王新红：蓝色地球的捍卫者 - 海洋地球化学分析

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原创 李明丽 科学中国人

王新红

海洋，覆盖了地球表面的四分之三，是自然界最重要的水体组成部分。近几十年，随着沿海城市经济的快速发展、海上石油开采、船运活动等人类活动的影响，一些有毒有机污染物和金属元素等纷纷被带进海洋，给人类的生存和发展带来了极为不利的后果，整个蓝色地球逐渐变了样。

海洋污染中陆地污染源占了80%甚至更多，它们通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式，最终汇入海洋。污染物一旦进入海洋后，很难再转移出去，特别是一些不易溶解和较难降解的持久性有毒物质，随着时间的积累，在海洋中越积越多，并在生物中富集，通过食物链传递，达到金字塔顶端，最终对人体健康造成潜在威胁。海洋污染已引起国际社会越来越多的重视。

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它们在海洋中发生了什么样的变化？这些变化又带来哪些危害？怎样才能及时止损？研究这些关乎人类在地球上长期生存的问题，厦门大学教授王新红当仁不让。

顺应发展的选择

王新红读大学是在20世纪八九十年代。当时，全球经济阔步发展，但同时催生了诸多环境问题。在学术界，环境地球化学——一门融合环境科学、地球化学、生物学、生态学等多专业的新兴学科，渐渐被人熟知。同期成长的一人、一学科在十几年后的厦门大学有了交集。

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“我之前学的是石油有机地球化学，后来在大潮流背景下，从地球科学研究开始向环境科学转型，也就是利用地球科学的交叉性、系统性理念及先进的技术手段来研究环境问题。”1994年，从成都理工学院硕士毕业的王新红顺势踏过这道门槛，入职了厦门大学环境科学研究中心。在那里，她遇到了对自己科研生涯尤为重要的两个人，洪华生教授和郑微云教授。

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洪华生是环境科学研究中心的首届主任，也是20世纪80年代我国首位回国的海洋学女博士，主攻海洋生物地球化学研究。在她的引导下，王新红基于厦门大学海洋环境科学研究的特色和优势，开展了厦门及其邻近海域海水和沉积物中多环芳烃的地球化学研究，发表了多篇论文，并取得环境科学专业的博士学位。

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环境地球化学主要研究天然和人为释放的化学物质的迁移转化规律，及其与环境质量、人体健康的关联性。这就要求，研究人员除了做到合理布点采样、精确分析监测以及质量控制和保证等，还需要深入探索这些污染物在环境中挥发、吸附、降解等过程与机制，并掌握有毒化合物对自然生态系统产生的毒性效应和危害。由于早期条件有限、资历尚浅，在分析痕量有机物污染时，王新红坦言进行得并不顺利。但她留意到一些意想不到的海洋污染事件：在海洋环境中，有些有毒有害污染物的含量不高，没有随着时间延长而消失，反而靠着常年在生物体内的累积产生严重的毒性效应，甚至影响到种群的发展。

关于这一现象的种种疑问，促使王新红叩开了生态毒理学的大门。这是一项与环境地球化学联系紧密的研究，由生态学、环境化学、毒理学、海洋生物学等多学科交叉和融合。在这条道路上，海洋生态毒理学专家郑微云教授是王新红的引路人。“生态毒理学研究关注污染物的生物生态效应，即污染物等对生物及生态系统的危害程度、影响范围，可为国家制定海水及沉积物等环境基准提供依据。我经常和郑教授沟通，受益颇深，还和他一起起草了国家基金项目申请书，了解到更多污染物对鱼类等海洋生物的毒性影响机制。后来，我们接连拿到了国家自然科学基金的项目。他很高兴，鼓励我利用自己的学科背景优势，把海洋生态毒理学和环境地球化学融合起来研究下去。”

2001年，王新红博士毕业。她回忆说，受实验技术等条件限制，当时的环境地球化学想开展的创新性研究工作推动较为缓慢。幸运的是，生态毒理学这一“副业”，倒是带来了国家项目审核通过的好消息。于是，王新红坦然地接受了研究重心的变化，一边开展海洋生态毒理学工作，一边密切关注海洋环境分析化学研究手段和技术的进展。那些年，她寻找合作方、前往知名学府深造、为研究工作引进新技术，目的是为自己的优势研究领域环境有机地球化学积蓄力量。

