土壤“厨师”朱永官

文｜甘晓

2022 年8 月，在英国格拉斯哥举行的2022 年国际土壤科学联合会李比希奖颁奖仪式上，中国科学院院士、中国科学院城市环境研究所研究员朱永官作为唯一获奖者登上领奖台，成为首位获此殊荣的亚洲科学家。

“这是对我多年来持续深入开展土壤科学研究的肯定，更是对中国科学家的肯定，表明我国在土壤科学领域的贡献和影响力获得了国际认可。”朱永官表示，“中国的科研工作者要始终立足中国大地，面向国家重大需求，去解决富有挑战性的科学问题，才能做出让国际同行认可的科研成果。”

“宝贝”蚕豆

朱永官喜欢吃蚕豆，这是伴随他成长的食物。

1995年，英国帝国理工学院的温室里，一株株蚕豆的幼苗陆续发芽。朱永官把它们栽在最大号的水培桶里，用几十升的去离子水来培植。因为桶太大，换一次去离子水需要用掉一整根大号的离子交换树脂柱子。

朱永官乐此不疲，这些蚕豆是他的“宝贝”，是用来做科研的模式植物。

尽管当时距离切尔诺贝利核电站爆炸已经过去近10年，但这场灾难带来的有害物质仍然弥散在全球土地中。

“在英国，事故发生后第二天上市的牛奶放射性就超标了。”一入学，朱永官就了解到一些有关这次悲剧的细节。

朱永官一边做实验，一边思考：“放射性元素在土壤中积累并持久存在，它们会被植物吸收多少？如何才能减少植物对放射性元素的吸收量？因为这些放射性元素最终会随着食物链进入人体。”

在蚕豆实验中，朱永官计划以土壤中持久存在的放射性元素铯为例开展研究。两三个月后，没等蚕豆苗长出豆子，朱永官通过检测植物体中放射性铯发出的伽马射线强度反推出结果。实验结果显示，植物必需的营养元素钾的供应可以有效缓解植物对放射性铯的吸收，并建立了相应的预测模型，为控制植物吸收放射性铯提供了科学依据。

如今回忆起蚕豆实验，朱永官觉得，对于一个“科研小白”而言，能在科学的轨道上与宏大叙事的历史相遇是一件极其幸运的事。“土壤健康，人民才能健康！”朱永官在土壤科学领域有了更高层次的视角和使命感。

“追星”成功

青年时代，朱永官有梦想，也有偶像。在浙江桐乡一中读高中时，他的偶像是科学家。“学校发了一本白皮书，把许多科学家的故事编在一起，第一篇就是讲陈景润和《哥德巴赫猜想》，还有谢希德院士住牛棚、扫厕所仍然钻研表面物理学的故事，给我留下了深刻的印象。”他说，“我想要成为他们那样的人。”

在浙江农业大学上本科时，他也“追星”。大三时，学校来了一位美国特拉华大学的副教授Donald Sparks。

“他又瘦又高，很有学者的气质。那时我的专业英文没过关，他在黑板上写了很多有关钾元素的化学反应动力学的内容。”虽然听不太懂，但第一次如此接近学术界领头人物，朱永官听得两眼放光。

那次讲座，他虽然误解了一些内容，但却更加明白了土壤科学应当做什么。因为食物链的存在，土壤几乎是所有动植物的营养来源，包括人类。作为“食材”的土壤，一旦被一些工业、农业活动添加的“佐料”污染，将威胁人类健康。

砷就是土壤中一种典型的有害“佐料”。2002年起，朱永官在国内开拓水稻砷污染研究领域，围绕砷在土壤—作物系统中迁移转化、砷在生物体内的吸收/排除机制等开展了深入研究，取得一系列成果。2008年，朱永官及其合作者在《科学》杂志上发表论文展示了这些成果。

