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副刊

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新教育

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发布: 11:00am 20/09/2023

新教育

环境污染

科研

默迪卡奖国际实习计划

塑料可持续的替代能源

江欣莹

伍泽川

植物修复法

2023年默迪卡奖国际实习计划成绩公布 获奖者将获资助到国外大学参与研究

报道:实习记者 周艺敏 摄影:本报 陈世伟、受访者提供照片

2023年(2023 Merdeka Award Grant for International Attachment)最近公布成绩,5名获奖者将前往英国、墨西哥、纽西兰、瑞士和美国继续他们已展开的研究项目,汲取不同的学习经验。

默迪卡奖国际实习计划自2012年创办以来,今年已经来到第九届,目前共有29名获奖者受惠于这项计划。

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默迪卡奖国际实习计划开放给从事教育与社区工作、环境保育与生物多样性、卫生科学与科技、文化与艺术、视觉与表演艺术、文化遗产、体育、经济等领域,年龄介于22至35岁的年轻人参加。报名者需准备一份研究计划书,与上百名报名者竞争。获奖者将得到全额资助,到国外大学成为团队的一分子,将自己的研究更上一层楼。

获得健康科技奖的博士和环境奖的博士都认为:“这个奖项对搞研究的大马人来说是至高的荣誉。”

2023年默迪卡奖国际实习计划5名获奖者为阿玛嘉丝祖玛莉雅(左起)、莎扎苏拉雅、玛丝尼、伍泽川和江欣莹。
阿玛嘉丝祖玛莉雅的研究是有关热带雨林生态修复;莎扎苏拉雅则研究在学前教育阶段灌输环境持续价值观,以及玛丝尼目前着重重塑大马原住民的社会经济发展。

报道:实习记者 周艺敏
摄影:本报 陈世伟、受访者提供照片

(一)江欣莹
获奖项目:以光催化作用,转化塑料作为可持续的替代能源。

甜品、冰淇淋再到数理化

来自柔佛州永平的江欣莹,2019年在马来西亚蒙纳士大学获得化学工程系博士学位。2021年至今,她受新加坡国家科学院和新加坡国家研究基金会联合资助,现为南洋理工大学博士后研究员。

江欣莹将前往美国麻省理工学院、苏黎世联邦理工学院和美国哈佛大学继续以光催化作用,转化塑料作为可持续的替代能源的研究。(摄影:本报 陈世伟)

“我长大想开面包店,或是开冰淇淋车!”谁曾想,这句话也是这位简历耀眼的人说的。江欣莹有解释,小时候的她就喜欢吃甜品,羡慕学校外开冰淇淋车的叔叔。升上中学,她开始喜欢物理、数学和化学,也是考得最好的三科。化学工程成为最适合她的科系。

再后来,博士生的她受指导老师蔡尚彪的研究与热情启发,开始专注解决和研究可持续能源。她最初的研究课题是将二氧化碳转化为能量,后将注意力放在塑料。通过分解塑料得到制作燃料的原材料,完成了她的初衷。

“不过,我还是希望开面包店和冰淇淋车,但我不会提供任何塑料。”她说。

塑料竟能成为燃料的原材料?

全球近年来之所以提倡无塑料生活,因为塑料已入侵了食物链。鱼类误食漂泊的塑料微粒,而人类打捞鱼类,制成美味佳肴,导致人体残留塑料微粒。然而,人类的生活离不开塑料,要想一夜间杜绝塑料可谓天方夜谭。另一方面,使用过的塑料又该如何处理?焚烧塑料会释放有毒气体,污染环境又危害人体。堆积垃圾,东太平洋的垃圾岛已是铿锵有力的反面教材。

江欣莹与她的团队研制出一种新颖的无金属催化剂,可加速塑料的降解。塑料完全分解的时间为100到1000年,但利用他们研发的催化剂,只需5天就能分解。这有赖于光催化作用。阳光是一种以非常缓慢的速度降解塑料废物的天然能源,江欣莹的研究便是将这个化学作用加速,把塑料在短短5天内转化为甲酸(HCOOH,更安全地储存氢元素),而甲酸既可以是燃料,也能转化成电能。相较于普通的塑料热降解(需要在200至1000摄氏度下进行),这技术可在常温下进行。

X射线光电子能谱仪,用来表征江欣莹设计出来的纳米光催化剂。在超真空的测试环境下,这仪器能够揭示催化剂内部化学环境以及化学键,帮助江欣莹改良催化剂来提升催化剂的性能。(图:受访者提供)

“我们的催化剂有望可以一次性解决两个问题:环境污染和能量短缺。”江欣莹说,也表示光催化过程不会因需升温而释放温室气体。

江欣莹与团队所研制的催化剂,可有效解决环境污染和能量短缺。(图:受访者提供)

参赛小插曲:只有一晚的准备时间

江欣莹目前在新加坡工作,在她知道默迪卡奖国际实习计划时,已经是报名截止前夕。她连夜在次日中午12点前准备好计划书交上。因此,她对是否能脱颖而出根本没有信心。半决赛时,另外20位选手展现的聪明才智使竞争十分激烈。能够获得这份荣誉,对她而言是最好的礼物。

江欣莹将到美国麻省理工学院、苏黎世联邦理工学院和美国哈佛大学继续相关研究。

自认不是“天选之子”,目标明确最重要

江欣莹不认为自己会止步于此,换言之,获得国际实习计划并非她的“成功”。距离她口中的“成功”,她觉得仍有一段距离,因此实习结束,她会继续进化她对降解塑料的研究与开发。

