“一束光打過去，就知道污染物濃度是多少。像醫(yī)生給病人做CT一樣，我們是給大氣環(huán)境做CT的人?！弊鳛槲覈h(huán)境光學(xué)這一新領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，中國工程院院士、中科院合肥研究院安光所學(xué)術(shù)所長、中國儀器儀表學(xué)會副理事長劉文清率先提出了開展光學(xué)與環(huán)境交叉科學(xué)的創(chuàng)新研究。

劉文清院士在大氣痕量氣體探測載荷定標現(xiàn)場認真查看定標數(shù)據(jù)

光學(xué)、環(huán)境科學(xué)，在普通人看來風(fēng)馬牛不相及的兩個學(xué)科，為何能產(chǎn)生交集？

劉文清院士在“總碳柱觀測網(wǎng)合肥站”（Tccon Hefei）查看地基高光譜數(shù)據(jù)

“空氣中的各種成分，包括污染物，都有自己的特征吸收光譜。通過設(shè)備對污染物進行立體垂直探測，就可以知道光路上不同高度的污染物的成分和含量?！眲⑽那褰榻B，目前，他率領(lǐng)團隊建立了包括400多種大氣污染物、100多種水體污染物、20多種土壤重金屬污染物的光譜特征數(shù)據(jù)庫，研發(fā)了污染物光譜定量解析算法和工程化應(yīng)用軟件，不僅能為大氣環(huán)境“把脈”，還能“診斷”水體、土壤的污染情況。

劉文清院士在實驗室測試實驗裝置的光路準直性

今年安徽高考，語文作文的素材是“雙奧之城”北京。對兩次承擔奧運會環(huán)境監(jiān)測任務(wù)的劉文清團隊而言，這是道“送分題”。2008年，北京奧運會，當時正是我國大氣污染問題突出的時期。劉文清率領(lǐng)團隊建立覆蓋北京及周邊地區(qū)的大氣環(huán)境立體綜合監(jiān)測系統(tǒng)，為空氣污染預(yù)警和制定減排措施提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。2022年，北京冬奧會，劉文清團隊研發(fā)的車載激光雷達，能夠快速精確獲取大氣顆粒物的區(qū)域分布特征，并成功預(yù)測了冬殘奧會第一天的沙塵污染。

劉文清院士向技術(shù)人員提醒真空環(huán)境下遙感載荷熱試驗的注意事項

從北京奧運會到北京冬奧會，14年間，劉文清帶領(lǐng)團隊聚焦國家重大戰(zhàn)略需求，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，為建設(shè)天藍、水清、草美的生態(tài)環(huán)境，打造了一個“天、地、空一體化”的立體綜合監(jiān)測網(wǎng)。

劉文清院士檢查航天衛(wèi)星產(chǎn)品研制工作，對自研的成像光譜讀出電路信號進行判讀

劉文清院士在航天載荷電裝間，使用高清晰檢測設(shè)備審查電路板電裝質(zhì)量

2018年5月9日，高分五號衛(wèi)星成功發(fā)射，搭載了安光所自主研制的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀、大氣氣溶膠多角度偏振探測儀。從此，我國可以獲得全球的污染氣體分布數(shù)據(jù)，不僅能為我國大氣污染控制決策提供技術(shù)支持，還能為國際環(huán)境外交提供有力的數(shù)據(jù)支撐。作為衛(wèi)星3個有效載荷的總設(shè)計師，劉文清堅定地認為：“國之重器不能依靠進口，必須應(yīng)用自主儀器設(shè)備！”

劉文清院士在某新型大氣痕量氣體探測載荷定標現(xiàn)場，和研制人員一起開展該載荷的實驗室定標

劉文清院士在“高分真實性檢驗站（合肥）”樓頂與技術(shù)人員探討光學(xué)遙感方法觀測大氣氣溶膠的優(yōu)勢

2020年初，新冠肺炎疫情突如其來。大氣環(huán)境因素對疫情傳播和防控具有重要作用，而武漢卻缺乏高時空分辨率的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)。劉文清臨危受命，親赴武漢，帶領(lǐng)團隊加班加點改裝大氣環(huán)境立體監(jiān)測車，搭載了氣溶膠和臭氧探測激光雷達等7套先進設(shè)備。從雷神山、火神山醫(yī)院到方艙醫(yī)院、隔離點，監(jiān)測車開展走航觀測實驗，獲取第一手大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，為病毒傳播風(fēng)險評估、環(huán)境影響因素分析提供了科技支撐。

劉文清院士在環(huán)境光學(xué)中心的真空環(huán)境模擬實驗室認真觀察真空設(shè)備的運行工作狀態(tài)

漫步林間小道，劉文清院士和青年學(xué)子分享科研心得

“我們積極探索、不斷創(chuàng)新，就像今年高考作文主題一樣，實現(xiàn)了‘跨越，再跨越’。目前，我國的大氣環(huán)境光學(xué)監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)可與歐美發(fā)達國家‘并跑’?！眲⑽那逯t遜地說，“如果高考作文滿分10分，我得給自己扣2分。這2分寄希望于年輕的科技工作者們，希望他們能夠繼續(xù)攻克難關(guān)，在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域突破發(fā)達國家對我國的‘卡脖子’問題，開發(fā)出更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)、更加先進的光學(xué)監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備?！?

劉文清院士通過視頻會議與科研人員交流科研心得

劉文清院士與技術(shù)人員察看大氣環(huán)境觀測場的激光雷達安裝與調(diào)試情況

劉文清

1954年生于安徽蚌埠，原籍江蘇徐州。

中國工程院院士、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會主任、安徽光學(xué)精密機械研究所學(xué)術(shù)所長、中國儀器儀表學(xué)會副理事長。

主要從事環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和應(yīng)用研究，發(fā)展了環(huán)境光學(xué)監(jiān)測新方法，研發(fā)了系列環(huán)境監(jiān)測技術(shù)設(shè)備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，集成了大氣污染綜合立體監(jiān)測系統(tǒng)并進行應(yīng)用示范，開拓形成了我國環(huán)境光學(xué)監(jiān)測技術(shù)新領(lǐng)域。

獲國家科技進步二等獎3項，省部級科學(xué)技術(shù)一等獎5項，發(fā)明專利授權(quán)50余項，榮獲“全國先進工作者”稱號。