近年來(lái)，城市空氣污染指數(shù)排名幾乎都是人們每日的熱門(mén)關(guān)注。環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，節(jié)能減排已成為常說(shuō)常新的話題。在重慶大學(xué)，有這樣一群人，在教學(xué)之外，他們每天的工作都是與各種工業(yè)廢氣、廢水、廢渣打交道，或是化身“養(yǎng)殖戶”，在實(shí)驗(yàn)室樓上養(yǎng)微藻……他們是以廖強(qiáng)教授為首的動(dòng)力工程及工程熱物理教師團(tuán)隊(duì)，因?yàn)楣餐睦砟詈团d趣走在一起，只為實(shí)現(xiàn)心中的碧水藍(lán)天夢(mèng)。日前，該團(tuán)隊(duì)入選全國(guó)高校黃大年式優(yōu)秀教師團(tuán)隊(duì)。

做清潔能源的先行者

走進(jìn)重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部實(shí)驗(yàn)室，伴隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人廖強(qiáng)教授正在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，他耐心地為學(xué)生指出問(wèn)題、答疑解惑。在青年師生的眼里，廖強(qiáng)教授和藹謙遜，既是良師也是益友。

廖強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期工作在能源動(dòng)力領(lǐng)域教學(xué)與科研一線，他們從事強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)理論及方法研究，并將其推廣應(yīng)用于余熱回收利用、微生物能源轉(zhuǎn)化、環(huán)境污染治理、燃料電池、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域，在多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，促進(jìn)了能源高效清潔利用技術(shù)和可再生能源利用技術(shù)的發(fā)展。他們研發(fā)的三維擴(kuò)展表面強(qiáng)化傳熱技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，廣泛運(yùn)用于工廠的余熱回收、制冷空調(diào)、化工等領(lǐng)域。“以發(fā)電廠排出的煙氣為例，使用這種高效的換熱設(shè)備，可以利用冷空氣把煙氣中的熱量進(jìn)行深度回收，以降低能源消耗。”廖強(qiáng)說(shuō)。該技術(shù)在一家電廠投入應(yīng)用后，三年便累計(jì)新增產(chǎn)值12500萬(wàn)元，新增利稅約4600萬(wàn)元。另一項(xiàng)“劣質(zhì)固體燃料清潔高效燃燒與能源轉(zhuǎn)換利用技術(shù)”應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域后，每年節(jié)能量超過(guò)20萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，價(jià)值約16000萬(wàn)元，減排二氧化碳約50萬(wàn)噸，減排二氧化硫約1.5萬(wàn)噸。

此外，團(tuán)隊(duì)牽頭承擔(dān)了“高溫高含塵煙氣連續(xù)高效余熱深度回收技術(shù)”和“液態(tài)熔渣高效熱回收與資源化利用技術(shù)”等國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，均對(duì)我國(guó)節(jié)能減排具有重要作用。

神奇微藻吸的是二氧化碳，吐出的是燃料

團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，僅僅在減少污染物排放上下功夫遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要徹底治理污染最終需要低碳的可再生能源。

在廖強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的微藻人工溫室和微生物燃料電池人工溫室中可以看到，偌大的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，形態(tài)各異的試管等容器中，有綠色的微藻，還有產(chǎn)電的細(xì)菌。

廖強(qiáng)教授介紹，微藻是指那些在顯微鏡下才能辨別其形態(tài)的微小藻群，有兩萬(wàn)多種，它是水體生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者。微藻生長(zhǎng)的原理是光合作用，光合作用效率較高，是樹(shù)木等陸生植物的10倍以上。

“它們就像是一個(gè)由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞工廠?！绷螐?qiáng)教授比喻道。在這個(gè)工廠里，微藻可源源不斷地將二氧化碳和廢水中的氮、磷等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為富含油脂、糖和蛋白的生物質(zhì)。此后這些油脂就可以被轉(zhuǎn)換成生物柴油，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)格控制光照、溫度和濕度，模擬各種二氧化碳、氧氣等空氣中常見(jiàn)元素的環(huán)境，監(jiān)測(cè)何種情況下微藻的轉(zhuǎn)化效率最高。

