编者按:为深入践行“学术立校、自强报国”办学理念,全方位呈现我校科研团队于科技攻关中斩获的累累硕果和一线科研工作者直面挑战、砥砺奋进的动人风采,党委宣传部联合人事处、科学技术研究院,精心策划并推出“奋进正当‘夏’|我的科研攻关之路”系列报道。诚邀各科研团队成员倾情讲述科研故事,深度展现我校科研工作者在积极服务国家战略需求、全力推动学校高质量发展进程中的卓越贡献,为学校“双一流”建设营造浓郁学术氛围、凝聚磅礴精神动力。
从西安建筑科技大学实验室里对微观世界的探索,到水库现场的工程实践,我始终以水体微生物研究为核心,深度耦合材料工程、基因工程、电子场能、机器学习等多学科前沿,将“微生物学”与“工程学”的边界不断拓展与融合。在团队带头人黄廷林教授的引领下和团队成员的协力下,深耕湖库型水源地水质改善领域,于多学科交叉的沃土中不懈前行。
以初心赴使命,以科研致远方
我是张海涵,西安建筑科技大学教授、博导,环境与市政工程学院副院长,陕西省杰出青年科学基金获得者、陕西省中青年领军人才、陕西高校青年创新团队带头人、入选全球前2%顶尖科学家和全国宝钢优秀教师。十余年来,先后主持16项国家级和省级科研课题,在水源水库微生物组与污染控制领域深耕不辍,在Environmental Science and Technology和Water Research等国际期刊发表SCI论文120余篇,授权发明专利18项,出版8部中英文著作。作为IWA专家组管理委员会委员和Nature子刊等7本国际期刊编委,我积极参与全球水源水库水质改善技术交流,讲好中国治水故事。我始终坚信:科研唯有扎根大地,才能结出守护碧水的硕果。

聚团队之力,筑科研之基
我所在的“水污染控制与水质安全保障团队”是一支“治水铁军”,汇聚了水文学、微生物学、基因组学、流体力学、材料化学等多学科交叉人才,团队铸就了“扎根西北、潜心教研、团结协作、勇于创新、追赶超越”的特色文化与学术氛围,构建起传承有序、充满活力的“老中青”科研梯队。我们秉承“科技报国、研教相长”的核心信念,赋能每位成员在团队中成长。正是这种强大的凝聚力和创新力,驱动我们成功攻克了水源水库富营养化控制、化学自催化氧化、循环造粒流化床、深井加压除藻及水源生物产嗅与控制等多项关键技术的瓶颈。
让成果落地,让碧水长流
这些年,团队交出了一份份沉甸甸的成绩单:我们研发出扬水曝气等5大类核心技术装备,首次提出水源水库好氧反硝化细菌脱氮技术和人工诱导水体自然混合理论,成果入选水利部和工信部推广目录,荣获陕西省科技进步一等奖。目前,这些技术已在全国17省105项工程中成功应用共计274台套设备。其中39套水库原位控制装备,正守护着西安、深圳约2000万居民的饮水安全;235台循环造粒流化床设备,正净化着城乡水环境的复合污染难题。每次在地图上标注这些设备的分布点,看到监测数据稳定达标,所有的辛苦都化作了继续前行的力量。
于细微处求索,于困境中突破
我们始终聚焦水源地两大关键微生物——好氧反硝化细菌与产嗅放线菌的研究,并积极推动其与材料工程、基因工程、电子场能等学科的深度交叉融合。回望科研维艰,为从零解析水源水库好氧反硝化细菌脱氮机制这一世界难题,我们搭建实验系统,在培养基配方与反应参数的千百次调试中反复摸索;昼夜轮值、严密观测实验数据。攻坚“好氧反硝化强化脱氮除污技术”时,几十次实验失败的阴霾未曾让我们却步。团队成员攥着批注密布的方案,反复推演、激烈争论,在每一次细微的参数调整中,执着探寻着突破瓶颈的微光。当技术壁垒最终被攻克,连日鏖战的疲惫瞬间被喷涌而出的狂喜冲刷一空!如今,这些凝结着汗水与智慧的突破,都化作了课堂上最鲜活的案例。我以亲身经历讲述,将“守护水环境”的信念,深深植入每一位学生的心田,静待其生根发芽,枝繁叶茂。

趁暑期攻坚,向目标前行
这个暑假,实验室和水源地现场依旧是我们的主战场。实验层面,我将继续深化流体物理场能驱动水库好氧生物脱氮技术研发,并从细胞DNA水平诊断供水水源产嗅放线菌的生长繁殖机制,构建秦岭水源微生物组数据库和菌种资源库。在调研一线,将继续组织团队成员赴陕南水源水库开展污染溯源调研,基于调研报告,凝练形成政协提案,为政府科学决策精准建言。此外,我们预期推动6项发明专利进入实质审查阶段,完成高水平论文投稿,形成3份技术成果转化方案。这个夏天,我们要让科研的种子在实干中扎根生长!
向未来扬帆,为民生护航
面向未来,我们将紧抓水源水体改善和低碳化、智能化的时代脉搏,以技术创新引领发展方向。紧跟人工智能时代发展前沿,通过深度融合机器学习与大数据模型,自主研发第六代“混合充氧耦合功能微生物”水质改善智能装备。在技术推广上,我们锚定目标:力争5年内将核心技术推广至全国20个省份,守护超过5000万居民的饮水安全。在人才培养与传承方面,作为大学教师,我将持续深化“研教相长”育人模式,着力培养学生严谨求实的学习态度与科研报国的远大志向。我们团队将矢志不渝深耕水源水库富营养化控制研究领域,以创新成果和育人实效,奋力书写新时代建大科研人守护碧水清源的优异答卷!
文字、图片:环境与市政工程学院
编辑:李孟洁