近年來，城市空氣污染指數排名幾乎都是人們每日的熱門關注。環境問題日趨嚴峻，節能減排已成為常說常新的話題。在重慶大學，有這樣一群人，在教學之外，他們每天的工作都是與各種工業廢氣、廢水、廢渣打交道，或是化身“養殖戶”，在實驗室樓上養微藻……他們是以廖強教授為首的動力工程及工程熱物理教師團隊，因為共同的理念和興趣走在一起，只為實現心中的碧水藍天夢。日前，該團隊入選全國高校黃大年式優秀教師團隊。

做清潔能源的先行者

走進重慶大學低品位能源利用技術及系統教育部實驗室，伴隨著機器運轉聲，團隊負責人廖強教授正在指導學生做實驗，他耐心地為學生指出問題、答疑解惑。在青年師生的眼里，廖強教授和藹謙遜，既是良師也是益友。

廖強的團隊長期工作在能源動力領域教學與科研一線，他們從事強化傳熱傳質理論及方法研究，并將其推廣應用于余熱回收利用、微生物能源轉化、環境污染治理、燃料電池、微機電系統等領域，在多項關鍵技術上取得突破，促進了能源高效清潔利用技術和可再生能源利用技術的發展。他們研發的三維擴展表面強化傳熱技術處于國內領先、國際先進水平，廣泛運用于工廠的余熱回收、制冷空調、化工等領域。“以發電廠排出的煙氣為例，使用這種高效的換熱設備，可以利用冷空氣把煙氣中的熱量進行深度回收，以降低能源消耗。”廖強說。該技術在一家電廠投入應用后，三年便累計新增產值12500萬元，新增利稅約4600萬元。另一項“劣質固體燃料清潔高效燃燒與能源轉換利用技術”應用于工業領域后，每年節能量超過20萬噸標準煤，價值約16000萬元，減排二氧化碳約50萬噸，減排二氧化硫約1.5萬噸。

此外，團隊牽頭承擔了“高溫高含塵煙氣連續高效余熱深度回收技術”和“液態熔渣高效熱回收與資源化利用技術”等國家科技部重點研發計劃項目，均對我國節能減排具有重要作用。

神奇微藻吸的是二氧化碳，吐出的是燃料

團隊意識到，僅僅在減少污染物排放上下功夫遠遠不夠，要徹底治理污染最終需要低碳的可再生能源。

在廖強團隊的微藻人工溫室和微生物燃料電池人工溫室中可以看到，偌大的實驗室內，形態各異的試管等容器中，有綠色的微藻，還有產電的細菌。

廖強教授介紹，微藻是指那些在顯微鏡下才能辨別其形態的微小藻群，有兩萬多種，它是水體生態系統中的初級生產者。微藻生長的原理是光合作用，光合作用效率較高，是樹木等陸生植物的10倍以上。

“它們就像是一個由太陽能驅動的細胞工廠。”廖強教授比喻道。在這個工廠里，微藻可源源不斷地將二氧化碳和廢水中的氮、磷等物質轉化為富含油脂、糖和蛋白的生物質。此后這些油脂就可以被轉換成生物柴油，實現變廢為寶。

實驗室內嚴格控制光照、溫度和濕度，模擬各種二氧化碳、氧氣等空氣中常見元素的環境，監測何種情況下微藻的轉化效率最高。

這樣生產出來的“微藻”，可以“吸入”空氣中的二氧化碳，再把它“吐出來”，轉化為可再生的生物燃料，并且轉化率極高。1公斤的量就可以吸收1.8公斤的二氧化碳。

技術創新 突破微藻能源領域技術瓶頸

在微藻能源領域，針對現有微藻培養光生物反應器體積大、占地寬、成本高、產率和效率低等突出問題，廖強教授的團隊開展了系統的理論和實驗研究工作，原創性地提出多種高效微藻培養光生物反應器技術，其性能居于國際先進水平；同時，提出采用中低溫太陽能對微藻進行熱水解，然后利用水解液進行發酵制取富氫甲烷等生物燃氣的新的技術路線，以提高微藻制取生物燃料的效率，推動微藻能源走向實用化。目前，在國家自然科學基金重點項目和中-泰國際合作項目資助下，已突破關鍵的技術瓶頸，完成了裝置實驗驗證，實驗樣機已于2017年底投入使用。

目前，廖強教授的團隊正在建立600平方米的新平臺，這個一體化平臺集合了微藻培養、采收、分離和太陽能水熱水解以及微生物發酵制取富氫甲烷等功能，并采用光伏-光熱一體化裝置和儲能裝置供給系統的電、熱、以及微藻反應器夜間的光照需求，實現全太陽能投入的微藻減排和能源化轉化。接下來，他們要將此平臺推廣到工業減排、廢水廠凈化廢水和生物燃料生產等領域。

