工学界不乏巾帼。在北大工学院，女教师犹如绿叶丛中一点红，但数量少不代表分量轻。她们以柔克刚，出色地书写了工学女性的一片天空。适逢三月回春迎来女性节日之际，我们采访了数位工学院女性科学家，并推出工学女科学家系列专题，从不同侧面展现工科女性学者的生活，讲述她们以科学为信念的付出与收获，她们耀眼风采背后的酸甜苦乐。本期的主角是工学院能源与资源工程系特聘研究员、北京大学水资源研究中心副主任刘杰">刘杰。
2006年，北京大学工学院成立近一年，在时任院长的陈十一">陈十一教授和副院长张东晓">张东晓教授力邀之下，水文地质学界权威科学家郑春苗">郑春苗到北大任职，并创立了水资源研究中心（简称水中心）。
师从郑春苗">郑春苗的刘杰">刘杰当时正在读博的最后阶段。2007年夏天，刘杰">刘杰博士毕业，成为首批加入水中心的人员之一。从做博士后开始到正式教职人员，她一直待在水中心，并担任工学院能源与资源工程系的本科授课任务，讲授《地球科学基础》、《地下水水文学》两门专业必修课。
刘杰">刘杰本科就读于山西大学环境科学专业，由于当时跟着导师做的项目偏向水环境，刘杰">刘杰因此对水资源产生了兴趣；在中国农业科学院读硕士期间，她的研究为生态水文方向。与“水”结缘的刘杰">刘杰争取到了赴美攻读博士的机会，她的博士论文方向是中国华北平原地下水模拟与可持续管理，因此虽然在美学习，暑假都会回到国内做实地调查和研究工作。
2007年刘杰">刘杰博士毕业时，身边的同学大多留在美国就职，她却选择回到国内，加入郑春苗">郑春苗教授创立的水中心，“国内现在对地下水越来越重视了，更需要我从事的工作。”
在导师郑春苗">郑春苗赴美留学的80年代，正是“拉夫运河”事件*之后的美国地下水污染防治“黄金时代”，这促使郑春苗">郑春苗等一批水文地质研究者的方向由地下水开采利用转向地下水污染防治。对于刘杰">刘杰来说，现在的中国则正在经历类似的时代，她的科研人生将与这个时代共同起伏前行。
地下水“看不见摸不着”，一度不被重视。随着中国进入经济高速发展的GDP上升期，包括地下水的过度开采与污染问题在内，各种环境问题相继产生。在华北地区，由于地表水几乎已经干涸，70%的用水来自地下水；地下水污染问题日益严重，加之中国国土幅员辽阔、地质地形复杂等因素，也使地下水问题的防治更为棘手。
另一方面，中国的地下水污染治理刚刚起步。刘杰">刘杰说，对于地下水问题目前国内仍主要处于监测阶段，国土资源部地质调查部门正在对全国地下水水位、水质进行普查，从而为地下水污染治理提供基线信息。“和国外比起来，我们还在‘找问题’的阶段。但比较乐观的是针对污染治理已经有不少较为成熟的工程措施了，比如清华大学在环境治理工程研究上已经做得很好，但像医生治病要对症下药一样，仅有药还不够，还需要找到病症所在，而我们的主要工作，就是准确找到‘病症’，从上游搞清楚污染物在地下含水层中的位置及如何迁移转化等问题。”
这几年刘杰">刘杰主要在做的，正是关于地表地下水交互的研究。对流域的地下水进行监测，以地表地下水交互数据为基础，建立流域模型，从而对整个流域的水资源量进行估计，为水资源管理决策提供科学依据。
区域研究是有普适性的，比如我国西北干旱半干旱内陆河流域，在世界其他地区也存在着相似的区域。刘杰">刘杰与团队近期正在进行一个流域研究的重大项目，即由郑春苗">郑春苗老师牵头的国家自然科学基金委重大研究计划“黑河流域生态-水文过程集成项目研究”。针对黑河流域水资源、生态问题的重要性和典型性，在大量收集整理研究资料的基础上，他们建立并验证了中下游地表水地下水耦合模型，并在国际一流水资源期刊发表了近20篇SCI论文，为该流域乃至类似地区水资源和生态问题综合研究提供了可靠的理论支持。
一说起水文地质专业，人们的印象大都是风餐露宿、又苦又累，很少见到女性的身影。而对刘杰">刘杰来说，野外工作虽然多，她并不觉得苦。
她的工作要求完成每学期的教学任务，因此，出野外工作通常都会利用假期时间。无论高山还是荒野，有水的地方就有水文工作者的脚印。在祁连山采集水样，会经历严酷多变的气候和强烈高原反应；而在河流湖泊中工作有时需要自己下水安装设备和开展实验，“穿着皮裤也不行，最后水都倒灌进去了。”带学生出野外，为了大家的人身安全，每次都要买保险，并一路为大家安全操心。她还记得2013年和几位同学一起到内蒙古巴丹吉林沙漠里研究沙漠湖泊的成因、地下水排泄情况，大漠渺无人烟，景色壮丽，到夜晚头顶繁星如钻，在他们脑海中留下深刻印象；中午冒着三四十度的高温，晚上则轮流在帐篷值夜，遇上狂风大作，惊心动魄。“这个领域确实女生偏少，但和大自然联系紧密，我觉得很有意思。”比起整天在室内伏案的工作，出野外的生活有苦也有乐，刘杰">刘杰乐在其中。
