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海洋，覆盖了地球表面的四分之三，是自然界最重要的水体组成部分。近几十年，随着沿海城市经济的快速发展、海上石油开采、船运活动等人类活动的影响，一些有毒有机污染物和金属元素等纷纷被带进海洋，给人类的生存和发展带来了极为不利的后果，整个蓝色地球逐渐变了样。
海洋污染中陆地污染源占了80%甚至更多，它们通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式，最终汇入海洋。污染物一旦进入海洋后，很难再转移出去，特别是一些不易溶解和较难降解的持久性有毒物质，随着时间的积累，在海洋中越积越多，并在生物中富集，通过食物链传递，达到金字塔顶端，最终对人体健康造成潜在威胁。海洋污染已引起国际社会越来越多的重视。
它们在海洋中发生了什么样的变化？这些变化又带来哪些危害？怎样才能及时止损？研究这些关乎人类在地球上长期生存的问题，厦门大学教授王新红当仁不让。
顺应发展的选择
王新红读大学是在20世纪八九十年代。当时，全球经济阔步发展，但同时催生了诸多环境问题。在学术界，环境地球化学——一门融合环境科学、地球化学、生物学、生态学等多专业的新兴学科，渐渐被人熟知。同期成长的一人、一学科在十几年后的厦门大学有了交集。
“我之前学的是石油有机地球化学，后来在大潮流背景下，从地球科学研究开始向环境科学转型，也就是利用地球科学的交叉性、系统性理念及先进的技术手段来研究环境问题。”1994年，从成都理工学院硕士毕业的王新红顺势踏过这道门槛，入职了厦门大学环境科学研究中心。在那里，她遇到了对自己科研生涯尤为重要的两个人，洪华生教授和郑微云教授。
洪华生是环境科学研究中心的首届主任，也是20世纪80年代我国首位回国的海洋学女博士，主攻海洋生物地球化学研究。在她的引导下，王新红基于厦门大学海洋环境科学研究的特色和优势，开展了厦门及其邻近海域海水和沉积物中多环芳烃的地球化学研究，发表了多篇论文，并取得环境科学专业的博士学位。
环境地球化学主要研究天然和人为释放的化学物质的迁移转化规律，及其与环境质量、人体健康的关联性。这就要求，研究人员除了做到合理布点采样、精确分析监测以及质量控制和保证等，还需要深入探索这些污染物在环境中挥发、吸附、降解等过程与机制，并掌握有毒化合物对自然生态系统产生的毒性效应和危害。由于早期条件有限、资历尚浅，在分析痕量有机物污染时，王新红坦言进行得并不顺利。但她留意到一些意想不到的海洋污染事件：在海洋环境中，有些有毒有害污染物的含量不高，没有随着时间延长而消失，反而靠着常年在生物体内的累积产生严重的毒性效应，甚至影响到种群的发展。关于这一现象的种种疑问，促使王新红叩开了生态毒理学的大门。这是一项与环境地球化学联系紧密的研究，由生态学、环境化学、毒理学、海洋生物学等多学科交叉和融合。在这条道路上，海洋生态毒理学专家郑微云教授是王新红的引路人。“生态毒理学研究关注污染物的生物生态效应，即污染物等对生物及生态系统的危害程度、影响范围，可为国家制定海水及沉积物等环境基准提供依据。我经常和郑教授沟通，受益颇深，还和他一起起草了国家基金项目申请书，了解到更多污染物对鱼类等海洋生物的毒性影响机制。后来，我们接连拿到了国家自然科学基金的项目。他很高兴，鼓励我利用自己的学科背景优势，把海洋生态毒理学和环境地球化学融合起来研究下去。”
