周少奇：从微生物里找出水污染的克星

周少奇在田间调研受访者供图

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周少奇，教授、博士生导师，贵州科学院副院长、院学术委员会副主任。荣获国家“万人计划”领军人才、国家重点研发计划项目首席科学家、国务院政府特殊津贴专家、国家“有突出贡献中青年专家”等荣誉，主持完成国家及省部级重要科研攻关与示范项目50多项，形成国内外专利120多项，发表期刊学术论文410余篇，多项科研成果获国家科技进步二等奖等奖项。

他突破国际上生物脱氮研究领域120余年无法逾越的难题，让自己的新技术推广应用于城市污水、炼油废水、垃圾渗滤液和农村污水等领域的污水治理工程。

正是微生物催生了奇妙的反应，中华民族的祖先酿造了美酒琼浆，古埃及人做出了美味的面包。而他，则从中破解了水污染的治理密码。9月3日，在2019年度贵州科学技术奖励大会上，他从贵州省委书记孙志刚手中接过了最高科学技术奖的证书。从台下走上颁奖台，只有几米之遥，但他的科研之路，却整整走了20多年。

突破国际上生物脱氮研究领域120余年无法逾越的难题，让自己的新技术推广应用于城市污水、炼油废水、垃圾渗滤液和农村污水等领域的污水治理工程，他以科技之手，描摹美丽中国。

他就是周少奇，贵州科学院副院长。

“跨界”科研让他灵光一闪

中国著名科学家钱学森晚年提及创新人才培养时，曾回忆起自己年少时既学理科又学绘画和音乐的经历，他认为艺术上的修养对他后来的科学工作很重要，开拓了他的科学创新思维。

这就是“跨界”的妙处，对此周少奇深有体会。作为理工男的他，从中学时代就对哲学、历史比较感兴趣。从本科到博士后，周少奇横跨了化工机械、工程力学、发酵工程和生物化工等几大专业，成为我国发酵工程学科培养的第一位博士后。

之后，周少奇将研究方向锁定在环境工程上。1996年，周少奇到香港大学从事环境生物技术方向的博士后研究，在导师方汉平教授的指导下，从未涉足过环境专业的他，从环境污染与治理的基本概念学起，一边看教科书，一边做实验，很快就入了门。

早在20世纪80年代，随着我国开始新一轮的工业化进程，周少奇就注意到了日趋严峻的环境问题。尤其是不断推进的城市化进程，让城市污水的排放量迅速增加，但在相当长的时间里，全国城市污水处理率仅为50%左右，由氮磷超标引起的水体富营养化日益突出，而传统工艺同步脱氮除磷效率严重偏低，往往还需辅以化学药剂，容易造成水体污染。

面对污水中氮磷处理这一技术瓶颈，有没有可能另辟蹊径?这时候，跨学科研究让周少奇灵光一闪。

周少奇说，只要环境适当，一个细菌在昼夜间可以繁殖出数十亿个。微生物和人一样，维持生命也需要消耗营养物质，包括有机物、氮、磷和其他营养元素，甚至微量元素。如果能从微生物中找到氮磷克星，一切便迎刃而解了。他坚信，将之前所学的生物技术应用到环境工程上，一定会找到一个突破口。

翻越一座百年科技高峰

周少奇的跨学科背景，果然发挥了意想不到的作用。通过脱氮微生物，周少奇率先在高氨氮垃圾渗滤液里看到了神奇的功效，然而，传统理论和教科书并不能完全解释他看到的现象，即有微生物能以氨氮为电子供体、硝氮为电子受体实现生物脱氮转变为氮气，他将其命名为“硝反硝”反应。周少奇不知道的是，他无意间发现的，正是近20多年来风靡学术界的厌氧氨氧化反应，遗憾的是，当时找不到相关参考文献，导致他未能及时发表论文。

1998年，经过1000多个日夜的实验和分析，周少奇在国际上率先提出了具有跨时代意义的理论——生物脱氮电子计量学。此后10年间，他不断研究和摸索，相继获得了生物脱氮过程的一系列电子计量方程和系统计量模型，解决了国际上生物脱氮研究领域120余年无法逾越的难题，为环境污染治理、水体富营养化控制与生物脱氮研究与应用提供了理论基础。