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积跬步以至千里

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与其说王新红在等待发展机遇，不如说她在争取为自己创造机会。在香港科技大学、英国兰卡斯特大学、美国伍兹霍尔海洋研究所等，她均有或长或短的停留时间，多是以访问学者的身份交流，思考国际前沿技术与环境地球化学研究的结合。这个过程正是王新红拓展领域，迈开对新兴污染物创新性研究的重要一步。

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“环境科学本身就是一个交叉性的学科。在不同高校研究所的访问经历让我把接触到的化学、生物、海洋、地质方面的知识慢慢融会贯通起来，科研思路理顺了，科研视野拓宽了。”如今，在王新红的研究体系当中，环境地球化学与生态毒理学已经很好地实现了融合。她将有机污染物视作起点，沿着这个污染物的地球化学过程做现场采样调查、实验室分析，研究它们的迁移转化过程及影响机制，并进一步探讨它们对生物及其种群的生态毒性效应，通过生态和健康风险评价，科学地评估并确定污染物对人类和自然界影响的安全警戒线。

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在这个日臻完善的研究链条中，污染物的痕量分析方法建立是研究的基础和根本，也是开展后续研究至关重要的起始环节。据王新红介绍，海洋环境中有机污染物的多环芳烃、有机锡化合物、持久性有机污染物（POPs）等，浓度低（10-9～10-12）、毒性大，因依赖严格的洁净实验室及高精度的大型分析仪器，痕量分析实验室的建设不尽如人意，可以说严重阻碍了该领域的发展进程。也因此，她在近20多年的时间里将方法体系建立作为突破点，从未停止对环境分析化学的探索。

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20世纪90年代，实验室条件有限，王新红曾为了建立海洋环境中痕量有机污染物如有机锡化合物的分析方法，从实验室蒸馏和提纯到试剂开始，到后面实验方法与国际标准参照物对照过关，一忙就是5年时间。她说，那时候国内没有现成的技术和满足痕量分析条件的有机溶剂，分析手段、实验体系都要靠着一遍遍摸索来修正和完善。“不同于分析化学等研究方向，我们摸索出来的分析方法必须满足质控要求，具备良好的重现性。”

王新红日积月累的探索最终实现了海洋环境中痕量有机污染物分析的技术突破，她在环境地球化学和生态毒理学领域的研究也越发顺利。从拓展的环境区域和污染物种类来看，她系统研究了多环芳烃、有机氯农药、全氟化合物等在流域-河口和近海环境中的来源、迁移转化和影响效应等，并大尺度研究了中国陆架边缘海东海、黄海、南海北部等近海海域的污染物地球化学，引领了我国海洋环境科学在该领域的研究，推动了国内陆海统筹规划的科学制定和海洋经济的可持续发展。

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同时，她应国家及地方需求，还积极参与到国家和省市科技研发工作中，在2009年当PM2.5尚未成为一个家喻户晓的词汇时，王新红已经完成了一项市科技计划重点项目，面向城市大气气溶胶物化特性及时空分布进行了深入研究。她说，这种前瞻性研究意识和自己丰富的访学经历、合作经验有着分不开的联系。2010年王新红在美国伍兹霍尔海洋研究所访问，发现单体烃天然放射性碳同位素技术是地学领域前沿技术，它可以精确地分辨环境中有机质的来源，当时国外科学家已在领域顶尖期刊发表多篇文章，她认识到该技术的先进性，希望用到环境地球化学领域研究。回国后，她和博士生在实验室搭建了可进行单体有机化合物富集、分离、纯化的前处理系统，并成功用于我国近海大气、海水环境的污染物溯源研究中，在环境领域知名期刊Environmental Science & Technology发表文章。

