北京工業大學教授喬俊飛：杰青項目是我科研道路的“定海神針”

　　熟悉北京工業大學教授喬俊飛的人都知道，幾十年來，他的研究課題一直聚焦于智慧環保領域，并在水污染治理與水環境保護等問題上持續深耕細作。

　　自2000年進入北京工業大學以來，喬俊飛依托北京市高精尖學科“控制學科與工程”，在污水再生和水污染治理領域取得一系列重要突破。他先后研發出污水出水水質參數實時檢測、污水處理過程優化控制系統等多項關鍵核心技術，獲得近百項國際發明專利和中國發明專利，填補了行業領域技術空白。相關技術已在國內外30余家城市污水處理廠得到應用，使污染防治的中國方案走向全世界。

　　然而，很多人并不知道，在研究城市污水治理之前，喬俊飛的科研起點其實是另一個“行業”——冷軋板帶板形控制。

　　促使喬俊飛“跨行”的重要因素是多年前北京市產業結構的調整，但讓他在新行業堅守至今的原因，則是國家杰出青年科學基金項目（以下簡稱杰青項目）的資助。

　　“杰青項目就是讓我潛心鉆研的‘定海神針’。”喬俊飛接受《中國科學報》采訪時表示。

　　“干什么都不怕，也不累了”

　　故事要從20多年前說起。

　　到北京工業大學工作之前，喬俊飛在東北大學獲得博士學位，師從我國冶金自動化專家柴天佑，主要從事冷軋板帶板形控制研究。博士畢業后，他進入天津大學博士后流動站，延續了這一研究方向。

　　然而，當喬俊飛2000年進入北京工業大學后，卻發現受北京產業結構調整的影響，冶金工業被疏解到京外，自己從事的研究已無“用武之地”。他要想更好地在北京工業大學繼續科研道路，唯有“轉型”。

　　喬俊飛開始尋找北京市亟待解決的重大需求。經過全面調研和綜合分析，他了解到，北京是世界上為數不多的水資源極度短缺的大城市。于是，他瞄準了城市污水治理這個難題。

　　“污水處理”和“板帶軋制”看似風馬牛不相及，但喬俊飛卻洞悉了兩者的相通之處。他認為，智能控制是解決問題的利器，這正是他擅長的。

　　在沒有前期研究基礎的情況下，喬俊飛“單槍匹馬”地走上了污水治理優化控制之路。在“硬著頭皮”摸索了五六年后，他陸續發表了一些研究成果，研究工作多次獲得國家級項目資助，大型環保企業也主動找上門來尋求合作。科研工作進入了良性發展階段。

　　盡管與同齡青年學者相比已經取得了一定成績，當學校鼓勵喬俊飛申請杰青項目時，他依然感到“心里沒底”。

　　在他看來，杰青項目是幾乎所有青年科研人員夢寐以求的項目，競爭之激烈可想而知。然而，幸運之神還是眷顧了他。2011年，他以“城市污水處理過程建模、控制與優化”為題申請并獲批了杰青項目。

　　首次申請便獲得成功，這給喬俊飛的鼓舞是無與倫比的。

　　“在獲得杰青項目10年前，雖然我在污水處理領域取得了一些成績，但當時污水處理過程控制是‘學術荒漠’，這條路是否值得走下去，心里還是有些猶豫。”喬俊飛說。

　　成功申請到杰青項目后，他的感受是：“忽然覺得自己這個‘拓荒者’還行，能做出一些填補空白的特色工作，自信心便有了。一個人有了信心后，干什么都不怕，也不累了。”

　　用“確定”方法解決“不確定性”

　　在很多人看來，污水處理似乎與人工智能這種“高大上”的技術不搭邊。喬俊飛認為，人工智能正是以更高標準打贏污染防治攻堅戰的重要“法寶”。通過創新引領環保產業技術變革，讓渾濁的污水變成“藍天碧水凈土”的一部分，這既是一件“很浪漫”的事，也是一項高難度挑戰。

　　“污水處理是典型復雜工業過程，污水的流量、組分和各類污染物的含量隨時變化，不確定性、隨機性一直伴隨著污水處理的全過程，這意味著控制方法永遠要跟著污水的變化不斷調整。”喬俊飛說。調整的內容涵蓋多方面，包括如何實時檢測污水動態和污水出水水質、如何實現污水處理與治污耗能間的動態平衡、水處理廠的大規模設備與工藝如何搭配才能達成效率最大化等。

　　城市污水處理的特點就是“不確定性”，早在申請杰青項目時，喬俊飛就立下目標，要尋找一種“確定”的方法解決這種“不確定性”。

　　“杰青項目要求青年學者在申請時必須認真總結自己的科研業績，同時給出明確的未來研究計劃。”喬俊飛說，從這個角度看，杰青項目也是一位青年學者的科研規劃。

　　如今，杰青項目結題已近10年，喬俊飛坦言：“我現在還在按照當初的規劃，一步步向前走。”

　　做科研需要“迭代升級”

　　如今，喬俊飛已經由污染治理的“拓荒者”成長為我國環保自動化領域的知名學者，他提出的污染物實時檢測技術、污染治理動態優化控制技術填補了行業空白，為國家打好污染防治攻堅戰提供了技術支撐。

　　對于這些成果的取得，他總結說，最關鍵的便是堅持。

　　21世紀初，我國污水治理尚處于起步階段，幾乎沒有成型的控制技術。彼時，國內有不少學者從事相關研究工作。然而，許多人在完成課題任務后便匆匆離開這個行業，喬俊飛卻堅守至今，從未離開。

　　在他看來，目前國家和社會給青年學者提供了很多科研機會。與此同時，各單位對年輕人的考核也愈加嚴格，使得很多青年科研人員長期處于“追著項目走”的狀態，無法確定自己的長期科研目標。

　　“對年輕科研人員來說，一定要有一個穩定、有特色的研究方向，獨樹一幟，讓特色成就未來。”他說。

　　“科學研究需要不斷‘迭代升級’，如果你的研究只停留在1.0版本，即便成果再多，科研價值也有限。科學研究只有從1.0到2.0，乃至于不斷迭代升級，才能做出有影響的成績。”喬俊飛說。