问题：随着我国生态文明建设不断推进，水环境治理正从“点状整治、达标排放”加速转向“系统治理、协同增效”。一方面，城镇化和产业结构调整使污染物类型更复杂、排放波动更明显；另一方面，极端天气增多也抬高了水质风险与供水安全的不确定性。传统以单因素、经验判断为主的技术路线，应对复合污染、低碳约束和精细化管控等新要求时，常常陷入效率、稳定性与成本难以兼顾的困境。 原因：业内普遍认为，瓶颈主要来自两端：其一，水体自净、微生物群落演替、植物—土壤—水界面作用等自然净化机制高度耦合且动态变化，过去难以系统量化，也难以在工程中稳定复现；其二，工程系统长期依赖固定工艺和经验调参，面对水质波动与多目标约束，缺少可解释、可迁移的决策框架。数字技术的发展为破解上述矛盾提供了条件，通过数据驱动与机理模型融合，有望把“观察到的现象”转化为“可计算的规律、可复制的方案”。 影响：，高校与科研机构对“智慧仿生”路径的探索，正在成为水处理科技与产业迭代的重要方向。3月12日，南京大学环境学院举办“美丽中国新征程”专题党课暨《绿色产业的创新创业》课程第十一期首讲，中国工程院院士、该院任洪强教授围绕“迈向水处理‘智慧仿生’的新纪元”作主题授课。环境学院及南京大学环境规划设计研究院集团股份公司对应的负责人、百余名本研学生到场聆听，课程由学院党委副书记花铭主持。任洪强表示，水处理研究正从传统经验型、因素型研究，转向面向全链条、全要素的智慧仿生体系建设，关键在于“向自然学习、以自然为蓝本”，将自然界长期演化形成的高效净化与稳态维持机制，转译为可工程化、可规模化的解决方案。与会师生认为，该路径不仅关系到污染治理能否稳定达标，也关系到降碳减污协同、资源回收利用与水生态修复的综合效果，对绿色产业培育与高质量发展优势在于现实意义。 对策：授课强调，推动智慧仿生落地，需要科研范式、工程应用与人才培养“三线并进”。科研层面，要强化机理研究与数据方法的相互支撑，构建可解释的模型体系与可验证的实验平台，避免“只看数据、不问机理”或“只讲机理、难以应用”的两种偏差。工程层面，应面向城镇污水、工业废水和流域治理等不同场景，推动数字孪生、在线监测与过程控制等手段与工艺系统深度耦合，实现“可感知、可预测、可优化”的运行管理，提升系统韧性与能效。产业层面，要围绕关键材料、核心装备与系统集成完善创新链，促进产学研用协同，加快科研成果向可推广技术与产品转化。互动环节中，同学们就数字孪生构建、微生物代谢调控、植物修复仿真等问题展开讨论，折射出水处理领域交叉融合加速的趋势。 前景：面向“十四五”后期及更长远阶段，水环境治理将更强调系统性、整体性与协同性，智慧仿生有望在提质增效、稳定达标、低碳运行和资源化利用上形成新。业内判断，随着传感网络、算法工具、实验手段和工程数据持续完善，“自然机制—数字表达—工程实现”有望逐步形成闭环，推动水处理从“经验运行”迈向“精准运行”，从“单点治理”走向“系统修复”。任洪强寄语青年学子，要紧跟科技前沿，主动补齐交叉学科知识结构，在服务国家生态环境战略中把个人成长与时代需求结合起来，为建设人与自然和谐共生的现代化贡献力量。
从传统治理到智慧仿生，水处理技术的升级不仅关乎环境治理成效，也是生态文明建设的重要支撑。任洪强院士的分享为行业提供了思路，也提示我们：只有把科技创新与自然规律结合起来，才能走出可持续的治理路径。在这场绿色转型中——青年一代的探索与实践——将为美丽中国建设注入新的动力。