這樣生產(chǎn)出來(lái)的“微藻”，可以“吸入”空氣中的二氧化碳，再把它“吐出來(lái)”，轉(zhuǎn)化為可再生的生物燃料，并且轉(zhuǎn)化率極高。1公斤的量就可以吸收1.8公斤的二氧化碳。

技術(shù)創(chuàng)新 突破微藻能源領(lǐng)域技術(shù)瓶頸

在微藻能源領(lǐng)域，針對(duì)現(xiàn)有微藻培養(yǎng)光生物反應(yīng)器體積大、占地寬、成本高、產(chǎn)率和效率低等突出問(wèn)題，廖強(qiáng)教授的團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，原創(chuàng)性地提出多種高效微藻培養(yǎng)光生物反應(yīng)器技術(shù)，其性能居于國(guó)際先進(jìn)水平；同時(shí)，提出采用中低溫太陽(yáng)能對(duì)微藻進(jìn)行熱水解，然后利用水解液進(jìn)行發(fā)酵制取富氫甲烷等生物燃?xì)獾男碌募夹g(shù)路線，以提高微藻制取生物燃料的效率，推動(dòng)微藻能源走向?qū)嵱没Ｄ壳?，在?guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和中-泰國(guó)際合作項(xiàng)目資助下，已突破關(guān)鍵的技術(shù)瓶頸，完成了裝置實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)已于2017年底投入使用。

目前，廖強(qiáng)教授的團(tuán)隊(duì)正在建立600平方米的新平臺(tái)，這個(gè)一體化平臺(tái)集合了微藻培養(yǎng)、采收、分離和太陽(yáng)能水熱水解以及微生物發(fā)酵制取富氫甲烷等功能，并采用光伏-光熱一體化裝置和儲(chǔ)能裝置供給系統(tǒng)的電、熱、以及微藻反應(yīng)器夜間的光照需求，實(shí)現(xiàn)全太陽(yáng)能投入的微藻減排和能源化轉(zhuǎn)化。接下來(lái)，他們要將此平臺(tái)推廣到工業(yè)減排、廢水廠凈化廢水和生物燃料生產(chǎn)等領(lǐng)域。

廖強(qiáng)教授望著手中盛滿綠色微藻的反應(yīng)器，滿懷憧憬。據(jù)他估算，“若我國(guó)1.5%的土地面積用來(lái)養(yǎng)殖微藻，可減少2015年我國(guó)約90億噸的二氧化碳排放量，年產(chǎn)8億噸的生物柴油，超過(guò)全國(guó)燃油的總消耗量?！?/p>

探索有中國(guó)特色的研究成果將能源動(dòng)力與生物學(xué)科相結(jié)合

將能源動(dòng)力與生物學(xué)科相結(jié)合，從一開(kāi)始就注定是一次艱難而漫長(zhǎng)的探索。1997年，在導(dǎo)師辛明道教授的推薦下，廖強(qiáng)前往香港科技大學(xué)進(jìn)行博士后研究工作。那兩年，除了吃飯睡覺(jué)，他幾乎都在圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室度過(guò)。

“當(dāng)時(shí)香港科技大學(xué)有許多來(lái)自美國(guó)的教授，他們很重視科研，他們做研究的態(tài)度、思路和方法，給了我許多啟發(fā)。也是在當(dāng)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)研究可再生資源是人類(lèi)將來(lái)必須要走的一條路，在這條路上，我希望能做出具有中國(guó)特色的一些前沿的研究成果”廖強(qiáng)說(shuō)。