在美国，野外工作者通常全身装备，男性和女性工作条件都差不多。国内相关装备还不是很完善，女生相对男生来说稍有弱势，刘杰">刘杰说自己没觉得有多大区别，但以前带学生出去的时候有些瘦弱些的女孩子看着还是挺令人担心的。随着观念和工作条件的进步，现在志愿这一领域的男女生比例差不多了，她的学生中也有不少女生。“关键还是看人，跟性别没有太大关系。”
做水文地质研究，每次出差平均需要两周左右，作为年轻妈妈的刘杰">刘杰也只有在孩子出生后的一年里没有出差野外，其他时间习以为常。对于科研工作者刘杰">刘杰来说，最希望的是“孩子不要生病”，另外孩子放假也是她头疼的时候。如何更好地平衡工作与家庭生活，刘杰">刘杰也在努力摸索。她的爱人也是科研人员，平时夫妻俩会做好协调，错开出差的时间。更关键的秘诀，是“工作效率高一点”。
目前刘杰">刘杰对自己的工作有更深一步的思考，“在学校里阳春白雪，和实际应用还需要更进一步结合，我个人希望能够将科研与管理衔接起来，把科研成果真正用到水资源实际管理中。”她和水中心的同事也在筹备建立中国水安全智库，“对上为水资源政策制定和管理出谋划策，对下为公众普及水科学知识”。
另外，她正在关注一个新的研究方向：水能关系，即水资源与能源的关系研究。“在许多大城市水资源和能源是发展瓶颈。”水的开采、生产、输送等都需要能源，而能源产业包括页岩气等新能源也都需要大量水资源，同时会对水环境产生很大影响。刘杰">刘杰希望能针对全国以及城市层面的水能关系进行系统研究，探讨二者的协同利用和管理。目前水中心团队已经加入中美水能关系研究联盟，将首先对特大城市北京的水能关系和协同管理加以研究。
“水”背后的这种庞大能量转换，对于我们这些普通人尤其是城市居民来说，身在其中，可能很难感受得到。区别于大家容易感受到的空气污染雾霾问题，地下水污染通常具有隐蔽性和延迟性，与人们日常生活的关联似乎并不那么明显，正因如此，相应的环保意识和行动力还远远不够。“水居下而利万物”，刘杰">刘杰等人的工作，正像水这种物质的存在一般，毫不显露张扬，但却不容忽视，重要无比。在推动中国水文地质和地下水研究走向世界的同时，水中心正在逐渐成为具有国际先进水平的中国水资源研究和教育基地。
对于自己正在和将要做的事情，刘杰">刘杰满怀热情与信心，“在我当时选择专业的时候，有人比较倾向于那些热门专业，但我觉得自己选这一行没错。只要深入进去，行行出状元。”这位与水结下不解之缘的年轻女科学家，在水的研究中收获着无上的乐趣，也将为水资源事业贡献更多力量。
注*拉夫运河事件：
拉夫运河是位于美国加里福尼亚州一条废弃运河，从1920年到1952年，该运河被充当为化学废物填埋场，以胡克电化学公司为主的企业向河道内倾倒各种废弃物达800万吨，致癌废弃物达4.3万吨。1953年，被各种有毒废弃物填满的运河被转卖给当地的教育机构。此后，在这片土地上盖起了大量的住宅和一所学校。从1977年开始，这里的居民不断患上各种怪病，孕妇流产、儿童夭折、婴儿畸形、癫痫、直肠出血等病症频频发生。地面渗出含多种有毒物质的黑色液体。经过当地居民不断努力呼吁和媒体的报道，这一事实引起美国全国关注。时任总统卡特宣布封闭当地住宅，关闭学校，并将居民撤离。1980年，美国国会通过了划时代的环境对策补偿责任法(CERCLA，又称”超级基金法“)，强迫污染企业付费清除环境污染。1995年，胡克公司的母公司西方石油公司同意支付1.29亿美元的赔偿。到2004年，在付出4亿美元和24年的时间后，拉夫运河的污染物清除工作宣告完成。
拉夫运河事件被认为是美国环保事业的里程碑，美国政府首次动用联邦资金用于清理泄漏的化学物质和有毒垃圾场。超级基金法出台以来，美国政府对超过300块以上的“毒地“进行了治理，相关环境赔偿法规和对已搬迁排污企业的惩罚措施也极大地促进了企业对环保的重视。郑春苗">郑春苗教授和刘杰">刘杰研究员于2013年在《科学》（Science）期刊共同署名发表题为“中国的‘拉夫运河’时刻？(China’s Love Canal Moment?)”的文章，原文见http://www.sciencemag.org/content/340/6134/810.1.full。