2001年，王新红博士毕业。她回忆说，受实验技术等条件限制，当时的环境地球化学想开展的创新性研究工作推动较为缓慢。幸运的是，生态毒理学这一“副业”，倒是带来了国家项目审核通过的好消息。于是，王新红坦然地接受了研究重心的变化，一边开展海洋生态毒理学工作，一边密切关注海洋环境分析化学研究手段和技术的进展。那些年，她寻找合作方、前往知名学府深造、为研究工作引进新技术，目的是为自己的优势研究领域环境有机地球化学积蓄力量。
积跬步以至千里
与其说王新红在等待发展机遇，不如说她在争取为自己创造机会。在香港科技大学、英国兰卡斯特大学、美国伍兹霍尔海洋研究所等，她均有或长或短的停留时间，多是以访问学者的身份交流，思考国际前沿技术与环境地球化学研究的结合。这个过程正是王新红拓展领域，迈开对新兴污染物创新性研究的重要一步。
“环境科学本身就是一个交叉性的学科。在不同高校研究所的访问经历让我把接触到的化学、生物、海洋、地质方面的知识慢慢融会贯通起来，科研思路理顺了，科研视野拓宽了。”如今，在王新红的研究体系当中，环境地球化学与生态毒理学已经很好地实现了融合。她将有机污染物视作起点，沿着这个污染物的地球化学过程做现场采样调查、实验室分析，研究它们的迁移转化过程及影响机制，并进一步探讨它们对生物及其种群的生态毒性效应，通过生态和健康风险评价，科学地评估并确定污染物对人类和自然界影响的安全警戒线。
在这个日臻完善的研究链条中，污染物的痕量分析方法建立是研究的基础和根本，也是開展后续研究至关重要的起始环节。据王新红介绍，海洋环境中有机污染物的多环芳烃、有机锡化合物、持久性有机污染物（POPs）等，浓度低（10-9？10-12）、毒性大，因依赖严格的洁净实验室及高精度的大型分析仪器，痕量分析实验室的建设不尽如人意，可以说严重阻碍了该领域的发展进程。也因此，她在近20多年的时间里将方法体系建立作为突破点，从未停止对环境分析化学的探索。
20世纪90年代，实验室条件有限，王新红曾为了建立海洋环境中痕量有机污染物如有机锡化合物的分析方法，从实验室蒸馏和提纯到试剂开始，到后面实验方法与国际标准参照物对照过关，一忙就是5年时间。她说，那时候国内没有现成的技术和满足痕量分析条件的有机溶剂，分析手段、实验体系都要靠着一遍遍摸索来修正和完善。“不同于分析化学等研究方向，我们摸索出来的分析方法必须满足质控要求，具备良好的重现性。” “大脑就是存算一体的系统，所以能不能模仿人脑去做一个机器？”黄鹏解释说，阿尔法围棋（AlphaGo）击败李世石用了176个GPU、1202个CPU，功耗是150000W。而李世石的大脑体积大概是 1.2L，有1011个神经元，1015个突触，思考的时候功耗是20W。“大脑的功耗这么小，这么聪明，这里面还有这么大容量的神经元、突触，给了我们很多启发。”为此，黄鹏作为研究骨干参与到科技部重点研发计划“基于二维材料的电子突触”项目的研究中，他想通过向大脑寻找答案，看看大脑是如何处理计算的，大脑拥有的神经突触是否能通过仿真技术做出电子突触。
授人以渔育学生
2020年是黄鹏在北京大学的第十年，10年听起来很漫长，但是因为有着老师、朋友、同事的陪伴和鼓励，他的每一步都走得很稳健。
“博士毕业的时候，我也找过一些企业的工作，但找了一圈发现我还是更喜欢科研工作，另外我觉得教书育人是一份很神圣的工作。”黄鹏觉得把一名学生从初出茅庐培养成科研栋梁，是一个非常有成就感的过程。
但教书育人并不是一个简单的工作，黄鹏感触最深的是教育理念的转变。“刚开始的时候，我觉得把基本的知识教给学生就可以了。”但不管是导师刘晓彦教授的教导，还是北京大学对新老师的培训，传达给黄鹏的是，“重要的是教授学习的方法，而不是教具体的知识”。“教给学生具体的知识，学生可能会忘，但是教具体的学习方法，学生基本上都不会忘，而且会用在学习新的知识点上，融会贯通。”古语云，授人以鱼不如授人以渔，黄鹏深深感受到了“捕鱼”的方法有多重要。