廖強教授望著手中盛滿綠色微藻的反應器，滿懷憧憬。據他估算，“若我國1.5%的土地面積用來養殖微藻，可減少2015年我國約90億噸的二氧化碳排放量，年產8億噸的生物柴油，超過全國燃油的總消耗量。”

探索有中國特色的研究成果將能源動力與生物學科相結合

將能源動力與生物學科相結合，從一開始就注定是一次艱難而漫長的探索。1997年，在導師辛明道教授的推薦下，廖強前往香港科技大學進行博士后研究工作。那兩年，除了吃飯睡覺，他幾乎都在圖書館、實驗室度過。

“當時香港科技大學有許多來自美國的教授，他們很重視科研，他們做研究的態度、思路和方法，給了我許多啟發。也是在當時，我發現研究可再生資源是人類將來必須要走的一條路，在這條路上，我希望能做出具有中國特色的一些前沿的研究成果”廖強說。

1999年回到重慶大學，廖強迫切想要建立一個新的實驗室，用生物方法處理廢氣、廢水，并將其轉化為生物質能源。這對于一個初出茅廬的青年教師而言，無疑是一次巨大的挑戰。然而，事業剛起步便困難重重，甚至連個像樣的實驗室都沒有，更不要提實驗所需的設備器材。“當時的實驗室條件非常差，只有30平米左右，地勢低洼，墻壁潮濕發霉。團隊里只有兩名教師和一名研究生，啟動資金只有3萬多元。”于是，他只好從外校實驗室借來設備暫用。酷暑天氣里，沒錢請搬運工，廖強常常和學生搬運著沉重的設備往返于沙坪壩與大坪之間，“每次都要抓緊時間使用，如果那邊需要做實驗，我還要立即將設備還回去。”為了解決一個科研難題，他們也曾而三天三夜通宵達旦、不眠不休。

幸運的是，他的課題“生物膜滴濾塔處理有機廢氣”很快成功申請到第一個國家自然科學基金項目。2002年，另一項研究再次申請到國家自然科學基金項目。2005年，“光合生物制氫”課題申請到國家自然科學基金重點項目，獲得了150萬元經費，才成功解決了經費緊張的問題。目前，實驗室已搬到理科樓四樓，不僅擁有優越的科研環境、先進的設備，隊伍也在不斷壯大，已擁有在職教師和研究員15人，其中有長江學者，也有國家杰青、優青，“青年百人計劃”人才，以及在讀碩士、博士104人。

一盞不滅的燈 實驗室的吸引力

廖強牽頭的這個團隊，主要從事工程熱物理方向的研究工作，他們笑稱自己是“燒鍋爐的”。15人組成的團隊里，有6位是“80后”。團隊成員大多是本科和碩士階段在國內就讀，博士或博士后階段前往國外深造，完成學業后又回到重慶大學任教。

團隊成員付乾正是在廖強教授和朱恂教授的引薦下到日本讀博，“當時二位前輩給我的臨別贈言就四個字——學成歸國，所以我后來就回到了重慶大學做科研。”目前是重慶大學一名特聘研究員的他，把團隊取得突出成果的原因歸結為一種“不怕吃苦、扎根實驗室”的精神。

在這個團隊中，葉丁丁教授的一段故事也常常被學生們用以自勉。

2011年，葉丁丁已經懷孕，而她參與的一項實驗也進入關鍵攻堅階段。雖然實驗室中要采用化學試劑，為了能突破實驗中的這道難關，她仍然堅持來實驗室，一邊指導，一邊動手實驗，直到臨產。

科研人的這份堅守與品性，鑄就了團隊輝煌而豐碩的成果，也身體力行地感染著身邊的學生。

團隊成員張彪本科時就讀于重慶大學，現在是學校的特聘研究員。原本大三那年，家里就為他聯系好了工作，然而在聽團隊朱恂老師的課時，被她那激情的講授和從加拿大帶回的創新教學方法吸引，他想成為朱老師的研究生。他常常復習至深夜11點多才回寢室，每次路過學院大樓都看見廖強老師的實驗室和辦公室都亮著燈，心里很好奇是什么力量支撐他們這樣拼命工作，每天起早貪黑、廢寢忘食？

朱恂是重慶大學工程熱物理研究所副所長，博士生導師。用朱恂的話說，就是共同的理念和興趣，讓大家聚集在一起，他們是一支敢打敢拼、特別能攻關的團隊。團隊成員之一夏奡研究員開玩笑說，團隊常年開啟“五加二”“白加黑”模式，每年的休息日用十個手指頭都數的出來。他們有時討論學術問題到凌晨三點，四周靜悄悄的，只聽到老鼠在老樓道里竄來竄去。

