技术为本 为国解忧

 
 
技术为本 为国解忧  
——走进中国科学院环境光学与技术重点实验室  

■本报记者 陈欢欢

2011年前后，美国大使馆发布北京PM2.5数据，引爆全民对雾霾的关注。随后，我国修订了PM2.5国家标准，并建立了监测网络。但由于相关仪器设备依赖进口，一家美国仪器厂商当年大发横财。

此时，一支高科技力量站了出来。中科院环境光学与技术重点实验室（以下简称环境光学重点实验室）紧急攻关，在前期积累的基础之上，研制出国产监测设备，并很快实现应用。如今，国产产品在这一领域的市场占有率达到80%以上。

技术是基础研究和社会需求之间的桥梁，也是我国自主创新的短板。环境光学重点实验室研究员、中国工程院院士刘文清告诉《中国科学报》，没有自主技术的支撑，解决不了中国的环境问题。

环境光学重点实验室的初心和使命，正是瞄准国家重大需求，解决关键技术问题。

航天“新兵”连传捷报

2018年5月9日，高分五号卫星在太原卫星发射中心成功发射。这是我国第一颗可有效探测区域大气污染的国产卫星。有了它，我国将首次从卫星平台上掌握全球空气污染数据。

虽然已经进行了无数次地面实验，但高分五号卫星主载荷主任设计师、环境光学重点实验室研究员司福祺还是放心不下。直到6月初，高分五号传回数据，相关人员绘制出全球污染状况图谱，司福祺才放下心来。中国人终于有了自己的全球污染观测系统。

为了这一天，司福祺等人已经奋斗了5年。这也是环境光学重点实验室自2005年成立以来的梦想。

“欧洲利用卫星数据，一张图就能看到全球的空气污染状况。我国在环境保护方面饱受非议，却没有自己的观测系统和数据。我们实验室成立后多次建言，发展我国独立自主的卫星有效载荷。”环境光学重点实验室主任、中国科学院合肥物质科学研究院（以下简称合肥物质院）院长刘建国回忆。但因为种种原因，他们始终没有施展拳脚的机会。

2005年之后，时任环境光学重点实验室主任刘文清多次带领团队争取相关项目，也参与了几次预研，但都没有继续下去。

团队并没有气馁，而是抓住一切可能的机会提前部署。他们利用节约下来的经费进行小型机载化实验，并以此为基础，参与了“十二五”国家重大基础科学设施——国家航空遥感系统的建设。由于经费紧张，他们不得不用一台载荷的经费研制了4台仪器。

“贴钱也要上，有了这个经验，后面才有机会。”忆当年，刘建国依然态度坚决。

果不其然，2010年，机会来了。

那一年，高分辨率对地观测系统重大专项（以下简称高分专项）获批启动实施，这是《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》确定的十六个重大科技专项之一。为了填补我国在高光谱分辨率对地观测方面的空白，高分专项明确提出多部门联动，组成国家基础设施平台，并将高分系列卫星列入科研卫星序列。这使环境光学重点实验室这一航天“门外汉”得以参与其中。

凭借着在环境光学领域的不俗实力，环境光学重点实验室一口气承担了6台载荷中3台载荷的研制。但作为航天新兵，这3台载荷都被列入项目风险点。

航天项目不可维护、不可维修，必须一次成功。司福祺一接手就感受到航天工程与地面项目和探索研究的巨大区别。好在有刘文清、刘建国亲自带队，让他觉得心里很踏实。

“这个楼每天晚上九、十点，灯都是亮的。少壮不努力，老大徒伤悲。我们科研人，除了做项目，总要给社会留点东西。”刘文清告诉《中国科学报》。

就这样，在环境光学重点实验室的团队作战之下，2015年3月，他们最早交付了3台载荷——大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体监测仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪。这些高技术仪器的搭载，使得高分五号成为世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，我国从此可以定量获得区域上空及全球空气质量变化、污染气体的分布输运数据。

经此一役，环境光学重点实验室正式成为“航天俱乐部”的成员之一。目前，他们还在研制高分五号02星4台主载荷，并承担了高分专项中大气环境监测卫星初样研制。未来四到五年，环境光学重点实验室研制的十多个有效载荷将搭载4颗卫星发射，实现全球大气环境监测组网。

“老大哥”特色鲜明

虽然是航天新兵，在环境光学技术领域，环境光学重点实验室却是名副其实的“老大哥”。