时至今日，王新红仍然和国内外高校、科研院所保持着密切的合作关系。目前除了和日本相关团队进行新型持久性有机污染物的环境行为研究，共同开发河口-港湾化学品归宿模型预报污染物迁移轨迹、预警生态风险程度，其团队还面向海洋塑料污染物问题，联合俄罗斯、巴西等高校研究所的研究项目获得了国家自然科学基金委的支持。他们致力于以优势互补、技术创新翻开合作的新篇章，有望为国家海洋塑料垃圾的监控和管治提供重要支撑。

个人与集体的共赢

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王新红从以往的经验中总结出来，取长补短是一件技术活。要认清自己的长处和不足，同时考虑怎样通过合作运用别人的优势，拓展自身研究工作。“比如说之前的一项采样分析，如果是我们自己做，需要采集大约20升深海层的海水。而我们合作的实验室，只需要带1升海水回实验室。”显而易见，这就是合作带来的“捷径”。

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类似例子不在少数。本着互利共赢的原则，或者是一方提供研究设备，另一方贡献研究方法，又或者双方实现两种技术手段的融合，产生1+1>2的效应。面对日新月异的环境科学技术，王新红不断尝试搭建更广泛的合作关系。这不仅仅是站在个人、团队的角度，更是身为环境与生态学院副院长，她对整个学院发展的考量和责任。

“我分管的是学院的国际合作交流工作。在这方面，厦门大学本身就存在一定的积淀，与瑞典德隆大学、美国圣地亚哥州立大学等高校合作，已经有了14年的历史。包括本科生的暑期班、项目交流，一直保持在高水准，这也成为厦门大学对外招生的一大优势。”另外，她长期负责国际合作交流平台的建设，由厦门大学、北京大学、香港城市大学等4所院校联合举办的海洋环境科学研究生暑期班，邀请领域国内外知名科学家为学生讲课、辅导、讨论，每两年在不同学校举办，合作共赢，让学生们享受到更丰富的平台资源。

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除此之外，王新红还兼任了海洋与海岸带发展研究院副院长。“研究院挂靠环境与生态学院，我一并负责了相关的管理工作。”管理说到底就是服务。她为了“双一流”学科建设奔走，为了学生的联合培养出谋划策，同时还要做好后勤保障工作。诸如通风系统和卫生间的改造、仪器平台的集中管理，以及消防安全等，王新红都要操心一番。“这些事情很琐碎，一开始确实花了很多时间。现在慢慢地熟悉、理顺，已经不像之前那样手忙脚乱了。”

王新红作为导师对学生要求既严格又宽容。她表示，在入学的时候，就为学生准备了三条“欢迎规则”：一是养成严谨认真的治学态度，二是践行实事求是的扎实工作作风，三是具备追求卓越的进取精神。“学生培养过程中，因材施教，但要求他们首先要夯实自己的基础理论和专业知识，其次要求端正的科学态度和诚信。另外，抛开毕业、工作等功利性因素，我希望他们能真正做到因对科研感兴趣，而不断创新，并追求卓越。”

谈及未来规划，王新红对于领域发展和自身研究有着十足的自信。除了进一步凝练前期成果，让技术落地，她还希望以科学的手段、严谨的数据为支撑，帮助国家争取到更多国际话语权。

专家简介

王新红，厦门大学环境与生态学院、海洋与海岸带发展研究院教授、副院长，博士生导师。目前兼任教育部环境科学与工程类专业教学指导委员会委员、中国海洋学会海洋环境科学分会副主任委员、中国环境科学学会持久性有机污染物专业委员会委员、福建省水环境健康与安全协同创新中心主任等职务。她致力于近海环境有机污染物地球化学及生态毒理学研究，曾赴香港科技大学、英国兰卡斯特大学、美国伍兹霍尔海洋研究所等访学，主持或参加国家自然科学基金、原“863”重点计划项目、海洋公益项目等20余项，在核心期刊发表论文160余篇，其中SCI论文80多篇。作为主要参与者曾获海洋工程科学技术奖一等奖、海洋科学技术奖二等奖、福建省科学技术奖二等奖等荣誉。

原标题：《王新红：蓝色地球的捍卫者》

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