陈呈
“土地沙漠化,这大多数人都听过。可沙漠土壤化你听过么?”
2016年9月初的一天,众多新闻媒体将闪光灯和话筒对准了重庆交通大学的一个科研团队。
其中一篇英文报道,吸引了澳大利亚和以色列业内人士的目光。
9月底,团队核心成员赵朝华飞赴北京,受邀为这群外国来宾讲解项目。
“目前,世界各地的治沙方案不少。但这次我们的粘合剂是让沙地向土壤转变,而不只是阻止沙漠移动到某处,不需要土地硬化,也没有化学治沙污染土地的‘副作用’。我们用力学原理,不但可以解决沙害,还可以向沙漠要土地。”
“我们国土的很大一部分都是沙漠,你这个技术太重要了。”外国来宾兴奋地说。
七年磨一剑,一柄治理沙漠的科技利剑已经出鞘。
理论破冰
17世纪中叶的一个夏日,24岁的艾萨克·牛顿在苹果树下乘凉,忽然,一个苹果掉下来,砸到他的头上。他摸了摸被砸痛的地方,突然产生了一个疑问:是什么力量在把苹果拉向地面?循着这个疑问,牛顿发现了万有引力定律。
2009年的一个夏日,重庆交通大学力学教授易志坚向赵朝华等学生提出一个问题:“你们想过没有,砸中牛顿的那个苹果,是什么约束着它,让它在成熟之前一直没有掉落?”
易志坚的学术生涯始于断裂力学研究。一个简单的逆向思维,让他的研究团队开始了新的头脑风暴。
刚带学生做了路面新材料研发项目的易志坚,首先想到了脚下的土地。
“物质的颗粒约束决定物质的状态”,这是否也是土壤将植物根系固定在其内部生长的关键原因?
为了排除其他影响因素,赵朝华和其他学生尝试在砖头、沙地里播种,同样施肥、浇水,提供日照。
时间在流逝,可砖头、沙地里一点动静都没有。
“是‘万向结合约束’力量的强弱,决定了土壤比一般沙地更能固定植物。”易志坚得出结论。
好的理论不应只是纸上谈兵,而是能解决现实难题。这是易志坚做科研项目的初衷。
一天,易志坚和学生赵朝华一起外出办事。
一道灵光闪过,易志坚突然停下脚步,迫不及待地对赵朝华说:“沙漠化治理在当今世界是个‘老大难’问题,我们能不能做出一种新材料,增强沙粒之间的约束力,使其拥有土壤内部的力学状态?”
只有灵光一现还不行,理论要完善,需要经过长时间打磨。那段时间,易志坚办公室的灯常常半夜以后还亮着。
校内潜行
“好了!终于不再是一盘散沙了!”
满足了雨水和高温等极端环境的适应条件,粘合剂算是有了雏形,可以让沙子在流变状态和固体状态之间来回转换了。
但可以固定住植物,并不等于植物可以生长得很好,还需要露天种植实验。
“植物生长周期本来就长,不申请立项了,直接开始吧,后期再申请专利。”
易志坚团队的路越走越另类:“我们摆脱了他人的理论框架,也不能被一些不必要的程序给拖住脚步。”
选择了独自潜行,一切就全靠自己了,团队成员立马开始四处寻找实验用地。
2010年初,赵朝华的足迹已经踏遍了校园的犄角旮旯。
“您这实验室背后的空地不用吧?”征得同意,团队成员第二天就拿着铲子开荒去了。本来是倾倒垃圾的校园边缘地带,全被种上了草。
“你们这个实验还真是有点怪呢!”交通大学里的清洁工人见惯了“寸草不生”的道路实验,乍见师生们蹲在一方整齐的草地边捣鼓,觉得很是新奇。
20平方米远远不够,赵朝华又找来花盆、脸盆,甚至在自家一楼门前的空地上也撒上了草种、树种。
从最开始的草,到后来的水稻,在四季轮转中,在上百种植物种植过程中,粘合剂被不断调整,慢慢接近最佳状态。
2013年,赵朝华门前的树已经长到跟二楼一样高了,易志坚带着粘合剂的相关材料去重庆市知识产权局申请专利。
“项目要想从容前行,专利是一把至关重要的保护伞。”
一些学生这才明白,原来之前“先试验后论文”的校园潜行,除了对项目结果负责,也是合理保护技术创新的一种方式。
2015年秋,在重庆交通大学校园的偏僻角落里,那些曾经的小沙地已经成了植物和昆虫自在生存的小小王国。
“是去沙漠进行实地试验的时候了。”易志坚说。
走进沙漠
2016年春节后,内蒙古阿拉善盟的乌兰布和沙漠边,凛冽的西风刮过黄河上空,沙粒纷纷扬扬下坠。
“你们终于来了!”乌兰布和生态沙产业示范区的负责人紧紧握住赵朝华的手。
这支从重庆远道而来的科研团队,将与示范区签订沙漠土壤化恢复试验的协议。
“黄河有85公里穿过乌兰布和沙漠。不只是水土流失问题,这里的治沙成败将在很大程度上影响下游人民群众的生命财产安全。”负责人的话带着深深的忧虑。
“这正是我们项目存在的理由,我们会尽快开始试验。”赵朝华说。
5月20日,赵朝华带领团队已经在烏兰布和生态沙产业示范区里的试验地驻扎一个月了。
他们将粘合剂加入沙地搅拌好,棕褐色的土壤和周围金黄色的沙地形成了鲜明的对比。
附近的水井也终于建好,这样一来,就可以开始播种了。
一周后,草种萌芽了,这在赵朝华的预料之中。
7月10号,团队成员打开房门,习惯性地眺望着不远处的试验地。
一片青葱中,星星点点的红黄蓝紫闯入所有人的视野。
“开花啦!没想到才几个月,这些植物的长势就这么好!”赵朝华显得很兴奋。
在25亩试验地里,玉米、小麦、瓜果、蔬菜、向日葵、牧草等70多种植物正茁壮成长,呈现出蓬勃生机。
9月的一天,赵朝华拿着工具去实验区测量作物产量和长势。
比划着,测算着,赵朝华发现了一个新现象:“用力学方法改造后的沙地,竟然比普通农耕地的产量更高。”
“植物生长具有更深刻的生态力学原理蕴藏在里面。”易志坚和团队成员已经开始了新的思考。
治沙思路已被拓展,易志坚团队的科研之路仍在不断延伸。
从实验室到产业化,治沙粘合剂未来还会走得更远。