1999年回到重慶大學(xué)，廖強(qiáng)迫切想要建立一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室，用生物方法處理廢氣、廢水，并將其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源。這對(duì)于一個(gè)初出茅廬的青年教師而言，無(wú)疑是一次巨大的挑戰(zhàn)。然而，事業(yè)剛起步便困難重重，甚至連個(gè)像樣的實(shí)驗(yàn)室都沒(méi)有，更不要提實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備器材?！爱?dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室條件非常差，只有30平米左右，地勢(shì)低洼，墻壁潮濕發(fā)霉。團(tuán)隊(duì)里只有兩名教師和一名研究生，啟動(dòng)資金只有3萬(wàn)多元。”于是，他只好從外校實(shí)驗(yàn)室借來(lái)設(shè)備暫用?？崾钐鞖饫?，沒(méi)錢(qián)請(qǐng)搬運(yùn)工，廖強(qiáng)常常和學(xué)生搬運(yùn)著沉重的設(shè)備往返于沙坪壩與大坪之間，“每次都要抓緊時(shí)間使用，如果那邊需要做實(shí)驗(yàn)，我還要立即將設(shè)備還回去。”為了解決一個(gè)科研難題，他們也曾而三天三夜通宵達(dá)旦、不眠不休。

幸運(yùn)的是，他的課題“生物膜滴濾塔處理有機(jī)廢氣”很快成功申請(qǐng)到第一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。2002年，另一項(xiàng)研究再次申請(qǐng)到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。2005年，“光合生物制氫”課題申請(qǐng)到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目，獲得了150萬(wàn)元經(jīng)費(fèi)，才成功解決了經(jīng)費(fèi)緊張的問(wèn)題。目前，實(shí)驗(yàn)室已搬到理科樓四樓，不僅擁有優(yōu)越的科研環(huán)境、先進(jìn)的設(shè)備，隊(duì)伍也在不斷壯大，已擁有在職教師和研究員15人，其中有長(zhǎng)江學(xué)者，也有國(guó)家杰青、優(yōu)青，“青年百人計(jì)劃”人才，以及在讀碩士、博士104人。

一盞不滅的燈 實(shí)驗(yàn)室的吸引力

廖強(qiáng)牽頭的這個(gè)團(tuán)隊(duì)，主要從事工程熱物理方向的研究工作，他們笑稱(chēng)自己是“燒鍋爐的”。15人組成的團(tuán)隊(duì)里，有6位是“80后”。團(tuán)隊(duì)成員大多是本科和碩士階段在國(guó)內(nèi)就讀，博士或博士后階段前往國(guó)外深造，完成學(xué)業(yè)后又回到重慶大學(xué)任教。

團(tuán)隊(duì)成員付乾正是在廖強(qiáng)教授和朱恂教授的引薦下到日本讀博，“當(dāng)時(shí)二位前輩給我的臨別贈(zèng)言就四個(gè)字——學(xué)成歸國(guó)，所以我后來(lái)就回到了重慶大學(xué)做科研?！蹦壳笆侵貞c大學(xué)一名特聘研究員的他，把團(tuán)隊(duì)取得突出成果的原因歸結(jié)為一種“不怕吃苦、扎根實(shí)驗(yàn)室”的精神。

在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中，葉丁丁教授的一段故事也常常被學(xué)生們用以自勉。

2011年，葉丁丁已經(jīng)懷孕，而她參與的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也進(jìn)入關(guān)鍵攻堅(jiān)階段。雖然實(shí)驗(yàn)室中要采用化學(xué)試劑，為了能突破實(shí)驗(yàn)中的這道難關(guān)，她仍然堅(jiān)持來(lái)實(shí)驗(yàn)室，一邊指導(dǎo)，一邊動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，直到臨產(chǎn)。

科研人的這份堅(jiān)守與品性，鑄就了團(tuán)隊(duì)輝煌而豐碩的成果，也身體力行地感染著身邊的學(xué)生。

團(tuán)隊(duì)成員張彪本科時(shí)就讀于重慶大學(xué)，現(xiàn)在是學(xué)校的特聘研究員。原本大三那年，家里就為他聯(lián)系好了工作，然而在聽(tīng)團(tuán)隊(duì)朱恂老師的課時(shí)，被她那激情的講授和從加拿大帶回的創(chuàng)新教學(xué)方法吸引，他想成為朱老師的研究生。他常常復(fù)習(xí)至深夜11點(diǎn)多才回寢室，每次路過(guò)學(xué)院大樓都看見(jiàn)廖強(qiáng)老師的實(shí)驗(yàn)室和辦公室都亮著燈，心里很好奇是什么力量支撐他們這樣拼命工作，每天起早貪黑、廢寢忘食？

