我国频繁发生大范围灰霾污染，多个城市大气细颗粒物PM2.5超标严重，对城市大气能见度、居民人体健康等造成巨大影响。《全球疾病负担》研究估算2010年中国大气PM2.5污染导致120万人过早死亡。空气污染已严重影响城市的宜居程度和社会经济的发展，改善空气质量成为中国紧迫的国家和社会需求。国务院2013年9月发布的《大气污染防治行动计划》，充分体现了治理大气污染这一坚定的国家意志。如能在持续高速的经济增长过程中改善大气环境质量，不仅有助于中国改变增长方式，走上生态文明和持续发展的道路，也将成为和谐发展的全球典范。

已有的科学研究表明，大气灰霾现象的直接原因是大气中高浓度的细颗粒物对光的散射和吸收，导致能见度下降。而我国频繁出现的灰霾污染，则是我国污染物排放强、大气扩散条件差和区域间输送等因素综合作用的结果，其中人为活动(工业、发电、交通、取暖)排放的大量污染物进入到空气中，是导致灰霾污染的内因；而大气不利的扩散条件和区域间污染的相互输送，是导致灰霾污染的外因。同时，还存在着大气污染与天气、气候之间复杂的相互作用和影响。因此，亟须加强基础科学研究，揭示大气灰霾污染的成因。

在揭示大气灰霾污染成因的同时，大气污染控制政策研究需要了解大气灰霾污染影响人体健康的程度，以此为基础设定控制目标、控制路径和政策选择。大量的流行病学和毒理学研究证实大气细颗粒物与心肺系统疾病发病率和死亡率增加显著相关，可引起机体呼吸系统、心脏及血液系统、免疫系统和内分泌系统等广泛的损伤。目前普遍认为，氧化应激是大气污染物致毒过程的关键阶段，但目前对于大气细颗粒物的理化性质与健康效应之间的关系仍不清楚。不同粒径及化学组成的颗粒物其生物学效应和毒性影响有显著区别。颗粒物表面携带的金属离子、醌类物质可能有很重要的协同效应。大气细颗粒与O₃、HO₂、NO₃等光氧化剂之间的相互作用使得大气污染化学过程及其健康效应变得极为复杂。政府的科学决策亟需开展大气细颗粒物健康影响的机制的研究，并在此基础上分析和评估大气污染的健康风险、完善空气质量标准，识别大气污染的优先控制源。

中央和各地政府近期以及今后一个很长的时期内，将投入巨大的国家资源、采取切实措施消除重污染，实现空气质量的持续提升。集成和提升我国大气环境领域的科学技术能力，为国家和地方的清洁空气决策和实践服务，既是一个历史机遇，也是一项重大的挑战。然而，我国却面临着这一领域系统的战略研究和目标导向的决策支持研究严重不足的局面。要实现空气质量的长效改善，达到国家制定的控制目标，需要解决以下几个方面的问题。

第一，空气质量的根本改善需要依靠系统科学的思维和方法来实现。空气质量的根本改善不仅要控制工业、发电厂、机动车等污染源，更需要发展清洁和可再生能源、优化产业结构、合理规划城乡发展，在生态文明建设中实现综合治理。因此，大气污染治理依赖于理、工、医、社会、人文多学科交叉研究，更重要的还要用系统科学的思维和方法来实现。

第二，空气污染的有效治理需要通过区域联合控制实现。在大气环流的作用下，空气污染跨越国界和行政区域，不仅控制难度大，甚至会引起区域间纠纷，乃至国家间外交纠纷。我国华北、长三角、珠三角等地区频繁出现大范围跨省市的空气污染，只能通过区域联合控制才能实现区域环境空气质量的长效改善。

第三，空气污染源控制的优先性应以最大程度保护人体健康为原则。 与传统的大气污染排放总量控制目标不同，目前和未来中国的大气污染控制以达到空气质量标准、保护人体健康为目标。而大气细颗粒物来源复杂、化学成分繁多，分布在不同粒径上面。因此不同来源的大气细颗粒物的健康效应可能会有很大差别。如何以最小的代价、在最短的时间内达到对人体健康的最大保护，即时空气污染最前沿的科学问题，也是最重要的政策研究问题。

发达国家经验表明，根本治理空气污染，基础科学研究对政策制定的支持尤为重要。我国科学家在大气污染治理方面也有很多成功的经验，基础研究成果不仅为国家推动清洁空气行动计划提供了科学支持，也应用在保障北京奥运会、上海世博会、深圳亚运会等重大公共活动空气质量，以及建立珠三角区域空气污染监测网、制定粤港区域污染联合控制政策。

但我国目前国家和地方长期空气质量改善政策的制定非常缺乏基础研究的系统支持。由于基础研究通常分散在不同的研究机构、通过不同的研究方法、由不同的项目支持来开展，因此如果没有对空气污染这一复杂问题做系统的分析，单一或少数的科学家，往往难以给出客观、全面的科学依据，由此提供的政策支持就有失偏颇。这一现象在我国有关大气灰霾污染的来源和起因讨论中尤为突出。

针对这一问题，发达国家已经建立起一套制度，系统、全面和严谨分析基础科学成果，通过专业性很强的工作组对大量文献的全面系统分析，提炼出科学共同体对空气污染复杂问题的全面、系统认识，所写报告进一步受到同行的严格评议，在相当程度上避免了科学依据不完整的问题，为政策研究提供相对可靠的科学依据。这一制度在美国空气质量标准的制定过程中体现的尤为充分。由于我国大气污染的复杂性，治理过程中面临着重大前沿科学问题和关键政策问题，迫切需要建立一套系统、全面和严谨的制度，分析基础科学成果，以加强基础科学研究对政策制定的支持，使得控制政策的制定更有针对性、更有效。