2007年夏天，刚结束硕士一年级学习的薛丽坤，在长春第一次登上执行大气观测任务的飞机。那是一架国产运-12小型飞机，机舱没有增压，盛夏的热气夹杂着浓重的航空煤油味。

起飞前，他一度想走出机舱透口气，却被发动机的热浪逼了回来。飞机穿入云层，机身剧烈颠簸。为了采集云水样品，他不得不手脚并用，爬到后舱更换采样瓶。近二十年后，薛丽坤仍清楚地记得那次航测的情景。

2018年，薛丽坤（左二）在白城参加飞机航测实验

如今，薛丽坤已是kaiyun官网入口环境研究院教授、博士生导师、副院长。从穿越云层的飞机，到泰山之巅的观测站；从城市臭氧污染，到青岛海边的浒苔与潮汐，近二十年来，他始终在追问：那些看不见的大气化学反应，究竟怎样影响我们每天呼吸的空气？

走进现场，在真实大气中寻找答案

2006年，本科毕业的薛丽坤刚吃完散伙饭，便随团队奔赴兰州，随后又前往青海瓦里关，开始了第一次外场观测。此后，泰山、衡山、崂山、长白山等地陆续留下他的观测足迹。

2006年，薛丽坤在海拔3816米的青海瓦里关观测站

泰山上云雾多、风雨急，仪器可能进水，设备也得想办法运到山顶。为了赶上观测进度，他曾与挑山工一同生活三天，协调仪器上山。此前不善与人交谈的他，到了外场，既要和不同工作人员打交道，也要安装设备、接电、排查故障。一次观测不过一两个月，少一天数据，都很让人心疼。

可更棘手的是，有时不是仪器突然坏了，而是仪器似乎一切正常，测出的结果却让人难以理解。

在香港从事研究期间，薛丽坤曾协助几位师弟一起排查一台五氧化二氮观测仪器。按照已有认识，五氧化二氮通常夜间浓度较高，仪器测出的结果却恰恰相反。大家一度以为发现了新现象，论文投稿后受到审稿人质疑。经过反复检查和实验，最终发现是其他物质干扰了质谱检测。从2010年购置仪器到2013年前后获得较可靠的数据，这个问题花了数年才弄清楚。这段经历让薛丽坤更加确信：比起看似新奇的发现，数据经得起检验更重要。

薛丽坤特别看重观测现场带来的“画面感”。一片云怎样经过，一团污染气流如何变化，仪器记录的数字究竟对应着怎样的大气过程，都需要结合现场才能理解。“如果缺少前期观测经验，也不常到现场，仅凭数据很容易产生理解偏差。”他说。

这种对现场的重视，也来自师长的影响。薛丽坤记得，2021年，年逾九旬的王文兴院士仍登上泰山，了解观测的现场情况。如今，每次团队开展外场观测，他都尽可能多到现场走一走、看一看。对他而言，读懂大气，首先要读懂真实环境中正在发生的变化。

2021年，薛丽坤（后排右二）与团队成员在泰山观测站

追踪臭氧，在二十年变化中读懂污染

薛丽坤与大气化学的缘分，始于kaiyun官网入口的一堂本科生环境化学课。老师讲起美国洛杉矶的光化学烟雾事件，介绍空气中的污染物如何在阳光作用下发生化学反应、最终形成臭氧污染。这些环环相扣的反应过程，让他产生了浓厚兴趣。研究生阶段，他师从王文兴院士和王韬教授，而王韬教授正是长期从事臭氧污染研究的著名学者。此后，臭氧便逐渐成为薛丽坤长期研究的问题。

减少污染物排放，空气就一定会变好吗？对于臭氧污染，答案并没有那么简单。臭氧不是直接排放到空气中的，而是由挥发性有机物（VOCs）、氮氧化物（NOx）等物质在阳光下经过复杂反应生成的二次产物。不同污染物之间相互影响，有时减少其中一种物质的排放，臭氧浓度反而可能升高。随着我国大气污染防治持续推进，污染物排放结构不断变化，过去总结的臭氧生成规律也需要不断重新审视。