2007 年，朱永官主持第九届国际微量元素生物地球化学大会时，邀请Donald Sparks 作为大会特邀报告人。多年未见的Donald Sparks 不仅体重增加了，他在学术界的地位也提升了，成为国际土壤学界名副其实的“重量级人物”。

虽然二人在年龄上差了十多岁，但Donald Sparks 一直都把朱永官当成平辈的同行好友。一次，朱永官主动坦白曾经在浙江农业大学听他讲学，他绷不住哈哈大笑：“原来你是我在中国的学生！”和偶像一起长胖，一起并肩做科学，朱永官“追星”成功。

这件事也给了朱永官深刻的启示：“想要实现科技自立自强，就要对标国际一流水平把学问做好，也要胸怀人类命运共同体。你的工作对全人类都有贡献，自然会受到认可。”

2022年李比希奖提名时，几近退休的Donald Sparks毫不犹豫地给朱永官写了一封推荐信。信中写道：“朱永官着实是一名杰出的研究者，是世界上最具影响力的土壤学家之一。”

“料理”高手

“如果没有去做科学家，我可能会去当厨师。”谈到自己的厨艺，朱永官有点自豪。他在国外学习工作了多年，家乡的味道成了他心中的一抹乡愁，最有代表性的是蛋饺。

当然，对一个胸怀祖国的学者而言，乡愁远不止一锅蛋饺。1994年，在英国留学的朱永官看到了中国科学院的一则招聘广告，这是唯一来自国内的招聘信息。

朱永官在田间考察土壤

1998年，朱永官完成博士论文后前往澳大利亚工作，不久后，他向中国科学院提出了回国工作的希望。意外的是，时任中国科学院副院长的白春礼亲笔回信，鼓励他尽早回国工作。2002年1月，朱永官作为引进人才举家回国。在他心中，个人成长始终要融入国家的发展中，永远怀有那份家国情怀，人生价值才能最大化。

2007年，朱永官被派往厦门筹建中国科学院城市环境研究所。遇到的第一个挑战就是招人，他和同事常常到国际学术会议上去“刷脸”，在学术报告结束前“插播”小广告，介绍新建研究所，吸引优秀人才。第二个挑战则是如何管理好研究所。“要让这个集体中的每一个成员都朝着一个既定的方向去努力，很难。”他说。

邀请同事到家里吃饭，成了他们紧张工作之余的美好时光。朱永官烧饭动作很快，两个小时左右一大桌菜就上桌了。“一般都是浙江菜，素菜多、荤菜少，内脏、炸鸡偶尔吃。”朱永官的解释是，“肉少一些，就对环境的消耗少一些。”

这样的饮食习惯也是他多年来研究土壤污染的心得。做好土壤“料理”，是土壤学家应有的责任和担当。

2002年前后，朱永官在关注土壤中砷元素的来源时，追溯到了来源于集约化养殖场动物粪便的有机肥。为了防止动物感染导致肠道疾病的病菌，同时让它们快速生长，养猪场、养鸡场用的饲料中会添加铜、锌、砷和抗生素等。

除了观察到有机肥中砷超标，他们还获得一项重要发现，即动物粪便里存在抗性基因污染。朱永官敏锐地意识到，这不同于过去研究的化学污染，是由于添加抗生素导致细菌耐药的生物污染。“抗性基因是遗传信息，可以自我复制，这可能是更加严重的环境污染问题。”到2010年，朱永官拓展研究方向，逐渐把研究重心从砷调整到抗性基因上。

此后，他们还开发出用一种碳含量极为丰富的木炭——生物炭治理土壤污染的方法。在600 ℃及以上的温度条件下，将猪粪或鸡粪等炭化，使其中的典型抗生素和抗生素抗性基因完全分解，获得安全的生物炭，再将这种生物炭作为有机肥的组分使用，确保农作物的土壤安全。如今，这项研究已经走出实验室，走上生产线。

朱永官始终相信，土壤学家要当个好“厨师”，做好土壤这盘高级“料理”。“大家都要好好吃饭，吃得饱、吃得安全、吃得健康。”