p>

展望未來，從提升分析精度到拓展應(yīng)用領(lǐng)域，從增加核素種類到創(chuàng)新研究方法，再到研發(fā)一套適用于中國環(huán)境安全的解決方案……這是侯小琳所勾勒出的科學(xué)藍圖。

“我們的使命就是通過前瞻性研究，守護祖國的綠水青山?！焙钚×照f，這份責(zé)任激勵他和團隊不斷前行。

（原載于《中國科學(xué)報》?2025-07-11?第1版?要聞）