2022年11月14-15日，中國工程院院士、發展中國家科學院院士、美國國家工程院外籍院士曲久輝在深圳舉辦的第三屆環境工程青年學者學術沙龍上作了主題為《環境工程學科幾個重要方向性問題》的特邀報告。

曲久輝院士在報告中首先指出，開放性科學體系能夠促使新知識不斷擴展和傳播。隨著科學內容、工具和進程開放程度的提高，以共享機制為核心的開放科學新范式將形成增強可再現性、透明度、共享和合作，并將這種做法融進科學事業。隨后，他在報告中主要討論了以下三個問題：

曲久輝院士指出，環境工程學者們善于交叉、學習、跟蹤新知識。但這也導致缺乏原創性知識，即探索和補充現有知識體系中缺失的部分，難以真正做到“從0到1”的源頭創新。

環境工程學科以生物、化學、物理、材料等成熟知識體系為學科基礎，最終形成一種促進人與自然和諧的學問。合理運用基礎知識進行組合并形成環境工程學科系統，可以獲得交叉性知識，認知其他學科無法認知的科學規律。第六次科技革命促進著人類社會科學向交叉學科方向邁進，這恰恰符合環境工程學科知識發展所具備的交叉性。環境工程學科工作者應以新知識為基礎與啟示，在交叉學科領域做出具有創造性的工作。曲久輝院士以減污降碳協同的太陽能工程、治理過程中原位生物合成、水處理過程中的原位自組裝等新時代科學問題為例，指出應用性知識是認識和解決環境問題的新原理及新方法。

曲久輝院士認為，新知識伴隨著顛覆性技術的產生，顛覆性技術具有突變而非連續性的突破、對原有理論或原理的顛覆或填補缺失、可以改變現狀或對未來產生重大影響、對創新范式有重大變革的特點。

環境領域首先產生具有顛覆性特性的是認知，人類對自然的無節制干預遭到了報復，在敲響警鐘的同時首先改變了人類對自然的認知。在環境技術領域，盡管存在活性污泥法、飲用水處理工藝等新工藝方法，但我們對環境工程領域的顛覆性概念仍缺乏自信，即環境工程技術領域仍缺乏實質性創新和顛覆性、具有實質性意義的技術。

他還說道：“我們環境工程領域學者需要對創新技術的缺失現狀進行反思，這種狀況在本質上體現了實質性和顛覆性思想的缺失。此外，我們還沒有跟上科技革命的步伐。到目前為止，我們對新知識的探索仍然是亦步亦趨，我們還沒有進入現代主流科技的內核。作為折疊式的弱勢群體的我們，更多情況下是服從式驅動地解決問題。

青年學者們應努力解決顛覆性環境問題，這需要做非即成的，自我思維定式的突破，這要求青年學者個體和群體思維方式發生深刻的變革和重構，有穿越即成和透視陌生的眼光，突破環境工程的限定，做更有眼界和高度的科研。”

曲久輝院士認為氣候變化不僅限于溫室氣體對環境產生的影響，也是人類與自然相互作用的結果。緩慢、廣泛的、能量釋放巨大的、影響長遠而深刻的氣候問題的核心是能量的不平衡。因此在研究和認識氣候變化時，要從能量驅動和能量平衡角度看待和解釋問題。

突發性災害可能爆發或積累導致的突發。而最可怕的是人為性的突發災害問題，當有不知情，沒有檢測手段，不能識別病原微生物污染水源時，人類將會面臨滅頂之災。因此，青年學者研究突發性災害問題是有價值的。

為了應對氣候突發性變化，應構建具有彈性、韌性的環境體系。以能量平衡、環境友好、冗余性、恢復性、系統性為準則，持續探索局部或整體環境系統的自適應性與外部擾動的動力學機制。

曲久輝院士總結道：“科研范式的變革是必要的。如何在研究者的自由探索和進行有組織的科研二者之間進行平衡，如何堅持獨立性的探索，是實現技術上原創性、顛覆性突破和創造新知識的關鍵。高度重視科學問題的凝練科學問題，一定要將研究思想與科學本源共振。”