从实际中来，到实际中去——清华大学水污染预警溯源仪首席发明人吴静
吴静，女，清华大学环境学院党委副书记，环境学院环境污染溯源与精细监管技术研究中心主任。研究领域为水污染预警与溯源原理、技术与仪器，她研发的水污染预警溯源仪作为唯一环境技术入选《科技日报》评选的年度国内十大技术突破，获得日内瓦国际发明展特别金奖、保尔森可持续发展奖优胜奖等，已在全国25个省市自治区应用。并获金桥奖突出贡献个人奖、国际发明展览会银奖等，入选国家科技创新领军人才、中国水业人物、中国经济十大创新人物和中国经济十大杰出女性等。
“我在读本科的时候，就想着将来我要设计100座污水处理厂，我是要到一线去解决实际问题的。”吴静说。
"从实际中来，到实际中去”是吴静在做研究和科技成果转化时一贯遵循的原则。
1992年，吴静进入清华学习，在“工程师的摇篮”里接受了五年以工程师为培养目标的、严格的、传统的工程训练。1996年本科毕业时，她开始跟课题组的导师们学习实际污水厂的设计和调试，之后在清华继续攻读博士，跟着导师又设计了几座污水厂，培养解决实际问题的能力。导师告诉她：“读博士就是培养发现问题和解决问题的能力。”她的导师们主持了我国第一座生产性升流式污泥床厌氧反应器（简称UASB反应器，一种高效水处理装置）的设计，具有较强的工程能力。在工程实践中积累了一定经验后，吴静回到实验室，开始做自己的科研。
2003年，吴静开始从事水质监测方面的研究。她发现我国在污染排放源溯源方面具有巨大的需求，而溯源也是行业难题。吴静及其团队在过去近20年间，从发现溯源难题，到开发水质指纹溯源技术和相关仪器设备，并一步步构建起产学研用的体系。目前该技术和仪器已在全国25个省市自治区应用，成为水环境精准治理和精细监管的有力新工具。
从实际中来：聚焦污染排放源识别难题
污染溯源一直是水环境监管的难题。我国平均每年发生重大的水污染突发性事故300多起，造成了巨大的环境危害和经济损失，找到污染源是事故处理的关键。而在环境治理中，源头治理既经济又高效。如果能够准备找到污染排放源头，就可以实现源头控制。吴静指出，“如果污染源的识别问题能解决，环境治理和环境管理都会得到非常称手的工具，能够很大提高治理和监管效率。”
溯源面临的最大问题是缺乏专门的溯源技术和专业工具。吴静在博士毕业后，曾给企业做过一段时间咨询。她在实践中发现，一方面，企业常常偷排；另一方面，政府虽然狠抓偷排，但在专业队伍水平和技术手段上存在很大缺陷，亟需专门的快速溯源工具。
传统溯源方法效率低下。比如，网格法监管将水环境划成网络，对每一格进行监测，耗费人力物力，效率低；特征污染物和化学指纹法以阴离子、有机物、金属等水质信息来追查污染源，但一种特征污染物往往就需要一套专门的设备和专门的操作人员，设备多、建库工作量大、效率较低，实用价值不大；同位素溯源技术只能大致区别生活污染和农业面源污染。
“我们要做能精准溯源的产品，但不能做别人做过的内容，因为如果跟别人同级竞争，我们没有优势，我们一定要去做别人不做或者还没做的事情。”吴静强调说。
到实际中去：水质指纹精准溯源、微创治理
吴静团队发现，荧光检测技术不仅特异性好，测量简便、快速、灵敏度高，没有二次污染，而且荧光光谱和污染源具有对应关系，非常适用于污染溯源。于是，借鉴了刑侦中利用指纹快速查找嫌疑犯的思路，吴静团队开发了水质荧光指纹溯源技术，包含指纹的提取和比对方法，以及实用的污染源水质指纹数据库。
目前，吴静团队建立了全球最大的水质指纹库，其中污染源指纹库包括13大类、将近600种污染源，水体指纹库涉及29个国家地区，有将近500个水体及近400种化合物的指纹。
此后，吴静团队又建立了水质指纹的提取和识别方法、开发了算法软件，并在软件和数据库的基础上，发明了在线式、台式和移动式的系列溯源仪。她说：“一个人干不了多少活儿，一定要标准化，让设备代替我们去干活。”针对典型的应用场景，包括饮用水安全保障、污染源排放管理、跨界断面的污染仲裁、突发污染事故应急以及区域水环境安全保障等，吴静团队开发了整体解决方案，摸爬滚打20年，成功搭建起水污染预警溯源技术系统。
研究成果要“到实际中去”。吴静反复强调：“实际需要的并非是最先进的技术，而是稳定可靠简便的技术，‘傻瓜技术’更容易推广。”
在吴静团队的发展历程中，他们的产品也由单一产品逐渐分化，根据行业需求，不断把产品和服务做得更细、更精，最终形成了装备、软件、技术服务和一揽子解决方案的产品体系。技术应用从环境监管到环境执法、再到环境治理，开创性提出了“精准溯源、微创治理”的模式，充分响应了国家“科学治污、精准治污、依法治污”的号召。