当被记者问到，北京大学最吸引他的地方在哪里时，黄鹏给出了两个答案：一是学术自由的氛围，二是强烈的批判精神。
对做学术的人来说，学术自由是最重要的，黄鹏在北京大学最特别的感受是：“没有人会和你说必须要做什么，你想做什么都是可以的。”黄鹏认为学术自由才能让自己在科研上得到更大的发展。同时在学术自由氛围的影响下，黄鹏更注重鼓励学生的思维要无拘无束、天马行空。
而北京大学强烈的批判精神，对科研帮助更大。“真理是越辩越明，有争议才有进步，很多时候伟大的发明必须要有批判的精神才行。”在黄鹏看来，学生不仅要有批判的精神，更要有克服困难的能力。“因为想要把事情做到有价值，做出比较好的成果，一定会遇到困难。”黄鹏经常和学生说，如果做一件事情一帆风顺，始终没有遇到任何困难，那说明做的事情没有任何价值，因为换一个人也能做相同的事情。解决困难的能力，并不是每一个人生来就有的，但困难总是和人不期而遇，如何迈过这个坎，考验着每一个想要在学术上攀登顶峰的人。黄鹏坚信，学生遇到困难、解决困难获得的收获，永远要比一帆风顺获得的收获更多，成长得更快。
“顶天立地”做科研
在过去的10年里，以深度神经网络为代表的人工智能技术对人类产生了深远的影响。如何才能更进一步，从弱人工智能跨入强人工智能，叩问着每一个智能研究者的心。
越来越多的科学家意识到，发展人工智能的关键并非简单地提高计算能力和增加数据，而是如何建立一个类脑的智能模型。黄鹏研究的类脑计算、存算一体就是向生物找答案，向人类大脑找答案，而受到大脑启发的硬件设计，将带领人工智能走向新的道路。
谈到研究、谈到未来，黄鹏侃侃而谈，目光坚定，但他也经历过一段非常迷茫的时期。“博士的第四年和第五年，是我最迷茫的时候。”在那时，黄鹏还不能确定最终的研究方向，经常是做了两三个月的工作之后，发现别人已经解决了这个问题，甚至比他做得还好。黄鹏很苦恼，怀疑自己是否适合科研工作，“相当于船在大海迷失了方向，一直在原地打转”。导师刘晓彦教授如此教导黄鹏，“你不能急，越急越找不到合适的方向，寻找方向本身就是一种修炼，你不必担心最后能否修炼得道，最重要的是你成长的过程”。黄鹏在家人和老师的鼓励支持下，走出了这段艰难的岁月，找到了自己的前进方向。
十几年的科研之路，除了一路上家人和师长的支持，对科研的理想和情怀是黄鹏坚持下去的最大动力。课题组的康晋锋教授曾对黄鹏说，做微电子研究既要“顶天”又要“立地”。所谓“顶天”就是要有科学的理论，做最前沿的学术研究，掌握这一领域的最新动态。康晋锋教授希望在退休前能建立一套统一的理论，总结出这些微电子研究领域中许多神奇的物理现象，这也是黄鹏的终极目标。
“立地”是理论能运用，研究成果能落地。黄鹏希望通过目前正在进行的忆阻器项目，与科技公司合作，真正做出一些产品来，能够把国家在集成电路方面的短板补齐。“我希望自己能像钱学森这样满怀报国情的老一辈科学家一样，为祖国的发展贡献出自己的一份力量。”
专家简介
黄鹏，博士，助理研究员。2015年博士毕业于北京大学；2015—2018年北京大学微纳电子学研究院博士后研究员；2018年4月受聘为北京大学微纳电子学院助理研究员；2020年获得国家优秀青年科学基金立项资助。主要从事忆阻器件及类脑计算芯片的研究，包括忆阻逻辑运算及新型计算架构和忆阻效应的物理机制、模型和模拟。以第一作者（含共同一作）或共同通讯作者发表论文40余篇，其中微电子标志性顶级会议IEDM论文9篇，Nat. Electron.和AM（IF=25.8）論文各1篇，谷歌学术引用1700余次，H因子19。
