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別人“玩泥巴”是過家家,他“玩泥巴”玩成了國際土壤物理學家...

桂粵科普
桂林理工大學教師,三年科普中國優(yōu)秀信息員、廣東科學傳播達人。
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說起自己的科研工作,一口濃郁湖南鄉(xiāng)音的中國科學院地理科學與資源研究所研究員、西北農(nóng)林科技大學教授邵明安笑言“就是玩泥巴的”,與一般人玩泥巴“過家家”不一樣的是,他把童年時玩泥巴的愛好玩出了大名堂,玩成了蜚聲國際的土壤物理學家。

邵明安院士介紹神木試驗站坡地上的實驗裝置。孫自法 攝

在中國西北的黃土高原上,邵明安傾情“玩泥巴”迄今已30多年,對這塊世界上面積最大的黃土分布區(qū)水土過程了如指掌,科研成果卓著。

2017年11月,他成為新中國成立以來土壤物理領(lǐng)域唯一一名中科院院士,也因此收獲了“玩泥巴”院士的雅號。

“對祖國的感情沒有水分”

邵明安1956年出生于湖南常德一個偏僻的小山村,童年時的主要愛好就是玩泥巴,高中畢業(yè)后回生產(chǎn)隊務(wù)農(nóng)。

1978年考入湖南師大物理系,1981年底邵明安打算報考研究生,老師建議他報考理論物理方向,但深植在邵明安心里的那份“農(nóng)村”情懷,使他堅持將物理與農(nóng)業(yè)知識結(jié)合起來作為未來的研究方向,因此選擇了土壤物理學這個交叉學科,報考了位于陜西楊陵小鎮(zhèn)的中科院西北水土保持研究所。

就這樣,邵明安來到大西北,開啟了他投身黃土高原“幾千里路云和月,三十多年水與土”的科研生涯。

神木試驗站,邵明安院士向?qū)W生講解一個野外實驗項目。孫自法 攝

1989年1月至1990年6月,邵明安以高級訪問學者身份在英國高校進修,為更多了解歐洲發(fā)達國家土壤物理學的進展,期間他還赴荷蘭、比利時和意大利等國進行考察和學術(shù)交流。

完成訪學任務(wù)后,邵明安有機會留在國外,但他義無反顧地選擇返回祖國。面對一些質(zhì)疑,他淡然說:“農(nóng)業(yè)科學季節(jié)性強,我回來,還可以趕上播種麥子,布置試驗?!?/p>

1992年11月,邵明安又赴美國訪學,期間由訪問學者轉(zhuǎn)攻博士學位,在土壤物理方面做出諸多理論突破,并發(fā)表10多篇論文,成為美國科協(xié)會員、美國土壤學會會員。美國導師問邵明安打算去哪里工作,得到的回答只有兩個字:“回國”。

1996年在愛荷華州立科技大學農(nóng)學系以優(yōu)異成績完成博士論文答辯后的第二天,邵明安就帶著行李踏上返回祖國的行程,連學位證都是后來從美國寄回中國。

邵明安認為,報效祖國源于自己的初心,因為祖國是無論何時都不能放棄的選擇。“雖然我是研究(土壤)水分的,但我對祖國的感情沒有水分”。

神木試驗站,邵明安院士介紹黃土高原上“純樸”的土壤。孫自法 攝

來到黃土高原“玩泥巴”,邵明安的科研工作場所多在荒郊野外。1983年9月,他開始從事“黃土區(qū)植物根系吸收土壤水分的數(shù)學模型和土壤水分有效性動力學”相關(guān)研究,為精確測量小麥根系在不同供水條件下的生長狀況,邵明安住進開展研究的溫室,白天進行試驗觀測,晚上分析整理數(shù)據(jù)。

1991年,邵明安被任命為長武黃土高原農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站副站長,并擔負起國家“八五”科技攻關(guān)“黃土高原綜合治理與農(nóng)業(yè)發(fā)展研究”長武專題的重任,他長期住在位于黃土高原溝壑區(qū)的陜西長武縣王東溝的長武試驗站,進行長武站的建設(shè)方案與科研設(shè)施設(shè)計。

陜西神木六道溝小流域地處黃土高原水蝕風蝕復合強烈侵蝕中心,是黃河粗沙之源,也是研究黃土高原土壤侵蝕泥沙下泄黃河的野外觀測站,具有科學研究的典型性和區(qū)域代表性。

但這里地處偏遠交通不便,生活環(huán)境異常艱苦,建站10多年后直到2009年,神木侵蝕與環(huán)境試驗站才在時任中科院水土保持研究所所長邵明安的直接促成下正式掛牌,他隨后帶領(lǐng)該站建立一系列規(guī)章制度,改善研究條件,進行規(guī)范管理。邵明安每年都要去神木試驗站,指導研究生開展研究工作,如今雖已年過花甲,他仍堅持每年到神木試驗站住上一段時間。