朱恂是重慶大學(xué)工程熱物理研究所副所長(zhǎng)，博士生導(dǎo)師。用朱恂的話說(shuō)，就是共同的理念和興趣，讓大家聚集在一起，他們是一支敢打敢拼、特別能攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)成員之一夏奡研究員開(kāi)玩笑說(shuō)，團(tuán)隊(duì)常年開(kāi)啟“五加二”“白加黑”模式，每年的休息日用十個(gè)手指頭都數(shù)的出來(lái)。他們有時(shí)討論學(xué)術(shù)問(wèn)題到凌晨三點(diǎn)，四周靜悄悄的，只聽(tīng)到老鼠在老樓道里竄來(lái)竄去。

一群有愛(ài)的老師 傾其所有助力學(xué)生成長(zhǎng)

這是團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人廖強(qiáng)和朱恂一天的行程：早上5、6點(diǎn)起床，趕飛機(jī)到北京參加會(huì)議，結(jié)束后迅速趕回重慶，回到家已是凌晨三點(diǎn)多，他們還要再繼續(xù)備課。第二天一早，兩位老師又精神奕奕地準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在課堂上。

“有時(shí)深夜經(jīng)過(guò)廖老師的辦公室，總會(huì)看見(jiàn)他還在專(zhuān)心備課。廖老師上課從不使用幻燈片課件，堅(jiān)持用粉筆在黑板上一步步推導(dǎo)公式，讓我們清楚地知道演算過(guò)程。他的理論功底深厚，講課富有激情和感染力，常常將科研實(shí)踐中的案例融入教學(xué)中，聽(tīng)他的課真是一種享受。” 廖強(qiáng)的博士何雪豐說(shuō)。

在學(xué)生眼里，看上去親切隨和的老師們，在科研和教學(xué)中卻是不折不扣的 “完美主義者”。僅有幾名研究生參與的小組討論會(huì)開(kāi)上5、6個(gè)小時(shí)是常有的事，老師們對(duì)學(xué)生的研究進(jìn)展總要打破砂鍋?zhàn)穯?wèn)到底，絕不含糊每一個(gè)細(xì)節(jié)，務(wù)必幫他們理順研究思路，把握研究方向，糾正科研中的不良習(xí)慣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。誤了午飯時(shí)間，有時(shí)來(lái)不及吃飯便趕往課堂，準(zhǔn)備下午的課程。

“聰明人要會(huì)尋找初露頭角的最前沿的方向，做最創(chuàng)新哪怕是很簡(jiǎn)單的事情?！边@是辛明道教授留給廖強(qiáng)的最珍貴的寄語(yǔ)，他將這句話送給了青年師生。

這也是一支有愛(ài)的團(tuán)隊(duì)。動(dòng)力學(xué)院教授丁玉棟回憶，2003年，他考上廖強(qiáng)的在職博士，當(dāng)時(shí)剛參加工作，每月僅有390元的微薄工資，要負(fù)擔(dān)一半的學(xué)費(fèi)對(duì)出生農(nóng)村的丁玉棟而言有些吃力，沒(méi)想到廖老師不聲不吭地偷偷為他交上了學(xué)費(fèi)。

有一年暑假，學(xué)生張揮因項(xiàng)目中期檢查而留校加班，錯(cuò)過(guò)了母親的生日，“當(dāng)時(shí)我的心中有些失落，朱恂老師得知此事后自掏腰包買(mǎi)花寄給了我母親，讓我非常感動(dòng)。團(tuán)隊(duì)目前100多人，朱老師清楚地記得每一個(gè)人的生日，并會(huì)在生日前夕送上生日禮券和祝福?！?/p>