海洋污染中陆地污染源占了80%甚至更多，它们通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式，最终汇入海洋。污染物一旦进入海洋后，很难再转移出去，特别是一些不易溶解和较难降解的持久性有毒物质，随着时间的积累，在海洋中越积越多，并在生物中富集，通过食物链传递，达到金字塔顶端，最终对人体健康造成潜在威胁。海洋污染已引起国际社会越来越多的重视。
它们在海洋中发生了什么样的变化？这些变化又带来哪些危害？怎样才能及时止损？研究这些关乎人类在地球上长期生存的问题，厦门大学教授王新红当仁不让。
顺应发展的选择
王新红读大学是在20世纪八九十年代。当时，全球经济阔步发展，但同时催生了诸多环境问题。在学术界，环境地球化学——一门融合环境科学、地球化学、生物学、生态学等多专业的新兴学科，渐渐被人熟知。同期成长的一人、一学科在十几年后的厦门大学有了交集。
“我之前学的是石油有机地球化学，后来在大潮流背景下，从地球科学研究开始向环境科学转型，也就是利用地球科学的交叉性、系统性理念及先进的技术手段来研究环境问题。”1994年，从成都理工学院硕士毕业的王新红顺势踏过这道门槛，入职了厦门大学环境科学研究中心。在那里，她遇到了对自己科研生涯尤为重要的两个人，洪华生教授和郑微云教授。
洪华生是环境科学研究中心的首届主任，也是20世纪80年代我国首位回国的海洋学女博士，主攻海洋生物地球化学研究。在她的引导下，王新红基于厦门大学海洋环境科学研究的特色和优势，开展了厦门及其邻近海域海水和沉积物中多环芳烃的地球化学研究，发表了多篇论文，并取得环境科学专业的博士学位。
环境地球化学主要研究天然和人为释放的化学物质的迁移转化规律，及其与环境质量、人体健康的关联性。这就要求，研究人员除了做到合理布点采样、精确分析监测以及质量控制和保证等，还需要深入探索这些污染物在环境中挥发、吸附、降解等过程与机制，并掌握有毒化合物对自然生态系统产生的毒性效应和危害。由于早期条件有限、资历尚浅，在分析痕量有机物污染时，王新红坦言进行得并不顺利。但她留意到一些意想不到的海洋污染事件：在海洋环境中，有些有毒有害污染物的含量不高，没有随着时间延长而消失，反而靠着常年在生物体内的累积产生严重的毒性效应，甚至影响到种群的发展。关于这一现象的种种疑问，促使王新红叩开了生态毒理学的大门。这是一项与环境地球化学联系紧密的研究，由生态学、环境化学、毒理学、海洋生物学等多学科交叉和融合。在这条道路上，海洋生态毒理学专家郑微云教授是王新红的引路人。“生态毒理学研究关注污染物的生物生态效应，即污染物等对生物及生态系统的危害程度、影响范围，可为国家制定海水及沉积物等环境基准提供依据。我经常和郑教授沟通，受益颇深，还和他一起起草了国家基金项目申请书，了解到更多污染物对鱼类等海洋生物的毒性影响机制。后来，我们接连拿到了国家自然科学基金的项目。他很高兴，鼓励我利用自己的学科背景优势，把海洋生态毒理学和环境地球化学融合起来研究下去。”
2001年，王新红博士毕业。她回忆说，受实验技术等条件限制，当时的环境地球化学想开展的创新性研究工作推动较为缓慢。幸运的是，生态毒理学这一“副业”，倒是带来了国家项目审核通过的好消息。于是，王新红坦然地接受了研究重心的变化，一边开展海洋生态毒理学工作，一边密切关注海洋环境分析化学研究手段和技术的进展。那些年，她寻找合作方、前往知名学府深造、为研究工作引进新技术，目的是为自己的优势研究领域环境有机地球化学积蓄力量。
