与煤炭资源伴生的粉煤灰、煤矸石，在常人眼中“一无是处”，在她的眼里却“价值连城”。她数十年致力于环境科学与工程前沿研究，用孜孜不倦的求索精神和精益求精的科学态度，从理论到实践探寻固体废弃物的资源化利用之路。经历了一次又一次失败的考验，她始终不忘初心、孜孜以求，最终创造了一个又一个令人刮目相看的重大科研成果，实现了一项又一项产业转化，把污染环境的“固废”变成了高附加值的稀缺金属、优质的建筑材料，为实现“固废”资源化利用作出了突出贡献。
程芳琴（左三）在指导学生做实验■ 受访者供图
她就是山西大学副校长、博士生导师程芳琴教授。她还担任国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室主任、CO2减排与资源化利用教育部工程研究中心主任。2024年被授予“国家卓越工程师”称号。
献身科研事业创造一流科研成果
20世纪90年代，中国硫酸钾严重短缺，对外依存度高，外汇逆差对内向农民实行补贴。国家“九五”期间，提出依托盐湖资源开展科技攻关，程芳琴果断迎战，带领团队攻克矿泥含量高、转化效率低、芒硝系统水不平衡的“卡脖子”难题。当她中试发现固液悬浮体系产品质量在工程中无法稳定运行，随即走访美国、德国、俄罗斯等8个国家考察相近体系的先进技术，确定唯自动控制有希望解决。回国后，给自己立下了“没有退路，只能成功”的军令状，成立自控小组，总结实验规律并编制运行程序、设计调节回路、增设自动阀门等生产工艺控制方案，确保产品质量稳定，大幅降低了生产成本。
经过8年的探索实践、三千多个日夜的坚守、千万次尝试的坚持，程芳琴带领团队终于实现了芒硝法生产硫酸钾过程系统水平衡的突破，为世界低品位资源制取硫酸钾开辟了一条新路，斩获了2003年度国家科学技术进步奖二等奖。这一成果倒逼硫酸钾进口价格大幅下降，为国家节约大量外汇。
金杯、银杯，不如人民的口碑。比起荣誉，程芳琴更加珍视的是创新技术能不能造福于民，能不能回报这片养育了她的黄土地上的父老乡亲。
北方冬季取暖基本是靠土锅炉燃烧散煤，一到冬季空气污染就会加剧，这是产煤地区的顽疾。中国煤矸石年产生量约8亿吨，堆存近百亿吨，燃烧发电和地面回填是煤矸石规模化利用的主要方式，但燃烧利用率低，回填堆场自燃、渗滤频发，严重危害生态环境和生命健康。
随着碳达峰、碳中和被纳入生态文明建设整体布局，处理经济发展和环境保护的关系，成为国家和山西高质量发展的重大课题。生于山西、长于山西的程芳琴坚定地走在固废高值利用的攻坚之路上。
从山西到内蒙古、陕西、甘肃等地，她用3年时间深入了解煤炭产业发展现状，详细了解国家及区域发展对固废资源清洁高效利用的重大需求，找准方向，在攻坚克难中杀出一条“血路”。
经过10余年联合攻关，程芳琴的科研团队开发出分质资源化利用分类无害化填充技术，形成了煤矸石清洁燃烧发电、煤泥清洁型煤及配套炉具、灰渣高值化利用及协同矸石无害化处置等一系列成果。在50MW和300MW机组应用后，煤矸石利用率提至85%以上。煤泥和生物质制备环保型煤和配套炉具，使煤泥燃尽率大幅提高，减少了硫高温释放和一氧化碳中毒，建立了1800多个示范户，居民居住环境污染状况明显改善。一个又一个科技创新，填补了中国在煤矸石、煤泥污染控制和无害化处置领域的系列空白。
弘扬高尚师德培育一流科研团队
“我不仅是一名科研工作者，还是一名人民教师；不仅是学科带头人，还是团队领头雁。”程芳琴告诉记者，她非常重视人才的培养，不论科研工作有多忙，她都坚持为本科生授课，积极推进工科教学改革，荣获国家级教学成果二等奖1项、山西省教学成果奖特等奖1项。
为了帮助青年教师成长，程芳琴多次自筹经费资助团队青年出国访学，选派优秀青年教师和研究生深入企业，培养工程实践经验。她和她的团队围绕“凝练学科方向、建设高水平学术团队、为区域经济发展服务”的目标，积极开展国际视野下的科研教学交流合作。与美国犹他大学Miller院士、澳大利亚西澳大学张东柯院士等国外学者产学研协同攻关，培养了一批具有国际视野和企业实践的科研骨干。她还非常注重言传身教，用自己严谨、求实的工作态度，潜移默化地引导身边的青年教师迅速成长为可独当一面的优秀科研骨干，成为省级、国家级项目负责人。
面向经济社会主战场作出一流实践贡献
程芳琴教授始终坚持把服务产业发展作为科研的重要导向。她致力于地方经济高质量发展，助力山西省转型跨越发展，先后在吕梁、朔州、长治等地建立了产学研合作基地，形成了较为完善的政产学研用协同创新平台，成为支撑当地经济社会发展的科研高地、人才高地、创新高地，推动校地紧密合作，服务了地方经济建设。
与吕梁市深化产学研合作项目，在固废资源高值利用与新能源产业发展道路上迈出了坚实的步伐。与山西臣功固废综合处置利用有限公司签订《电解铝废渣资源化高值利用技术许可合同》，成交金额4600万元，刷新山西大学科技成果转化单笔金额纪录。从厂房建设到设备安装，从试车生产到投产运行历经18个月，推动高质量合作项目落地见效……
科研永远在路上，育人没有完成时。每天的清晨四时，她都会把课题组研究过程的问题梳理回顾，指导骨干教师和研究生在早会上清晰工作内容，这个在企业养成的日事日毕的习惯，她在带领团队的几十年中一直坚守着。建立的“政产科教”四位一体的人才培养机制，蹚出了一条具有工程特色和地方特色的研究生培养新路。
“把科学论文写在祖国大地上，把研究成果应用在实现中国式现代化的伟大事业中，把人生理想融入为实现中华民族伟大复兴的中国梦的奋斗中。”这是程芳琴教授常常教导学生的。新时代是奋斗的时代，她表示，将继续带领科研团队无惧风雨、踏浪前行，积极投身中国式现代化的山西实践，以实际行动绘就美丽中国的恢宏画卷。
科学导报记者 刘娜 通讯员 王越
