师说 | 研水而乐水,温肯教师金正彬的“智”水情缘


金正彬

  拥有多项科研成果的理工学者,秉持独特教育理念的温肯教授,积极探索中国文化的外国青年……Jungbin Kim(金正彬),现为温州肯恩大学理工学院环境科学专业助理教授。作为温肯引进的国际化顶尖青年人才,金教授于2023年开启了他与温肯的非凡旅程,他的故事充满创造、充满责任、充满追求。

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关于金正彬博士

Jungbin Kim(金正彬)博士毕业于韩国高丽大学,目前为温州肯恩大学理工学院助理教授,专注于膜工艺水处理及海水淡化领域研究。在开展科研、教学工作的同时,金博士担任知名学术期刊《Desalination》(影响因子8.4)的特别编辑,并在国际淡水资源再利用协会(IDRA)的亚太地区青年委员会任职。金博士目前已在一系列知名的SCI学术期刊上累计发表超20篇学术论文,已获授权10项国际专利注册,并成功实施了2项科技成果转让。凭借其成就,他曾获得2011年大韩民国人才奖,并在2024年入选浙江省省级人才项目。

01 AI赋能研究,让治水走向“智水”

  近日,国家自然科学基金委(NSFC)发布了2024国家自然科学基金名单。在获批率仅为10.87%的激烈竞争中,金正彬教授主持的“基于机器学习结垢指数的半批处理式反渗透膜结垢机制研究” 脱颖而出,顺利获批为外国青年学者研究基金项目。

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2024国家自然科学基金获得者——Jungbin Kim

  在水处理领域,反渗透膜技术是一种将海水或污染水转化为纯净水的关键技术。然而,在净化过程中,许多固体沉淀物会堆积在膜表面形成垢层,这就是结垢现象。金教授介绍道:“这一现象就如同给膜穿上了一层厚重的盔甲,阻碍了水流的通过,降低了膜的工作效率,甚至可能导致膜的损坏。因此,减少结垢以延长膜的使用寿命,提升其净化效率尤为重要。”为了更好地理解和控制,他决定采用一种创新的办法:将人工智能技术融入项目。

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半批处理式反渗透膜结垢机制分析

  人工智能在研究中是怎样发挥作用的?金教授告诉记者:“人工智能的机器学习模型会分析大量的数据,学习并预测反渗透膜结垢的过程。这类似于医生通过观察病人的症状和体检数据来诊断疾病,机器学习模型会通过分析水流、压力、水质等数据,来预测和识别可能导致结垢的因素。”他表示,机器学习能够更好地预测结垢现象,为设计和优化解决方案提供数据支持。

  在人工智能算法的帮助下,金教授创新优化了水处理和海水淡化技术,并提出17项专利申请。他坦言,获批外国青年学者研究基金项目后,希望让机器学习的优势最大化,进一步提升反渗透膜技术的效率和稳定性,通过减少结垢现象将反渗透的能耗降低10%以上,最终能在全球范围内帮助改善水质,为应对气候变化和人口增长带来的水资源压力提供科技支持。

02 师生“组队”,共绘环境改善蓝图

  金正彬毕业于韩国高丽大学,并获得了土木、环境和建筑工程博士学位。在博士期间,他深度参与了韩国与阿联酋共同进行的海水淡化项目,并在这个项目工作了六年,积累了宝贵的学术经验。因为一直对水处理,特别是解决各种水体污染问题特别感兴趣,所以在来到温州后,他就开始关注当地的水生态环境。

  自今年春季起,金教授带着6名学生和1名工作人员,开启了一项市政水体回收利用的研究项目。这个项目的主要目的就是利用反渗透(RO)和电沉积技术,从市政地表水中回收清洁水和重金属,提升水回收和水处理的效率,同时评估能耗和经济价值。该项技术的实施将最终减少环境污染,提供安全的水和环境,造福本地居民。

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指导学生实验中

  利用课余时间,他们奔走在温州市区的各个水域,挑选最佳的水样采集点,并使用专业的工具,在特定的地点采集水样。回到实验室,对水样进行预处理后,再进行水质分析,检测其导电率、pH值等特性,利用RO和电沉积技术从市政地表水中回收清洁水、提取重金属,使用开发的数学模型计算能源消耗和成本,评估这些技术在循环经济原则下的可行性……周而复始,就这样一直坚持了几个月的时间。

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带队参加第14届亚太膜学会会议(AMS)

  今年7月,他与学生将初步成果在第14届亚太膜学会大会(AMS)上进行发表,并成功在中国申请了一项专利。“我很高兴能够把技术运用于实践,同时在实际运用中检验和改善它们。更难得的是,学生们能够向世界权威的科研人员展示研究成果,提出有深刻见解的问题,这种机会对他们来说是无比珍贵的。”提起最近所做的工作,金正彬直言,推动技术升级,让科研与社会需求紧密结合,他深感责任重大。而身为老师,让学生在实践中,用环境科学的专业知识,解决现实世界的实际问题,从有意义、有潜力的项目中受益,更是令他满足。

03 支招生态文明建设,让“宜居城市”更宜居

  “二十年前,我曾学习过三年中文,并且作为韩国青年代表访问中国。”2007年,金正彬以韩国青年代表的身份访问中国,纪念中韩建交15周年。期间,他到北京和武汉学习中国文化课程,了解中国文化,在那时就与中国结下了不解之缘。对他来说,中国的文化和生活方式充满了吸引力。来到温肯不久后,他又迅速地适应了新的环境与生活节奏。

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游览温州山水

  探索温州多样的文化活动,亦或是骑自行车漫无目的地出游,都让他感受到了前所未有的放松与自由。“这座城市美丽宜居,带给了我非常好的印象。这里既有城市的便利,又不至于过于繁忙。在温州,我能够享受到许多生活的乐趣。我去过很多大都市,但温州的氛围是独一无二的。” 他笑着说。

  展望未来,金正彬教授希望将他的研究成果转化为实际应用,帮助温州改善水质,提升水生态健康。“水资源短缺和污染是我们必须面对的难题。如何提高水资源的利用程度?如何提高水的净化效率?我想尝试去给出答案。”作为温州的一份子,他很高兴通过自己的热情和知识,改善城市水质,实现循环经济,让温州人民受益。他相信,通过高效的科研创新和产学研合作,温州能够在生态文明建设上取得更大的进展。

中文 | 朱澈
英文 | 林孜励
文稿编辑 | 项温蔚 林孜励
图片 | 受访者提供
一审 | Jungbin Kim 叶琼
二审 | 王舒 尚蕊
三审 | 吕卓环
责编 | 传播与公共关系部

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