文 ｜ 《中国科学报》 记者 陈彬
乔俊飞 受访者供图
熟悉北京工业大学教授乔俊飞的人都知道，几十年来，他的研究课题一直聚焦于智慧环保领域，并在水污染治理与水环境保护等问题上持续深耕细作。
自2000年进入北京工业大学以来，乔俊飞依托北京市高精尖学科“控制学科与工程”，在污水再生和水污染治理领域取得一系列重要突破。他先后研发出污水出水水质参数实时检测、污水处理过程优化控制系统等多项关键核心技术，获得近百项国际发明专利和中国发明专利，填补了行业领域技术空白。相关技术已在国内外30余家城市污水处理厂得到应用，使污染防治的中国方案走向全世界。
然而，很多人并不知道，在研究城市污水治理之前，乔俊飞的科研起点其实是另一个“行业”——冷轧板带板形控制。
促使乔俊飞“跨行”的重要因素是多年前北京市产业结构的调整，但让他在新行业坚守至今的原因，则是国家杰出青年科学基金项目（以下简称杰青项目）的资助。
“杰青项目就是让我潜心钻研的‘定海神针’。”乔俊飞接受《中国科学报》采访时表示。
故事要从20多年前说起。
到北京工业大学工作之前，乔俊飞在东北大学获得博士学位，师从我国冶金自动化专家柴天佑，主要从事冷轧板带板形控制研究。博士毕业后，他进入天津大学博士后流动站，延续了这一研究方向。
然而，当乔俊飞2000年进入北京工业大学后，却发现受北京产业结构调整的影响，冶金工业被疏解到京外，自己从事的研究已无“用武之地”。他要想更好地在北京工业大学继续科研道路，唯有“转型”。
乔俊飞开始寻找北京市亟待解决的重大需求。经过全面调研和综合分析，他了解到，北京是世界上为数不多的水资源极度短缺的大城市。于是，他瞄准了城市污水治理这个难题。
“污水处理”和“板带轧制”看似风马牛不相及，但乔俊飞却洞悉了两者的相通之处。他认为，智能控制是解决问题的利器，这正是他擅长的。
在没有前期研究基础的情况下，乔俊飞“单枪匹马”地走上了污水治理优化控制之路。在“硬着头皮”摸索了五六年后，他陆续发表了一些研究成果，研究工作多次获得国家级项目资助，大型环保企业也主动找上门来寻求合作。科研工作进入了良性发展阶段。
尽管与同龄青年学者相比已经取得了一定成绩，当学校鼓励乔俊飞申请杰青项目时，他依然感到“心里没底”。
在他看来，杰青项目是几乎所有青年科研人员梦寐以求的项目，竞争之激烈可想而知。然而，幸运之神还是眷顾了他。2011年，他以“城市污水处理过程建模、控制与优化”为题申请并获批了杰青项目。
首次申请便获得成功，这给乔俊飞的鼓舞是无与伦比的。
“在获得杰青项目10年前，虽然我在污水处理领域取得了一些成绩，但当时污水处理过程控制是‘学术荒漠’，这条路是否值得走下去，心里还是有些犹豫。”乔俊飞说。
成功申请到杰青项目后，他的感受是：“忽然觉得自己这个‘拓荒者’还行，能做出一些填补空白的特色工作，自信心便有了。一个人有了信心后，干什么都不怕，也不累了。”
在很多人看来，污水处理似乎与人工智能这种“高大上”的技术不搭边。乔俊飞认为，人工智能正是以更高标准打赢污染防治攻坚战的重要“法宝”。通过创新引领环保产业技术变革，让浑浊的污水变成“蓝天碧水净土”的一部分，这既是一件“很浪漫”的事，也是一项高难度挑战。
“污水处理是典型复杂工业过程，污水的流量、组分和各类污染物的含量随时变化，不确定性、随机性一直伴随着污水处理的全过程，这意味着控制方法永远要跟着污水的变化不断调整。”乔俊飞说。调整的内容涵盖多方面，包括如何实时检测污水动态和污水出水水质、如何实现污水处理与治污耗能间的动态平衡、水处理厂的大规模设备与工艺如何搭配才能达成效率最大化等。
城市污水处理的特点就是“不确定性”，早在申请杰青项目时，乔俊飞就立下目标，要寻找一种“确定”的方法解决这种“不确定性”。
“杰青项目要求青年学者在申请时必须认真总结自己的科研业绩，同时给出明确的未来研究计划。” 乔俊飞说，从这个角度看，杰青项目也是一位青年学者的科研规划。
如今，杰青项目结题已近10年，乔俊飞坦言：“我现在还在按照当初的规划，一步步向前走。”
如今，乔俊飞已经由污染治理的“拓荒者”成长为我国环保自动化领域的知名学者，他提出的污染物实时检测技术、污染治理动态优化控制技术填补了行业空白，为国家打好污染防治攻坚战提供了技术支撑。
对于这些成果的取得，他总结说，最关键的便是坚持。
21世纪初，我国污水治理尚处于起步阶段，几乎没有成型的控制技术。彼时，国内有不少学者从事相关研究工作。然而，许多人在完成课题任务后便匆匆离开这个行业，乔俊飞却坚守至今，从未离开。
在他看来，目前国家和社会给青年学者提供了很多科研机会。与此同时，各单位对年轻人的考核也愈加严格，使得很多青年科研人员长期处于“追着项目走”的状态，无法确定自己的长期科研目标。
“对年轻科研人员来说，一定要有一个稳定、有特色的研究方向，独树一帜，让特色成就未来。”他说。
“科学研究需要不断‘迭代升级’，如果你的研究只停留在1.0版本，即便成果再多，科研价值也有限。科学研究只有从1.0到2.0，乃至于不断迭代升级，才能做出有影响的成绩。”乔俊飞说。
《中国科学报》 (2024-08-27 第4版 自然科学基金)
编辑 | 赵路
排版 | 志海
