具有國際競爭力的創(chuàng)新性環(huán)境人才培養(yǎng)

賀克斌

一、國際上環(huán)境學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的新動向

1.環(huán)境學(xué)科新發(fā)展

環(huán)境問題是新千年全球面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。聯(lián)合國制定的新千年發(fā)展目標(biāo)包括消滅極端貧窮和饑餓、普及基礎(chǔ)教育、促進性別平等等八個方面的具體目標(biāo)，并指出實現(xiàn)這些目標(biāo)所面臨的五個巨大挑戰(zhàn)，即：不平等和社會排斥、失業(yè)、氣候變化和環(huán)境惡化、全球治理困境、戰(zhàn)爭與沖突帶來的威脅，其中就有一項與環(huán)境學(xué)科緊密相關(guān)。

目前我國正在積極推動一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，通過一批大學(xué)和學(xué)科躋身世界一流，從而提升我國高等教育綜合實力和國際競爭力，培養(yǎng)一流人才，產(chǎn)出一流成果。這就要求要積極引導(dǎo)和支持高等院校優(yōu)化學(xué)科結(jié)構(gòu)，凝練學(xué)科發(fā)展方向，突出學(xué)科建設(shè)重點，通過體制機制改革激發(fā)高校內(nèi)生動力和活力。對于環(huán)境學(xué)科而言，推動環(huán)境學(xué)科躋身世界一流是學(xué)科建設(shè)長期目標(biāo)。那么我們應(yīng)該如何建設(shè)世界一流的環(huán)境學(xué)科？特別是如何培養(yǎng)具有國際競爭力的一流環(huán)境人才？需要我們深入思考與探索。

目前國際上對環(huán)境學(xué)科發(fā)展趨勢主要歸納為兩個方面。一個方面是不同尺度環(huán)境問題的交互影響，即全球變化與區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的互動。我們可以看到，局地的土壤污染、流域的水體污染、區(qū)域的大氣污染、全球的氣候變化和臭氧層破壞在整個環(huán)境體系里是交織在一起的，有的時候在學(xué)科研究和課程劃分上是分開的，但真實情景中卻是分不開的。另一個方面是不同介質(zhì)環(huán)境污染的復(fù)合作用，即大氣-水體-土壤跨介質(zhì)復(fù)合污染。以氮循環(huán)為例，排放到大氣里的氮氧化物，通過光氧化等反應(yīng)，形成了硝酸鹽等二次污染物，通過干、濕沉降可以進入水體和土壤，通過硝化和反硝化反應(yīng)又會形成一氧化氮和氧化亞氮等氣體再次進入大氣，所以整個過程是循環(huán)的、不可分開的過程。應(yīng)該說我們的環(huán)境課程體系也正在逐漸體現(xiàn)這兩大發(fā)展趨勢。

從歷史上來看，環(huán)境機制與成因研究往往孕育著重大科學(xué)突破。例如，20世紀(jì)70年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了破壞平流層臭氧的化學(xué)機制與成因；20世紀(jì)80年代，

《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》正式簽署；20世紀(jì)90年代，科學(xué)家觀測到臭氧層空洞開始逐漸變小，臭氧層正在得以修復(fù)。在此過程中，Paul Crutzen，MarioMolina，Shewood Rowland三位科學(xué)家做出了卓越貢獻，共同分享了1995年諾貝爾化學(xué)獎。

曲久輝院士曾提出國際環(huán)境研究三大科技難題：第一個難題是環(huán)境變化的生態(tài)響應(yīng)——從分子水平上來考慮問題；第二個難題是復(fù)合污染的健康效應(yīng)——在人體水平上研究人與污染物的互動；第三個難題是環(huán)境中物質(zhì)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的定向調(diào)控——在單電子水平上考慮問題。未來要解決好這些問題，需要大量的環(huán)境人才儲備。

目前來看，跨介質(zhì)復(fù)合污染是國際前沿和焦點。美國國家研究委員會（NRC）提出的21世紀(jì)優(yōu)先領(lǐng)域，將“環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)系統(tǒng)”“化學(xué)品和環(huán)境”列入其中；歐盟第七科技框架計劃（FP7）的10個主題，包括了“環(huán)境和氣候變化”；美國國家健康研究所（NIH）近期重要方向也包括“環(huán)境健康”。根據(jù)統(tǒng)計，2009-2013年跨介質(zhì)復(fù)合污染研究在Science、Nacre和PNAS上分別發(fā)表了116、133和142篇論文。因此，突破前沿問題需要多學(xué)科融合，來最終解決環(huán)境質(zhì)量改善問題。從介質(zhì)方面來講，越來越難以單一劃分大氣、水體、土壤，所以要解決跨環(huán)境介質(zhì)協(xié)同問題；從科學(xué)研究和決策治理方面來講，要解決好成因研究、效應(yīng)分析、過程控制，所以要將科學(xué)、工程與管理學(xué)科相互融合。

