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1、李一凡：我思故我在李一凡是哈尔滨工业大学教授，同时也是国际持久性有毒物质联合 研究中心首席科学家。一位物理系出身的博士却在环境科学领域取得非 凡造诣，书写了一段颇富传奇色彩的人生轨迹。 兴趣是科研之基 黑格尔曾说:一个深广的心灵总是能把兴趣的领域推广到无数事物上去。 “我抓住了一个比较好的方向”，在探索和求知欲望的驱动下，带着多 年物理研究经验积累，李一凡缓缓推开了环境科学研究的大门。 20 世纪70年代，人们发现北极圈内的鱼类，甚至人的身体内都残留有机氯 农药，主要为六六六（HCH）和滴滴涕（DDT）等有害物质。这些污染物 都属于持久性有机污染物（POPs）,其特征为化学性质稳定，持久性强,
2、 污染残留时间长，可以在动物和人体内长时间累积，并可以通过长距离 迁移而进入全球各个地方，包括南极和北极。POPs对人类健康和全球生 态环境的巨大危害引起了世界各国政府、学术界、工业界以及公众的广 泛重视。 随后，关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约出台, POPs污染成为一个重要的全球性环境问题。为了了解北极圈内POPs的 来龙去脉，需解决几个重要的问题：现在的污染程度怎么样？这些物质 从哪来？是怎么到达北极圈的？北极圈内此类污染物的排放量几乎为 零，可以确定的是，这些有机氯农药污染是从世界其他地方传输过来的, 通过大气传输到达北极，这是当时科学家达成的共识。 “科研不能急功近利，扎扎实实打
3、好基础才有创新的能力”，这是李一凡多年从事 环境科学研究始终坚持的科研理念。能够成功从物理学领域“跳槽”到 环境科学研究中，是他用自己对科研探索热情一路求索、追寻所谱写的 华丽乐章。在科学研究中，李一凡有一个习惯，在阅读论文时，他会将那些有价值的数据，包括POPs的使用、排放、以及在各种介质的浓 度数据仔细整理，输入数据库。这是一个费事又费时的工作。但李一凡 认为，北极污染物的来源和通道问题是全球性的，做这种研究一定要有 全球视野，因此这种数据收集工作是进行该研究所必须的，是研究的基 础。多年积累下来，他慢慢建立起自己的“大数据”库，并利用该数据 库管理数据，使用各种关联词进行数据的多种方式的
4、调用。事实证明， 这份“大数据”无比珍贵，使李一凡在POPs研究中受用无穷。特别是在 互联网还不发达的年代尤显重要。曾经发生过这样一件事。李一凡在和 他一位作为资深研究员的同事进行学术讨论时，使用了对方早期发表的 数据来说明自己的观点。那位资深研究员听到后惊异不已，因为他全然 忘记了自己早期发表的这些数据，事后连说“惭愧”。“假如说北极的POPs污染源是全球其他地区的POPs通过大气长距离传输来的，那 么北极大气中POPs的浓度和全球此类POPs的排放应该存在一定联系”， 带着这份预测，李一凡开始从HCH的全球排放清单入手。利用他的数据 库，李一凡整理出了从20世纪50年代开始的全球HCH的使
5、用量，并计 算其排放量，制定了全球首个网格化的POPs排放清单。a -HCH是众多HCH同分异构体的一种，是北极环境中首先监测到的POPs。通过与北极 大气监测数据对比，李一凡发现北极大气中的。-HCH浓度与该化合物全 球的使用量和排放量高度相关。该发现成为北极大气中a -HCH通过大气 长距离传输进入北极的直接证明，是当时北极POPs研究的一个重大发 现。他所制定的全球和地区尺度的网格化的POPs使用和排放清单，在科 学界被认为具有标志性(landmark)的意义。 “科学探索永无止境”， 李一凡也始终坚信这一点。B-HCH是HCH的另外一种同分异构体，由于 B -HCH在北极环境中的浓度远
6、低于Q -HCIL而当时检测仪器的检测水平 低下，B-HCH的数据比0-HCH数据少很多，所以在早期对a-HCH的研 究中，BTICH的研究一直处于停顿状态。但在上世纪末和本世纪初，在 北极POPs研究中兴起了一股B-HCH热。由于&-HCH进入北极通道研究 的成功，当时科学界都认为所有POPs都是主要通过大气长距离传输而进 入北极的，B-HCH也不例外。在B-HCH进入北极的通道的研究中，李 一凡从他的数据库中把关于P-HCH相关数据调出来进行分析，发现 BTICH和QTICH在传输上有不同特征，由此对BTICH也是通过大气长 距离传输而进入北极的观点产生了怀疑。真理往往掌握在少数人手中。“
7、与大家对我q-HCH研究成果的反应相反，刚开始提出这个观点, 几乎所有人都反对”，但李一凡用事实证明自己的推测是正确的。根据“全球分饰”现象理论，HCH在海水中的浓度随着纬度升高呈梯度升 高，B-HCH在白令海峡南面的太平洋海水中的浓度和a-HCH一样，随 着纬度升高呈梯度升高，但在白令海峡北面的北冰洋海水的浓度分布却 与之相反，随着纬度升高呈梯度降低。李一凡看到这份观测结果后，电 光石火间他脑海里蹦出“B-HCH主要是是通过洋流传输到北极”的想 法，第一次提出了具有突破性的见解。他指出，B-HCH和a-HCH不一 样，8-HCH不是主要通过大气长距离传输进入北极的，而是通过洋流长 距离传输进
8、入北极。不是所有的POPs都可以通过大气的长期输送到达北 极，其中有一部分POPs的亨利常数非常小（比如3-HCH）；大气中的 B -HCH在没有进入北极以前就几乎全部进入太平洋海水里，因此白令海 峡两侧3-HCH的分布呈相反状态。李一凡形象地给记者举了一个高速收 费站分流的例子，白令海峡就是那个海洋中的“收费站”，这样一来 0 -HCH是通过洋流被输送到北冰洋便可以解释得通了。这一论点为监测 数据所验证，并解释了过去无法解释的现象。此项研究成果还被国际北 极研究机构定为当时几年来北极研究重要成果之一。 此外，李一凡 还创建了北极污染物质量平衡模型，该模型成功地对北极的a-HCH和 0 -HCII的环境行为和归宿进行了预测，这些预测均为监测数据所验证。 这些成果让李一凡进入为世界知名北极研究专家之列。 质疑的力量 物理系出身的李一凡，在加拿大跨界做污染物监测方面的研究并不是一 件容易的事情，很多想探索的科研课题驱使着他去到更广阔的平台追求 一番作为。“回母校做点贡献”使已经是加拿大环境部科技局资深研究 员的李一凡，毅然决定踏上回国工作的征途。