一群有愛的老師 傾其所有助力學生成長

這是團隊負責人廖強和朱恂一天的行程：早上5、6點起床，趕飛機到北京參加會議，結束后迅速趕回重慶，回到家已是凌晨三點多，他們還要再繼續備課。第二天一早，兩位老師又精神奕奕地準時出現在課堂上。

“有時深夜經過廖老師的辦公室，總會看見他還在專心備課。廖老師上課從不使用幻燈片課件，堅持用粉筆在黑板上一步步推導公式，讓我們清楚地知道演算過程。他的理論功底深厚，講課富有激情和感染力，常常將科研實踐中的案例融入教學中，聽他的課真是一種享受。” 廖強的博士何雪豐說。

在學生眼里，看上去親切隨和的老師們，在科研和教學中卻是不折不扣的 “完美主義者”。僅有幾名研究生參與的小組討論會開上5、6個小時是常有的事，老師們對學生的研究進展總要打破砂鍋追問到底，絕不含糊每一個細節，務必幫他們理順研究思路，把握研究方向，糾正科研中的不良習慣，養成嚴謹的治學態度。誤了午飯時間，有時來不及吃飯便趕往課堂，準備下午的課程。

“聰明人要會尋找初露頭角的最前沿的方向，做最創新哪怕是很簡單的事情。”這是辛明道教授留給廖強的最珍貴的寄語，他將這句話送給了青年師生。

這也是一支有愛的團隊。動力學院教授丁玉棟回憶，2003年，他考上廖強的在職博士，當時剛參加工作，每月僅有390元的微薄工資，要負擔一半的學費對出生農村的丁玉棟而言有些吃力，沒想到廖老師不聲不吭地偷偷為他交上了學費。

有一年暑假，學生張揮因項目中期檢查而留校加班，錯過了母親的生日，“當時我的心中有些失落，朱恂老師得知此事后自掏腰包買花寄給了我母親，讓我非常感動。團隊目前100多人，朱老師清楚地記得每一個人的生日，并會在生日前夕送上生日禮券和祝福。”

團隊還鼓勵學生們積極參與體育運動。“團隊每一個人都是運動達人，籃球、羽毛球、游泳等，在去年的校教工籃球賽、校研究生籃球賽中，以團隊成員為主力的球隊都獲得了第二名的優異成績。”朱恂說。他們還會組織團隊的盤古杯運動會，新生籃球友誼賽等活動，至今已舉辦12屆。研究生面試時，同等條件下愛運動的學生更容易獲得青睞。朱恂解釋，熱愛運動的人通常都有較強的團隊合作意識和拼搏精神。另外，做科研確實太苦了，有一個強健的體魄十分必要。有的學生身體不好，老師還會每天督促他提交計步軟件截圖，以監督他的運動量。

創新機制 用團隊模式培養創新人才

在人才培養方面，團隊堅持把育人與教學相統一，積極探索教學新方法，牢固樹立“以人為本”的教育理念，積極探索“自主定位、主動學習”和“因材施教”的能源動力創新人才培養模式。

目前，團隊一直采用的是一種全新的培養模式，即打破單一導師制，在科研實踐過程中激發學生的興趣和創意，從而自主選擇研究方向，培養創新型人才。“我常常告訴學生，團隊所有老師都是你們的導師，團隊有許多研究方向，老師們也具有生物、化學等不同學科背景，只要學生對某個研究方向感興趣，都可以跟隨該領域老師進行研究，學生在科研中遇到問題，也隨時可以找任何一位老師進行討論，這就體現了交叉學科融合的優勢。”朱恂說。

團隊平時的管理機制也非常嚴格。朱恂教授開玩笑說，現在學院的本科生之間流傳著不要輕易報考廖強團隊研究生的“傳說”。因為他們建立和實行了非常嚴格的制度，對團隊的人、財、物都進行了嚴格的管理。例如實驗室打卡制，杜絕學生的松散心態，在時間和空間上給予了嚴格的規范。因為他們相信，高標準高要求才能出高材生。

團隊也鼓勵學生的創新想法。一名學生來自禽畜畜牧業發達的四川江油市，由于常聽父母提起家鄉的小中型沼氣工程面臨產氣效率低、廢水處理難等問題，他想將家鄉的禽畜糞便及農林廢棄物的厭氧發酵方法研究作為畢業設計課題，于是，便向在厭氧發酵制備生物燃氣方面有豐富經驗的夏奡和黃云兩位老師請教，并希望老師能到他的家鄉傳授相關經驗。兩位老師不僅對他的課題給予悉心指導，還帶隊驅車前往400余公里外的江油，實地考察當地農戶的小型飼養及沼氣工程廠，解答了農戶面臨的一些困擾及問題。