團(tuán)隊(duì)還鼓勵(lì)學(xué)生們積極參與體育運(yùn)動(dòng)?！皥F(tuán)隊(duì)每一個(gè)人都是運(yùn)動(dòng)達(dá)人，籃球、羽毛球、游泳等，在去年的校教工籃球賽、校研究生籃球賽中，以團(tuán)隊(duì)成員為主力的球隊(duì)都獲得了第二名的優(yōu)異成績(jī)?！敝焘f(shuō)。他們還會(huì)組織團(tuán)隊(duì)的盤(pán)古杯運(yùn)動(dòng)會(huì)，新生籃球友誼賽等活動(dòng)，至今已舉辦12屆。研究生面試時(shí)，同等條件下愛(ài)運(yùn)動(dòng)的學(xué)生更容易獲得青睞。朱恂解釋?zhuān)瑹釔?ài)運(yùn)動(dòng)的人通常都有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和拼搏精神。另外，做科研確實(shí)太苦了，有一個(gè)強(qiáng)健的體魄十分必要。有的學(xué)生身體不好，老師還會(huì)每天督促他提交計(jì)步軟件截圖，以監(jiān)督他的運(yùn)動(dòng)量。

創(chuàng)新機(jī)制 用團(tuán)隊(duì)模式培養(yǎng)創(chuàng)新人才

在人才培養(yǎng)方面，團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持把育人與教學(xué)相統(tǒng)一，積極探索教學(xué)新方法，牢固樹(shù)立“以人為本”的教育理念，積極探索“自主定位、主動(dòng)學(xué)習(xí)”和“因材施教”的能源動(dòng)力創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

目前，團(tuán)隊(duì)一直采用的是一種全新的培養(yǎng)模式，即打破單一導(dǎo)師制，在科研實(shí)踐過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)意，從而自主選擇研究方向，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。“我常常告訴學(xué)生，團(tuán)隊(duì)所有老師都是你們的導(dǎo)師，團(tuán)隊(duì)有許多研究方向，老師們也具有生物、化學(xué)等不同學(xué)科背景，只要學(xué)生對(duì)某個(gè)研究方向感興趣，都可以跟隨該領(lǐng)域老師進(jìn)行研究，學(xué)生在科研中遇到問(wèn)題，也隨時(shí)可以找任何一位老師進(jìn)行討論，這就體現(xiàn)了交叉學(xué)科融合的優(yōu)勢(shì)。”朱恂說(shuō)。

團(tuán)隊(duì)平時(shí)的管理機(jī)制也非常嚴(yán)格。朱恂教授開(kāi)玩笑說(shuō)，現(xiàn)在學(xué)院的本科生之間流傳著不要輕易報(bào)考廖強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研究生的“傳說(shuō)”。因?yàn)樗麄兘⒑蛯?shí)行了非常嚴(yán)格的制度，對(duì)團(tuán)隊(duì)的人、財(cái)、物都進(jìn)行了嚴(yán)格的管理。例如實(shí)驗(yàn)室打卡制，杜絕學(xué)生的松散心態(tài)，在時(shí)間和空間上給予了嚴(yán)格的規(guī)范。因?yàn)樗麄兿嘈?，高?biāo)準(zhǔn)高要求才能出高材生。

團(tuán)隊(duì)也鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新想法。一名學(xué)生來(lái)自禽畜畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的四川江油市，由于常聽(tīng)父母提起家鄉(xiāng)的小中型沼氣工程面臨產(chǎn)氣效率低、廢水處理難等問(wèn)題，他想將家鄉(xiāng)的禽畜糞便及農(nóng)林廢棄物的厭氧發(fā)酵方法研究作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，于是，便向在厭氧發(fā)酵制備生物燃?xì)夥矫嬗胸S富經(jīng)驗(yàn)的夏奡和黃云兩位老師請(qǐng)教，并希望老師能到他的家鄉(xiāng)傳授相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。兩位老師不僅對(duì)他的課題給予悉心指導(dǎo)，還帶隊(duì)驅(qū)車(chē)前往400余公里外的江油，實(shí)地考察當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的小型飼養(yǎng)及沼氣工程廠，解答了農(nóng)戶面臨的一些困擾及問(wèn)題。