由于周少奇的研究太超前，在相当长时间里，他遇到了前所未有的困难，不过即便到了拿工资倒贴科研的份上，周少奇也从未有过丝毫退缩的念头。来自外界的质疑之声，也并没有中断。从理论到应用，还有很长的路要走。周少奇面临一个现实的问题是：如何证明自己。

不怕吃闭门羹，周少奇主动找设计院和企业合作。这样，理论很快变成了图纸，由此衍生出的一系列新工艺和实用技术，被应用于全国20余个省区的实际工程中，并取得了巨大的经济效益和环境效益。2009年，周少奇主持研发的“含氮有机废水生物脱氮新技术与工程化应用”项目荣获国家科技进步二等奖。去年，周少奇问鼎何梁何利基金科学与技术创新奖，成为继宋宝安院士之后的贵州第二人。

“被逼上梁山”的周少奇无意间打通了科技创新的全链条，这也是他特别看重创新链条和创新生态的原因所在。他眼中的“技术创新链”或“链式科技创新”，涵盖了科学理论创新、技术原理创新、工艺创新、设备研制、装备研发、工程示范、产业化应用等诸多环节。“很多的科研成果之所以走不出实验室，就是因为没有打通成果转化的最后一公里，没有打通创新链中的‘堵点’。”周少奇说，对于工程学科而言，有价值的学术成果要先实现“六化”(即工艺化、设备化、装备化、工程化、产业化、社会化)，才能最终实现实用化。

大地才是真正的实验室

周少奇是一个实用主义者，在他看来，科研成果如果不能直接服务于社会经济发展，就不能体现出其应有的价值。“着眼于实际应用的科研成果，往往更有生命力。像牛顿的经典力学与万有引力定律、爱因斯坦的相对论和质能公式等，最终都实现了成果转化和实际应用。”

要服务社会，就要敢于走出书斋和实验室，把论文写在大地上。

2002年，周少奇由中组部选派到贵州省环境保护局挂职，任局长助理。当时，贵州省的城市污水处理建设刚刚起步，周少奇踏遍了贵州85个县市区，在污水处理技术的推广示范和产业化应用上，大展拳脚。

2012年6月，周少奇成为贵州“成龙配套”引进的紧缺高层次人才，从广东来到贵州工作。针对困扰西部地区60多年的农村污水处理与资源化技术难题，他作为首席科学家领衔提出技术创新方案，获得2016年国家重点研发计划专项支持，而他和团队取得的重要突破和创新成果，为西部农村污水处理提供了强有力的科技支撑。

在贵州，“大生态”是三大战略行动之一，周少奇接连打了不少漂亮仗，其中包括威宁草海之役。

9月的威宁草海，烟波浩渺，天水一色，鸟儿在水面上欢唱翱翔。这个藏在贵州高原上的湖泊，是与青海湖、滇池齐名的全国三大高原淡水湖之一，但在过去的几十年间，随着人口增多、人类活动频繁，威宁草海一度濒临消失。为此，“抢救威宁草海”上升到了国家层面。经过几年的综合治理，如今，威宁草海再现碧波荡漾，这让周少奇很是欣慰。

擦亮这颗高原明珠，截污净湖功不可没。可一开始，截污效果并不理想，为此周少奇带领团队提出创新方案，获得国家有关专项支持，通过工程实施促进了威宁草海周边的污水处理设施建设。

有趣的是，城市污水处理也好，农村污水处理也罢，周少奇都喜欢把自己的博士生或硕士生派驻到工程现场，以便开展针对性的实验和研究。20多年来，周少奇指导培养了150多名博士生和硕士生，他们超过80%的研究课题是在工程现场进行或具有工程实际应用背景。

“这样获得的科研成果具有实践性和实用性，能指导工程实践，易于实现成果转化与产业化。”周少奇说，对于一个环境科学家来说，用生物技术手段践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念，责任重大，使命光荣。