2016年至2018年，薛丽坤到济南市环境监测中心站挂职。这段经历让他从高校研究走向环境管理一线，开始思考如何确定优先控制的污染源、制定减排方案，以及评估治理效果。

他和团队进一步完善臭氧生成机制诊断模型，利用监测数据判断臭氧生成的主要控制因素，为制定减排措施提供依据。2022年，他主持开发的“基于观测的箱模型关键技术”获环境保护科学技术二等奖。

2021年夏季臭氧污染防治攻坚相关工作中，团队参与了涉及10个省份、88座城市的污染数据分析与减排措施评估。此后，团队进一步分析了37座城市的观测数据，比较不同城市臭氧生成的主要控制因素。研究发现，华北平原绝大多数城市的臭氧生成条件正在发生变化：过去主要需要控制挥发性有机物，如今则需要更加重视挥发性有机物与氮氧化物的协同减排。过去有效的治理办法，未必一直适用。只有不断弄清污染物之间的化学反应及其变化，城市才能更准确地制定减排策略，改善人们每天呼吸的空气。

2026年8月，薛丽坤主持完成的“华北平原区域大气复合污染的演变、成因与溯源”成果获2025年度山东省自然科学二等奖。这项成果概括了他多年来持续追踪的研究主线。薛丽坤认为，大气环境始终处于变化之中，只有坚持长期观测，才能看清其变化趋势。

从陆地到海洋，在潮汐之间发现新线索

早年在香港理工大学从事研究时，薛丽坤曾在香港鹤嘴一处三面临海的观测站，关注亚硝酸（HONO）这种大气活性物质。研究人员原本预计，来自陆地的气流中HONO含量会更高，观测结果却与预期不同，来自海洋的气流中出现了值得关注的HONO异常现象。这个异常结果让他开始关注海洋大气中尚未被充分认识的化学过程。

2015年回到kaiyun官网入口工作后，他申请的第一个国家自然科学基金项目就与海洋大气中的HONO有关。此后，他先后在烟台长岛、东营黄河入海口和青岛沿海开展研究，并搭乘“东方红2号”科考船进行走航观测，探索海洋上空活性氮的来源。2018年搬迁至青岛校区后，团队研究人员也开始关注浒苔释放的活性气体。随着沿海观测的深入，两条研究线索逐渐交汇。

2024年夏，薛丽坤（左五）和团队成员在青岛海边观测

在青岛沿海的综合观测中，团队发现HONO浓度偏高，却难以用已有来源解释。将潮汐高度与HONO浓度进行比较后，研究人员发现两者存在值得关注的联系：退潮时，部分浒苔露出水面；涨潮后，藻体又被海水浸没，空气中HONO浓度也呈现相应变化。这让团队开始怀疑，浒苔等藻类可能是此前未被充分认识的HONO来源。

为了验证这一判断，研究人员将浒苔带回实验室，在光照和不同海水浸泡条件下进行测试，并进一步研究其他藻类。实验结果表明，藻类能够释放HONO，其释放强度还会受到环境条件影响。相关成果于2026年发表于Science Advances，为认识海洋大气中HONO的来源提供了新的实验依据，也拓展了人们对海洋藻类参与大气化学过程的认识。

近二十年的科研经历，让薛丽坤逐渐形成了自己的研究方式。面对出人意料的数据，不急于下结论；面对复杂的污染问题，不满足于解释现象；面对尚未弄清的科学问题，愿意花上数年持续追踪。从最初跟随老师参加观测，到如今带领团队独立开展研究，他依然愿意从那些容易被忽略的细节中寻找新的线索。

从云海深处到泰山之巅，再到黄海之滨，薛丽坤的科研脚步仍在继续。那些隐藏在空气中的未知变化，还在等待他和团队寻找答案。