广州增城华农基地一方10亩的田地里,经常有一位身着牛仔裤、衬衫,白白净净的“农民”,在那插秧、育苗、施肥,他就是华南农业大学资源环境学院副教授陈澄宇。他正在进行不同的耕作处理,通过模型模拟,监测农田释放到水环境中的污染物。
雾霾、汽车尾气中的纳米污染物,如何产生、迁移?无处不在的微纳米塑料会对人体产生怎样的影响?如何用纳米材料治理环境污染?结合计算机技术,陈澄宇在这些跟人们生活息息相关的环境议题上追根究底,螺蛳壳里做道场,从微尘中,看见并守护我们赖以生存的一方天地。他说:“能找到自己最擅长的事情,坚持下来,我非常幸运。”
从挂科生到学霸
作为一名科研工作者,如今的陈澄宇在学术路上迅猛成长,曾经他也经历过迷茫。
在广州长大的陈澄宇,从广东实验中学重点班升学到华南理工大学,一路很顺畅。但跟很多“做题家”一样,经历过高三的压力,他开始厌学。到了大学,彻底放松下来,跟风玩游戏,最终挂了高数和物理两门课。
“我觉得是出国那几年改变了我,找到了自己的专长和兴趣点。”在大二下学期,当了解到华工有跟美国罗格斯大学的2+2联合培养项目时,他立刻报名,顺利通过面试。
“我算过每天大概要花家里2000块钱,想着花那么多钱,得好好读书。”那时他每天从早上8点学习到第二天凌晨1点,除了吃饭和睡觉,一天中唯一放松的时间是下午5点半去游泳一个小时。他学出了最佳的状态。大三、大四的每一门课都拿到满分。跟美国人一起上英语写作课,老师拿他写的论文做范文参考,本科毕业时他也获得了学校的最高毕业荣誉,并拿到了国家奖学金,继续硕博连读攻取博士学位。
一个人的实验室
如今陈澄宇回忆起来,硕博阶段的前4年是一段艰难的日子。由于在美国该院校研究环境科学的人比较少,没有师兄师姐在旁指导,实验室里经常只有他一个人在鼓捣。
读研的第一个学期,通过跟导师Weilin Huang教授的讨论,他得到了一个将大材料研磨成纳米材料的想法。那时他没有做过实验也不懂查文献,一个人呆在实验室,磨了四五个月,实在做不出来。有一天上网搜索,才发现那种材料已经有人售卖了,近半年的努力成了无用功。
既然材料已经被研发出来,陈澄宇继续思考,自己还能做什么。他结合地下水污染治理的需求,在研究文献时找到相应的方法,提升了原有的材料,用来去除水里的污染物。他设计了这个课题,拿到了新泽西水资源研究所的科研项目。他研究出的这种纳米材料,除了有很好的反应作用,还能迁移几十米远,到达污染源,把污染物包裹住,还能通过加磁将投放到水中的材料进行回收再利用,防止二次污染。因为这项研究,他成为了2013年新泽西州内唯一获得水环境协会奖学金的博士研究生。
除了研磨材料,陈澄宇还有一段难忘的仪器修理经历。当时实验室里的高效液相色谱仪坏了很久,请技工修理得花几千美元。他一个人拿着一把螺丝刀和一本说明书去修。那是一台高精密仪器,每个管道不足一毫米,他花了3个月,把每个零件都拆出来,定位到针头塞了纳米颗粒,把针头一换,整个仪器就运转起来了,整个过程花了60美元。修好以后,他去敲门跟导师说,导师站起来走到门口跟他握手,笑得非常高兴。
隧道尽头的光
正如行进在黑暗的隧道中,很多人都会感到迷茫,因为一直见不到出口的那束光。那时,陈澄宇不知道自己能不能毕业,也不知道课题能不能做出来。远离家人,没有朋友,唯一可以跟他说说话的,只有游泳馆里爱好科学的浴室大爷,他觉得自己快要抑郁了。他跟爸妈说,自己可能不想读了。但那时他本科刚拿了学校的最高荣誉,硕博期间又拿了奖学金,跟国家签了约,如果放弃就得赔钱,他不想放弃这样一个难得机会。
时间来到了2017年,那是陈澄宇硕博连读的第五年。文章投了3次,都被打了回来。他很沮丧,甚至怀疑自己的能力,不想再往科研的路上走。导师Prof. Huang立马找到他,他们在学校草地上走了很长一段路。导师跟他说,拒稿很正常,其实他很适合从事科研,因为能静下心来想事情,并且专注地去做,这是他最大的优势。
后来,好消息接踵而至,陈澄宇的3篇论文在同一年都被期刊陆续接收了,其中一篇关于黑碳的论文发表在环境领域顶尖期刊Environ. Sci. Tech.上。第一篇论文登出来的时候,他把内容打印出来,一个人坐在学院走廊拐角处的一张桌子上看,那里没有窗,一片阴暗,但他的内心却铺满了阳光。他知道,自己来到了隧道的尽头。他拿着文章读了好久,拿给每个经过的老师看。“这是我发表的第一篇论文,这比什么都珍贵,比什么都重要。”
国家有需求,回国去
毕业后,陈澄宇面临两个选择,在美国任教还是回国。由于已经在美国生活了七年,度过了人生中的四分之一的时光并结婚生子,留在美国无疑是很轻松的。但他看到了国家在环境治理问题方面的巨大需求,加上对父母、家乡的牵挂,他决定回国。
微纳米塑料问题近几年来备受关注,也是环境研究的热点。这些塑料进入到人体之后是否会释放有毒物质,是全球科学家都在研究的问题。陈澄宇跟华南理工大学环境学院的老师一起合作研究微纳米塑料。近两年他们在环境领域的顶尖期刊Water Research上发表了两篇文章,指出阳光照射以后,会进一步降解水体里的塑料,改变塑料在水里的迁移状态。
他还跟4名博士同学一起入选了广东省“珠江人才计划”海外引进创新创业团队,拿到1000万元的项目经费,在华农带领研究生开展纳米塑料的相关研究。也正在跟广东省人民医院合作进行空气雾霾、汽车尾气中纳米污染物毒性的研究。
陈澄宇还结合计算机技术,构建模型来拟合实验数据,不断优化模型,可以用计算机拟合出不同水体下污染物的迁移路线,精确计算两个颗粒之间的作用力由什么主导,进而预测什么水质条件下会使颗粒沉降下来。
“现在各种塑料层出不穷,目前主要是用显微镜去数,很难一下子扫描出塑料的种类。” 环境领域的研究挑战重重,陈澄宇下一步想做的是了解水体里的纳米颗粒跟土壤矿物等一些自然大颗粒以及跟动物之间的相互作用。
走到今天,陈澄宇内心最感谢他的博导Prof. Huang和一路以来指导、支持他的老师与家人。目前他也成为了潮博智库专家的一分子,致力于潮汕家乡环境的发展,不忘根之所在。
“我们还在一步步往更深的方向走,希望有生之年能够一步步探明。”
■策划:新快报记者 张英姿 ■采写:新快报记者 吴晓娴 ■摄影:新快报记者 林里