從我們國內(nèi)來看，環(huán)保事業(yè)的強勁發(fā)展是學(xué)科建設(shè)的長期穩(wěn)定驅(qū)動力。環(huán)保部和工程院2009年發(fā)布了“中國環(huán)境宏觀戰(zhàn)略研究”，提出一個宏觀的判斷：我們正在經(jīng)歷污染減負(fù)的階段，將要迎來濃度下降的階段，再往后還要經(jīng)歷30年左右的時間，逐漸走到生態(tài)改善的階段。可以肯定地說，在這個過程中，主力軍一定是我們課堂上的學(xué)生，培養(yǎng)優(yōu)秀環(huán)境人才是我們義不容辭的責(zé)任。

2.人才培養(yǎng)新動向

面對新的環(huán)境問題，環(huán)境人才培養(yǎng)也存在諸多挑戰(zhàn)。一是環(huán)境人才的需求結(jié)構(gòu)進入快速變化期，結(jié)構(gòu)性過剩與高素質(zhì)人才短缺同時存在。傳統(tǒng)知識和技術(shù)不能有效解決當(dāng)前復(fù)雜的環(huán)境問題和由此引起的健康/生態(tài)風(fēng)險，需要有新的建設(shè)方式、工程手段和運行管理模式。二是更加綜合性、系統(tǒng)性地提出了新的寬與專的關(guān)系，也為多樣性和特色發(fā)展帶來了機遇。環(huán)境人才簡單劃分為科學(xué)與工程可能不太適應(yīng)未來的發(fā)展，需要建設(shè)具有各自特色的環(huán)境學(xué)科，充分發(fā)揮環(huán)境學(xué)科的多學(xué)科融合的特點。

同時，環(huán)境專業(yè)內(nèi)涵擴展對課程體系也提出了新要求。傳統(tǒng)環(huán)境學(xué)科課程體系的跨學(xué)科融合（如環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境管理與政策）主要集中在基礎(chǔ)課程，例如大一、大二的生物、化學(xué)、數(shù)學(xué)、地學(xué)等課程；而新的環(huán)境學(xué)科課程體系的跨學(xué)科融合重點在于形成新的環(huán)境學(xué)科方向，如分子環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境地球科學(xué)等。

我們可以看到，國際頂尖大學(xué)目前高度重視圍繞環(huán)境的跨學(xué)科融合。比如，加州大學(xué)伯克利分校一共設(shè)有5個院系、9個學(xué)科方向來支撐其環(huán)境教學(xué)體系。其中環(huán)境科學(xué)、政策與管理系提供了環(huán)境保護與資源、環(huán)境科學(xué)、分子環(huán)境生物學(xué)、社會與環(huán)境專業(yè)4個學(xué)科方向，農(nóng)業(yè)與資源經(jīng)濟系提供了環(huán)境管理與政策學(xué)科方向，工程科學(xué)系提供了環(huán)境工程科學(xué)學(xué)科方向，地球與行星科學(xué)系提供了大氣環(huán)境、環(huán)境地球科學(xué)學(xué)科方向，土木與環(huán)境工程系提供了環(huán)境工程學(xué)科方向。再如，斯坦福大學(xué)一共有3個院系提供了7個方向的課程來支撐環(huán)境教學(xué)。土木與環(huán)境工程系提供了大氣/能源、土木工程（已獲ABET認(rèn)證）、環(huán)境系統(tǒng)工程，地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院提供了地球系統(tǒng)學(xué)、能源工程，法學(xué)院則提供了環(huán)境法實務(wù)、環(huán)境與資源相關(guān)法律和政策。這些新的環(huán)境學(xué)科方向具有鮮明的特色，均為各自高校的環(huán)境學(xué)科與該校的優(yōu)勢學(xué)科融合而成。

東京大學(xué)農(nóng)學(xué)院的環(huán)境與資源科學(xué)部分別從森林環(huán)境與資源科學(xué)、生物與環(huán)境工程、國際農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟4個方向提供環(huán)境教學(xué)方面的支撐；同時，東京大學(xué)科學(xué)院的地球與行星科學(xué)系、工程院的市政工程系、土木工程系、系統(tǒng)創(chuàng)新系，分別從地球環(huán)境科學(xué)、環(huán)境與衛(wèi)生工程、水圈與環(huán)境工程、全球循環(huán)系統(tǒng)等方向開設(shè)課程。