不过,她始终认为有一个自己所抱有热忱的目标很重要。明确的目标,想尽全力实现目标的热情,当然还有从失败中站起,这些都是经久不衰的成功之道。她自认自己不是“天选之子”,后天的努力是让她赶上别人的优势。

最后,她认为,亲友的支持带给她希望与决心非常重要,也十分感激身边有父母和朋友的无私鼓励与陪伴。

(二)伍泽川
获奖项目:植物修复——土壤重金属污染的自然解决方案

因一门课,开启了科研之路

现为厦门大学马来西亚分校中国——东盟海洋学院的助理教授伍泽川,当年修读马来亚大学环境管理课程是他从事科研的起点。他学习了各种环境污染,逐渐对土壤的污染与生物修复法有兴趣。这也促使他选择作为学士毕业论文的主题,而后朝这个方向进修博士课程。如今,他的研究着重关注并改善大马土壤的污染以及如何使用生物对其进行修复的课题。在默迪卡奖国际实习计划的资助下,他将前往堪萨斯州立大学、南伊利诺伊州大学和密歇根理工大学进行有关研究。

伍泽川将前往堪萨斯州立大学、南伊利诺伊州大学和密歇根理工大学进行有关植物修复的研究。(摄影:本报 陈世伟)

保持积极心态,努力争取机会

伍泽川认为自己获奖的机会不大,因为竞争者才华横溢,在自己擅长的领域展现过人的优势,因此,最终成为获奖人之一,他十分感恩。同时,他也透露自己不是第一次参赛。以前他没有通过第一关,但没有因此受挫,今年第二次参加便成功当选。他表示,每个人会低估自己的能力,但自己往往是最大的敌人。他认为坚持不懈去争取机会是成功的关键,因为成功的道路往往存在很多障碍、失败、挫折、自我执意等等。他认为应该要保持积极的心态,面对眼前发生的一切,同时也要保持高度的热忱。

伍泽川非常热爱自己的研究,且乐意指导他人爱护土壤。他所带领的香根草种植计划——VetBioR便是他乐意向大众指导有关内容的证明。

伍泽川带领香根草种植计划(VetBioR)的活动照。他自认为不喜欢坐在实验室研究,更喜欢在户外研究,后回馈社会。(图:受访者提供)

什么是植物修复法?

有关伍泽川研究的植物修复法(Phytoremediation),是一种利用植物恢复土壤健康的方式。要养殖一株植物,充足的阳光、水分、肥料是必然的,却鲜少人会注意到土地污染的隐患。土壤是生命的基础,帮助植物生长,使其成为动物和人类养分来源,生成营养丰富的食物链。随着土壤健康下降,农作物的品质也将下降。

香根草,伍泽川博士进行植物修复法时所使用的植物,被本人称为”天生的环保英雄“。(图:受访者提供)

伍泽川推广自然解决方法(Nature-based Solutions,NbS),指利用指定植物让受重金属污染的土地恢复健康。植物将扮演吸尘机的角色,吸走重金属等有害物质,将成分降至最低。同时,它们将会储存在植物内部的组织。虽然这天然方式的效率较低,但更为环保、简单和经济。
储存在植物内部,不会对植物造成危害吗?伍泽川表示这是个复杂的问题。从简解释,植物修复法可分为四种:

植物萃取法
(Phytoextraction)
有害物质确实随着水分和养分进入植物内部,但不会参与任何循环系统和成长过程,不如说:刚进到根部就被拦截扣留了。
植物稳定法
(Phytostabilization)
植物并不会吸收有害物质,而是将它抓牢,防止物质在土壤或水中扩散。
植物降解法
(Phytodegradation)
一些植物或微生物可以将有害的有机污染物分解成危害较小的物质,跟大自然的清洁方式一样。
根系过滤法
(Rhizofiltration)
植物的根会过滤掉有害物质,以此来净化池塘、湖泊或废水。

总而言之,利用特定的植物进行植物修复法,植物本身不会受到危害。在植物完成自己的使命,伍泽川以及他的团队会依照污染物含量处理,如果含量过高,团队会对植物进行焚烧或填埋,避免再次污染。

哪种植物适合进行植物修复法?

伍泽川给出几项例子:

01向日葵:花语为“沉默的爱”的向日葵,会默默清除土地中的铅、砷和铀等重金属。

02柳树:虽然是古代四大鬼树,但它能有效净化含有重金属物质、石油以及被有机污染物污染的水分。

03印度芥菜:可食用的蔬菜,能清除土壤中的镉和铅等重金属物质。但伍泽川会尽可能避免使用食用植物进行植物修复法,避免交叉感染以及生物放大作用的出现。

04白杨树:着重于净化石油碳氢化合物(普遍存在于汽油、煤油、柴油、机油等燃料,摄入过多将会刺激肺部,导致咳嗽、窒息、呼吸急促、心率不整等问题)

05凤眼蓝(俗称水葫芦):虽是世界百大外来入侵种之一,但可有效地吸收水里的重金属与有机污染物。

06香根草:伍泽川所使用的修复植物, 被誉为“天生的环保英雄”。香根草扎根得很深,可清除土壤中的毒素。它也能处理脏水、控制土壤侵蚀,甚至清理石油泄漏,用处广泛。

有关默迪卡国际实习计划

2007年8月,马来西亚国家石油公司、埃克森美孚(ExxonMobil)和壳牌(Shell)联合创办默迪卡信托基金,旨在表彰和奖励为国家发展做出贡献的大马人民。培养马来西亚人的卓越品质,默迪卡信托基金分为默迪卡奖和默迪卡奖国际实习计划。

默迪卡奖国际实习计划的获奖者,可选择到心仪的国外大学,参与有关大学科研团队的研究长达3个月。

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