易志坚:沙之约

2022-03-30 00:52郭玲
小康 2022年9期
关键词:乌兰布力学沙漠

郭玲

山城重庆,闹市中的一家老火锅店中,重庆交通大学副校长、教授易志坚正和团队享受着为数不多的周末时光——他们正在接待几位远道而来的客人,也因此拥有了难得的休息时间。

“这是我们利用沙漠种出的高粱酿成的酒。”席间,易志坚拿出一瓶高粱酿造酒,向客人推荐道,“目前高粱酒的生产规模不大,也没怎么宣传,算是我们的一种产业化探索吧。”

高粱酒有一个浪漫的名字:“沙之约”。特制的酒瓶中辟出一方天地,装进来自乌兰布和的沙子,为这瓶酒赋予了大漠的气息。瓶身上写着一段话:“沙漠,沉寂了万年,也积蓄了万年日月之精华。有一支科研队伍,默默点燃大漠的生机,我的生命,便源于此。沙漠高粱,她听遍风沙的谜语,她尝遍阳光的炙热,沙粒赐她香糯,热土予她甘甜,红了脸庞,润了果粒,她在匠人手中翻滚,脱胎换骨。终于,带着大漠的风情,带着科研的使命,包含情怀,跨越万千,奔向你。我有故事,也有酒。”

“我平时不太喝酒,今天高兴,喝一点。”“沙之约”的味道萦绕在每个人的舌尖,易志坚与团队力学治沙的故事就在这酒的香气中被娓娓道来。

浩瀚的沙漠到底是什么样子?在2016年之前,生活在山城的易志坚几乎没有直观感受,直到那一年,他带领科研团队走进乌兰布和。

乌兰布和沙漠是中国八大沙漠之一,地处内蒙古自治区西部巴彦淖尔市和阿拉善盟境内。在蒙语里,“乌兰布和”是“红色公牛”的意思。这里在西汉时期还是沃野千里,唐宋时期明显沙化,“沙深三尺、马不能行”,而今已是一片寸草不生的流动沙漠。

2016年春天,易志坚带领科研团队走进乌兰布和沙漠。仅仅过了几个月,浩瀚的黄沙中就出现了一个两个足球场面积大小的绿洲。在一片郁郁葱葱与瓜果飘香中,桀骜不驯的“红色公牛”第一次在人类面前表现出驯服的姿态。令很多人感到惊讶的是,创造这一奇迹的,竟然是一群与生态、土壤、治沙等专业毫不沾边的力学专家。

从提出理论到在沙漠中进行实践,这条路,易志坚和团队默默走了8年。

2009年,易志坚在研究颗粒物质力学的过程中发现,颗粒物质从离散状态向流变状态、固体状态转换,依靠的是一种万向约束关系。“如果颗粒物质可以通过改变约束来改变其状态的话,沙子是不是也可以通过力学约束改变其离散状态,转变成干时为固体、湿时为流变体的‘土壤’呢?”突然冒出的这个灵感,令易志坚非常兴奋,激动得好几天睡不着觉。他立刻将这一发现和学生们分享,“虽然他们不太理解,但是看见我高兴,他们也高兴。后来,我们又觉得,不能再说了,怕思路被学去,我们要用研究实践来说话。”

此后的数年,这个想法就像一棵幼苗,被易志坚和团队所有人小心呵护,并随着他们心血的灌溉慢慢成长。

进一步的研究当中,易志坚团队提出了一项原创力学原理——土壤颗粒间存在一种万向结合约束关系(Omni-directional Integrative约束,简称ODI约束)。万向结合约束下的土壤颗粒体,既有一定的柔性,保水、保肥、透气,可以为植物根系生长提供弹性空间,又有一定的刚性,使其能够“抱住”植物根系,维持植物稳定。“沙变土”的“密码”,此刻终于展现在了他们面前。“‘沙漠土壤化’的原理,就是让沙子获得土壤的特性。土壤的力学特性是,潮湿时的流变状态和干燥时的固态可以实现相互转化,我们又称之为‘生命’特征。”

沙漠土壤化,不仅成为易志坚的事业,更成了团队的事业,甚至很多人都为了这个项目贷款,押上自己的身家。

2013年,团队研发出一种植物纤维素黏合剂。在沙子中混合适量的黏合剂和水,就能使沙子获得与自然土壤一样的生态—力学属性:湿润时呈现稀泥般的流变状态,水分蒸发后结成固体状态,两种状态之间可自由转换,并具有较强的存储水分、养分和空气的能力,成为适宜植物生长的载体。2013年到2015年期间,团队在学校中无数次模拟沙漠,尝试验证“沙漠土壤化”的想法,并在成熟后决定寻找第一块试验田。

当乌兰布和的沙漠中出现郁郁葱葱、瓜果飘香的景象时,科学的设想终于在实践的土壤中开花结果。易志坚和團队感受到前所未有的快乐。“我们最初选择试验地点,和阿拉善盟的相关领导沟通时,他们问我们对沙漠的要求,我提出三个要求,‘要寸草不生,要有适当的水资源,不要有人干扰’,对方据此推荐了乌兰布和沙漠,他告诉我们,乌兰布和的条件最典型也最恶劣,如果征服了乌兰布和,其他的沙漠就不在话下。”

从2016年起至今,“沙漠土壤化”技术在多种严酷自然条件下进行实地试验。内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠、新疆和田塔克拉玛干沙漠、四川若尔盖修复沙化草原、西沙岛礁、西藏拉萨市郊沙化带……在总面积近2万亩的沙漠沙地上,“沙漠土壤化”技术生态恢复和农业种植试验都取得了成功,乌兰布和中试科研基地更是成为了沙漠中的绿宝石。