积跬步以至千里
与其说王新红在等待发展机遇，不如说她在争取为自己创造机会。在香港科技大学、英国兰卡斯特大学、美国伍兹霍尔海洋研究所等，她均有或长或短的停留时间，多是以访问学者的身份交流，思考国际前沿技术与环境地球化学研究的结合。这个过程正是王新红拓展领域，迈开对新兴污染物创新性研究的重要一步。
“环境科学本身就是一个交叉性的学科。在不同高校研究所的访问经历让我把接触到的化学、生物、海洋、地质方面的知识慢慢融会贯通起来，科研思路理顺了，科研视野拓宽了。”如今，在王新红的研究体系当中，环境地球化学与生态毒理学已经很好地实现了融合。她将有机污染物视作起点，沿着这个污染物的地球化学过程做现场采样调查、实验室分析，研究它们的迁移转化过程及影响机制，并进一步探讨它们对生物及其种群的生态毒性效应，通过生态和健康风险评价，科学地评估并确定污染物对人类和自然界影响的安全警戒线。
在这个日臻完善的研究链条中，污染物的痕量分析方法建立是研究的基础和根本，也是開展后续研究至关重要的起始环节。据王新红介绍，海洋环境中有机污染物的多环芳烃、有机锡化合物、持久性有机污染物（POPs）等，浓度低（10-9？10-12）、毒性大，因依赖严格的洁净实验室及高精度的大型分析仪器，痕量分析实验室的建设不尽如人意，可以说严重阻碍了该领域的发展进程。也因此，她在近20多年的时间里将方法体系建立作为突破点，从未停止对环境分析化学的探索。
20世纪90年代，实验室条件有限，王新红曾为了建立海洋环境中痕量有机污染物如有机锡化合物的分析方法，从实验室蒸馏和提纯到试剂开始，到后面实验方法与国际标准参照物对照过关，一忙就是5年时间。她说，那时候国内没有现成的技术和满足痕量分析条件的有机溶剂，分析手段、实验体系都要靠着一遍遍摸索来修正和完善。“不同于分析化学等研究方向，我们摸索出来的分析方法必须满足质控要求，具备良好的重现性。” “大脑就是存算一体的系统，所以能不能模仿人脑去做一个机器？”黄鹏解释说，阿尔法围棋（AlphaGo）击败李世石用了176个GPU、1202个CPU，功耗是150000W。而李世石的大脑体积大概是 1.2L，有1011个神经元，1015个突触，思考的时候功耗是20W。“大脑的功耗这么小，这么聪明，这里面还有这么大容量的神经元、突触，给了我们很多启发。”为此，黄鹏作为研究骨干参与到科技部重点研发计划“基于二维材料的电子突触”项目的研究中，他想通过向大脑寻找答案，看看大脑是如何处理计算的，大脑拥有的神经突触是否能通过仿真技术做出电子突触。
授人以渔育学生
2020年是黄鹏在北京大学的第十年，10年听起来很漫长，但是因为有着老师、朋友、同事的陪伴和鼓励，他的每一步都走得很稳健。
“博士毕业的时候，我也找过一些企业的工作，但找了一圈发现我还是更喜欢科研工作，另外我觉得教书育人是一份很神圣的工作。”黄鹏觉得把一名学生从初出茅庐培养成科研栋梁，是一个非常有成就感的过程。
但教书育人并不是一个简单的工作，黄鹏感触最深的是教育理念的转变。“刚开始的时候，我觉得把基本的知识教给学生就可以了。”但不管是导师刘晓彦教授的教导，还是北京大学对新老师的培训，传达给黄鹏的是，“重要的是教授学习的方法，而不是教具体的知识”。“教给学生具体的知识，学生可能会忘，但是教具体的学习方法，学生基本上都不会忘，而且会用在学习新的知识点上，融会贯通。”古语云，授人以鱼不如授人以渔，黄鹏深深感受到了“捕鱼”的方法有多重要。
