2022年2月,北京。举世瞩目的第二十四届冬奥会正在举行。天空湛蓝,空气清净。来自世界各国和地区的运动员沐浴在阳光下,激情满怀地走向赛场。与此同时,一支不被人注意的队伍正行进在冬奥会的赛场周边。这支队伍依托经过特殊改装的监测车日夜走航监测赛场。在这之前,经过近三个月的连续监测后,他们已经向北京冬奥组委提交了比赛期间大气情况分析及应对策略。带领这支队伍的,是一位叫刘文清的科学家。
那段日子里,六十八岁的刘文清每天审读数据,并开展大气痕量物质计算。对每一个数据、每一个结论,他都慎之又慎。这不是刘文清第一次接到这样的重大任务。2008年中国首次举办夏季奥运会,刘文清接到通知:由他率领的环境光学监测团队承担奥运会大气监测任务。那时候,中国的大气环境监测正处于艰难的爬坡阶段。承担这样的重大任务,刘文清心里很忐忑。
他深知:对于他和他的团队来说,这次机会,必须展示出中国环境光学监测的水平,开创中国环境光学监测的新天地。刘文清大学毕业后就来到中国科学院安徽光学精密机械研究所工作。后来,他去国外学习和工作了十几年,1998年春天又重新回到安光所。他说:“我要回到自己的国家,为国家做事。”正是这份家国情怀,让他下决心为祖国的科技发展做出贡献。回到安光所后,刘文清很快做出了选择——开展大气环境光学监测。
在国内,这还是个空白。三年前在国外时,有一次,刘文清看到照射在一座山上的闪亮的激光柱,他好奇:那是用来干什么的?后来得知是在探测大气。当激光穿过大气,会与大气粒子发生相互作用,通过激光与大气中各种物质相互作用产生的信号,可以分析大气中的污染物含量和分布。要知道,那时候国内环境监测还都是传统方法,主要依靠样品采集进行实验室分析。当时刘文清就在想:哪一天,中国的环境监测也能走到这一步?
研究方向明确了,刘文清找到所里志同道合的五六个人,分析国内环境监测的现状,讲到在国外看到的那束激光,讲到国内环境监测仪器设备百分之九十五以上都依赖进口……安光所环境光学监测研究室就这样成立了。所里挤出二十万元,作为他们的启动经费。这二十万首先用来做什么?刘文清他们明白:这是第一炮,必须成功。大家埋头想了几天,最后决定用来研制点式环境空气二氧化硫监测仪。
刘文清从地面下到一千多米深的煤矿巷道。此行,他专程来到煤矿,是奔着煤矿有毒气体探测仪器研发过来的。环境光学监测不仅要在实验室里做研究,更要走向产业化应用。刘文清一次次地倾听工人的意见。井下工人们说得最多的是:原来的仪器不好用,精度不够,用起来让人提心吊胆。回来后,他下决心:仪器一定要好用、便携、精准。他将设计方案一改再改,直到终于满意了,才着手研制。太原卫星发射中心。中国高分五号卫星发射成功。
作为卫星环境载荷的总设计师,刘文清长长地舒了口气。他梦想中的中国环境光学监测天、地、空一体化体系终于建成。在卫星发射现场,刘文清流泪了。从二十年前选择开拓环境光学监测开始,从一个接口、一个芯片到一台仪器,从一个数据、一段光谱到一个技术难题,他们所经历的艰难,只有他们自己知道。现在,我们国家自己的环境光学监测仪器上天了,而且,探测幅宽达到两千六百公里。给大气做的“CT”更清晰了。
同时,有了自己的数据,我们在国际上也有了更多的话语权。