去年年底,易志坚获得“2021最美科技工作者”称号。得知易志坚获奖的消息,重庆交通大学党委书记李天安通过微信为易志坚送去一首《梦想成真》的英文歌。李天安表示,易志坚团队用力学破译“点沙成土”密码,为我国生态文明建设贡献了重庆智慧,更为全球沙漠治理提供了崭新方案。

第三次全国国土调查显示,全国耕地面积为19.18亿亩。而我国沙化面积达25.95亿余亩,占整个国土面积的18%。“如果将‘沙漠土壤化’这项技术用来改造我国1%的沙化土地,将获得2600万亩可利用土地。”对于易志坚这位“半路出家”的治沙人来说,这是梦想,更是机遇。

沙漠是无人之地,而易志坚团队跨界创立的理论和技术也是没有前人研究过的“无人区”。“一个原创科学成果诞生时,受到人们的关注甚至是质疑,都是正常的。”易志坚表示,这些年,他和团队一直在做的就是“大胆假设,小心求证”的过程。

“没有摇摆过吗?”面对这样的问题,易志坚坚定地回答,“从来没有,我始终坚信应该让科学原理和事实说话。”

2016年那一年,易志坚团队公开了他们的理论创新和初试成果,引发一些争议。新技术在现行理论中找不到支撑,会不會是“伪科学”?沙漠常年干旱,是不是不需要黏合剂,只要浇够水就能长植物?“沙漠土壤化”改造后的土地种植作物仍然需要浇水,是否不适用于本就缺水的沙漠?添加的材料有没有污染?改造成本会不会很高,是否具备推广价值?沙漠是地球自然生态的组成部分之一,把沙漠全部变成绿洲会不会是一种破坏生态的行为?面对质疑甚至否定,易志坚始终坚信他们的科研方向是正确的。实地试验6年多来,科研团队收集了很多数据,用以回应种种质疑。

2021年9月18日,中国产学研合作促进会组织评价委员会在内蒙古乌海市召开“沙漠土壤化关键技术与生态治理示范工程”成果评价会。评价委员会的专家们围绕沙漠土壤化后的各项指标、所产生的经济效益、生态效益等,认真进行了质询。

“我们优选了一批适宜沙漠种植的植物,如狼尾草、高粱等数十种植物,产量都很高。”“根据监测,内蒙古乌兰布和沙漠土壤化后每亩地的用水量为300至500立方米,比当地农地灌溉定额标准节水30%以上。”“目前,团队在技术创新、生产体系方面的各项科研成果,已获得中国、澳大利亚、摩洛哥等国发明专利授权22项”……针对专家们提出的质询,易志坚和团队成员一一回答。

经过3个多小时的质询和讨论,最后,评价委员会的专家们一致认为:“‘沙漠土壤化’是一项原创性、突破性成果,其经济、社会、生态效益明显,对国家生态安全、粮食安全等具有重要意义,为全球沙漠治理提供了借鉴,成果达到国际领先水平。”

选择去闯“无人区”,不仅意味着选择了一条艰苦的路,也意味着选择了一条孤独的路。“我一直相信这个事情,一定会有一个好的结果。”从2009年到2022年,13年过去,易志坚坦言,信念是支撑他和团队走下来的重要原因。

除了面对质疑,作为团队的带头人,在研究当中,易志坚和团队面临的实际困难还有很多。他把这些困难总结为三个方面:其一是没有经费支持,其二是需要深入沙漠,其三是对于易志坚来说,这是一项跨界研究。“面对许多现实问题,做研究是需要一定的兴趣和勇气的。”易志坚感慨地说。

2009年,当萌生“沙漠土壤化”的想法后,易志坚和团队便放弃了其他项目,一心一意攻克这一难题。这在当时对于易志坚来说,是一个艰难的选择。“有了这个想法,要把原来所有的研究都放弃,以前从事的项目,有的科研经费很多,而我们要做的这个项目,完全没有经费。但是我们必须放弃,不能专注,肯定干不成。”

“沙漠土壤化”,不仅成为易志坚的事业,更成了团队的事业,甚至很多人都为了这个项目贷款,押上自己的身家。“当你把一件事情当成自己的事业来做的时候,一切都不同了。”团队中的每个人都为此萌生出自豪感,甚至包括一起做事情的农民工。“他们觉得,沙漠变绿洲是人类的梦想,如果在我们手中,这个梦想实现了一点点,都是我们的荣幸与成就。”

随着近年来实地试验连续开展,易志坚团队听到的质疑声音逐渐减少,肯定和支持越来越多。

走路带风,说话有力,对面的易志坚,绝不会让人想到,就在三周前,刚刚做过心脏方面的手术,“问题解决了。”病症就这样被他轻描淡写。其实在易志坚的人生中,这已经不是第一次遇到病痛的侵袭。就在2017年,沙漠的大规模实地试验已经开始一个月时,在一次体检中,易志坚查出肿瘤,因为查出较早,经过手术,身体已经基本恢复。每次提到这件事,易志坚说得最多的,是幸运二字,因为在他看来,如果先发现了肿瘤,大规模的试验不知道是否还能如期开展。“所以我常说,老天爷太照顾我了,对我太好了。”

或许正是这些充满乐观、积极的情绪,深深感染着这个团队所有的人。

易志坚生活在山清水秀的重庆,长期从事力学基础理论和应用研究,或许沿着老路走下去,他永远与沙漠无关。“力学遇见沙漠,是我一生的荣幸。”举起酒杯时,他不断重复这样一句话。

“这瓶酒的名字叫‘沙之约’,既有与沙漠‘约定’之意,也包含了沙子通过力学‘约束’成土的意思。”这个“约”,或许正藏着易志坚在防沙治沙科研路上不服输、誓与土地沙漠化博弈的深刻寓意。

“沙之约”的故事,未完待续。

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