当被记者问到，北京大学最吸引他的地方在哪里时，黄鹏给出了两个答案：一是学术自由的氛围，二是强烈的批判精神。
对做学术的人来说，学术自由是最重要的，黄鹏在北京大学最特别的感受是：“没有人会和你说必须要做什么，你想做什么都是可以的。”黄鹏认为学术自由才能让自己在科研上得到更大的发展。同时在学术自由氛围的影响下，黄鹏更注重鼓励学生的思维要无拘无束、天马行空。
而北京大学强烈的批判精神，对科研帮助更大。“真理是越辩越明，有争议才有进步，很多时候伟大的发明必须要有批判的精神才行。”在黄鹏看来，学生不仅要有批判的精神，更要有克服困难的能力。“因为想要把事情做到有价值，做出比较好的成果，一定会遇到困难。”黄鹏经常和学生说，如果做一件事情一帆风顺，始终没有遇到任何困难，那说明做的事情没有任何价值，因为换一个人也能做相同的事情。解决困难的能力，并不是每一个人生来就有的，但困难总是和人不期而遇，如何迈过这个坎，考验着每一个想要在学术上攀登顶峰的人。黄鹏坚信，学生遇到困难、解决困难获得的收获，永远要比一帆风顺获得的收获更多，成长得更快。
“顶天立地”做科研
在过去的10年里，以深度神经网络为代表的人工智能技术对人类产生了深远的影响。如何才能更进一步，从弱人工智能跨入强人工智能，叩问着每一个智能研究者的心。
越来越多的科学家意识到，发展人工智能的关键并非简单地提高计算能力和增加数据，而是如何建立一个类脑的智能模型。黄鹏研究的类脑计算、存算一体就是向生物找答案，向人类大脑找答案，而受到大脑启发的硬件设计，将带领人工智能走向新的道路。
谈到研究、谈到未来，黄鹏侃侃而谈，目光坚定，但他也经历过一段非常迷茫的时期。“博士的第四年和第五年，是我最迷茫的时候。”在那时，黄鹏还不能确定最终的研究方向，经常是做了两三个月的工作之后，发现别人已经解决了这个问题，甚至比他做得还好。黄鹏很苦恼，怀疑自己是否适合科研工作，“相当于船在大海迷失了方向，一直在原地打转”。导师刘晓彦教授如此教导黄鹏，“你不能急，越急越找不到合适的方向，寻找方向本身就是一种修炼，你不必担心最后能否修炼得道，最重要的是你成长的过程”。黄鹏在家人和老师的鼓励支持下，走出了这段艰难的岁月，找到了自己的前进方向。
十几年的科研之路，除了一路上家人和师长的支持，对科研的理想和情怀是黄鹏坚持下去的最大动力。课题组的康晋锋教授曾对黄鹏说，做微电子研究既要“顶天”又要“立地”。所谓“顶天”就是要有科学的理论，做最前沿的学术研究，掌握这一领域的最新动态。康晋锋教授希望在退休前能建立一套统一的理论，总结出这些微电子研究领域中许多神奇的物理现象，这也是黄鹏的终极目标。
“立地”是理论能运用，研究成果能落地。黄鹏希望通过目前正在进行的忆阻器项目，与科技公司合作，真正做出一些产品来，能够把国家在集成电路方面的短板补齐。“我希望自己能像钱学森这样满怀报国情的老一辈科学家一样，为祖国的发展贡献出自己的一份力量。”
专家简介
黄鹏，博士，助理研究员。2015年博士毕业于北京大学；2015—2018年北京大学微纳电子学研究院博士后研究员；2018年4月受聘为北京大学微纳电子学院助理研究员；2020年获得国家优秀青年科学基金立项资助。主要从事忆阻器件及类脑计算芯片的研究，包括忆阻逻辑运算及新型计算架构和忆阻效应的物理机制、模型和模拟。以第一作者（含共同一作）或共同通讯作者发表论文40余篇，其中微电子标志性顶级会议IEDM论文9篇，Nat. Electron.和AM（IF=25.8）論文各1篇，谷歌学术引用1700余次，H因子19。