“我们的技术投入使用后，可以精准地找到污染源，然后就变成了像外科手术一样的精准治理，把问题点处理一下就可以了。”吴静称，在新模式的应用下，政府的水污染防治成本下降到了原来的20%左右，真正实现了降本增效。
“这个过程实际上从侧面反映了当我们从象牙塔里面走到一线以后，对行业的理解越来越深，我们根据行业的实际需求去开发适合的产品。” 吴静表示。
截至目前，水污染预警溯源仪已稳定运行14年以上，已成功应用至全国25个省级行政区，成为水环境精准治理和精细监管的有力新工具。
迈向产业化：逐步搭建“产-学-研-用”体系
事实上，吴静团队在2009年就研发出了全球首台水污染预警溯源仪，但到了2015年才真正开始产业化。
“第一台设备刚出来的时候，大家都不相信的。”吴静介绍，团队的第一台设备并不是出售的，而是免费送给用户试用，才成功实现了首台产品的应用。
“虽然我们有清华大学作为背景，大家都觉得技术肯定不会差，但第一台也是免费送给用户的，”吴静说，“用户用了之后发现很有用，这才有了后来的第二台、第三台……就是这么慢慢干成的。”
吴静还补充道，一个技术的产业化往往也和社会发展态势和国家政策有关。以自身经历为例，随着国家出台水十条、河长制等环境相关政策，各地政府和环境监管机构对水环境治理的重视程度得到了提高，相应的经济投入也加大，因此水质指纹溯源仪等设备的用户规模随之扩大。吴静表示：“有时候就需要等那个机会，技术成熟需要机会，外部环境到了什么阶段也要等那个机会。”
此外，用户群体能为产品推广起到非常关键的作用，在产业化实践中，吴静也充分意识到了拥有一个强大用户团队的重要性。吴静的用户团队有中国环境监测总站、苏州环境监测中心、长江流域水环境监测中心、中国-东盟环境保护合作中心等。“一方面，机构可以应用我们的技术出实践经验，另外一方面，这些用户有强大的技术辐射能力，这个体系的建立是很重要的。”她说。
当前，吴静团队已经搭建起了“产-学-研-用”体系。基础研究放在清华大学，应用研究放在清华苏州环境创新院，产业化放在苏州国溯科技有限公司，用户团队则包含了各类用户。这套机制有条不紊地运转，针对用户实际需求不断研发推出迭代新产品。
产业化的三点思考：选题、队伍和发展路径
结合亲身经历，吴静总结了几点产业化实践的思考。
第一，选题。吴静表示，在做产业化的时候，一定要想清楚选题的三个要点：是否符合行业和国家需求？是否适合自身特点？有没有足够的门槛？
当前成果转化工作迈入高质量发展的新阶段，教师在进行产业化实践时需要做到面对问题，真正面向国家战略需求和行业发展，并构建技术壁垒实现创新引领，从而能够在市场竞争中保持长期坚持的韧性。
“行业发展很迅猛，你的技术是一时之需还是长久需要很重要。”吴静指出了高校做产业化的两个矛盾，“一是技术研发成熟需要很长时间，与行业快速发展造成技术更迭、淘汰之间存在着强烈矛盾，很多技术还没有成熟就已经没有市场了，这个事情挺残酷的；二是个人能力和视野成长需要很长时间，和行业快速发展之间也存在着强烈矛盾。”
第二，队伍。吴静始终认为，人是产业化要素中最重要的要素，留住关键的人很重要。“一支有战斗力的队伍是需要挖空心思设计、构建和花时间打磨的。”
“专业的人做专业的事”。吴静表示，大学老师擅长做研发，但并不擅长做产业化，这时候如何搭建一支强有力的队伍，就变得非常重要。市场是产业化发展的引擎，没有引擎的飞机是飞不上蓝天的，必须重视市场队伍建立和提升。
在人才培养方面，要做到引育并重。吴静指出，在一个初创公司的初期，一切尚不成熟，往往招不到各方面能力都特别强的人才，此时最需要找的是有潜力的、未来可以成功的人，通过不断学习总结、及时培养人才和建设队伍。“这样的人你要去识别、去培养，还要给他空间允许他犯错，跟着公司一起成长。”
第三，发展路径。进行产业化时，要了解行业发展和国家需求，结合企业特点，为企业量身定制发展规划，并制定实现路径。
吴静表示：“我们企业的产品很专很精，所以规划走专、精、特、新的道路，目前是国家高新企业，也是江苏省专精特新企业，下一步的目标是国家级的专精特新‘小巨人’。”
当目标和路径非常清晰了以后，团队就容易集中精力，朝着同一个目标努力，比如今年合同要签到多少、明年要到多少、后年到多少。“这很容易在团队里形成共识，从而形成一种合力，促进企业进一步实现更好地发展。”她说。