神木試驗站一處研究坡地,邵明安院士同在該站培養(yǎng)的部分學生拍攝“全家福”。孫自法 攝

30多年“玩透”黃土高原水和土

2015年,邵明安團隊開展“黃土高原關(guān)鍵帶水循環(huán)過程與空間異質(zhì)性”研究,雖然30多年的科學研究讓邵明安對黃土高原的水分分布情況已經(jīng)十分熟悉,但為了使黃土高原水分研究更加系統(tǒng)深入,他將研究目標瞄準了土壤水分在地表至基巖整個剖面上的分布情況及運動過程,并決定帶隊將黃土高原進行詳細考察后再確定采樣地點。

項目獲批時正值寒冬,但為了次年能盡早開展采樣工作以及野外試驗布置,邵明安與團隊立即著手準備,從南至北跨越1000多公里對不同氣候區(qū)的典型土壤及土地利用類型進行詳細考察,每到一個地點,邵明安都要與團隊年輕人一起爬山、下溝觀察當?shù)赝寥狼闆r,并堅持把所有計劃考察的樣點全部調(diào)研完成后才返回。通過這次調(diào)查,邵明安團隊首次獲取了黃土高原典型區(qū)域從地表至基巖全剖面的土芯樣品,其中最深達到206米。

邵明安的學生、中科院地理科學與資源研究所副研究員賈小旭說,團隊首次獲取了黃土高原從南到北典型地域的全剖面土芯樣品,測定了土芯樣品的水力參數(shù)及理化性質(zhì),這在黃土高原關(guān)鍵帶研究中是一次重要突破。

黃土高原處于半濕潤半干旱地區(qū)和干旱地區(qū),是世界上面積最大的黃土分布區(qū)。為探明西北地區(qū)土壤水資源的儲量及分布狀況,邵明安決定對黃土高原64萬平方公里的黃土區(qū)土地進行全區(qū)域土壤水分調(diào)查。

2008-2015年間,邵明安率領(lǐng)團隊先后三次開展共計6萬多公里的野外調(diào)查采樣工作,2017年又將同屬西北旱區(qū)的“河西走廊”以及新疆大部分區(qū)域納入研究范圍,進行了拉網(wǎng)式調(diào)查采樣工作。邵明安團隊野外調(diào)查工作時間超過400天,行程累計15萬公里,經(jīng)不斷積累,獲取了上千個采樣點的共計1.5萬余個土壤樣品的物理、化學指標,為西北地區(qū)土壤水分的科學管理以及黃土高原退耕還林(草)工程的長效可持續(xù)推進,積累了寶貴的基礎(chǔ)資料。

邵明安不僅長期布局黃土高原土壤水分研究,還關(guān)注人工恢復后生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)性。2008年以來,邵明安對神木毛烏素治沙造林基地提供長期科學指導,每年多次赴現(xiàn)場解答治理過程中的科學問題,并增設(shè)相關(guān)的儀器設(shè)備,帶領(lǐng)學生開展科學研究。如今,毛烏素治沙基地312平方公里的植被蓋度由不足5%增至63%,徹底改變了毛烏素沙地的生態(tài)環(huán)境。

邵明安院士深入神木毛烏素治沙基地腹地,考察了解沙地恢復治理情況。孫自法 攝

“科研不能打一槍換一個地方”

從美國學成回國后,邵明安以土壤-植物系統(tǒng)水動力學與調(diào)控為核心,服務(wù)旱地農(nóng)業(yè)和生態(tài)文明建設(shè)的國家需求,帶領(lǐng)一批又一批的青年學者和研究生針對黃土高原的特點展開一系列相關(guān)研究,迄今已培養(yǎng)研究生100余名,目前已有30多人獲評正高級職稱。僅在神木試驗站,邵明安就帶出碩博研究生50多名,為給學生鼓舞打氣,駐站時,他清晨5時和學生一起上山采集樣本,8時下山指導學生分析實驗數(shù)據(jù),下午4時再上山,天黑后才回來。神木站所在的約7平方公里六道溝小流域,邵明安走了不知多少遍。

“科研不能打一槍換一個地方”。這是邵明安指導學生時經(jīng)常強調(diào)的一句話,鼓勵學生們持之以恒,耐得住專業(yè)科研的寂寞和野外環(huán)境的艱苦。

通過長期調(diào)查、研究和積累,邵明安指導的研究生在神木站所做的相關(guān)研究工作,現(xiàn)已構(gòu)成黃土高原土壤干層研究及土壤水分植被承載力模型的重要數(shù)據(jù)來源,部分成果還獲得國家科技進步獎、中國土壤學會科技獎等獎勵,對提高還林還草效能、恢復中國干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和加快“美麗中國”建設(shè)都具有重要意義。

邵明安院士與采訪他的記者互加微信。孫自法 攝

在科研和治學方面,邵明安的嚴謹與一絲不茍給學生們留下深刻印象。

中科院地球環(huán)境所研究員王云強回憶說,自己當年跟邵老師做博士后研究時,一位同學提交論文里將土壤學的容重單位“1.3克/立方厘米”誤寫為“1.3克/立方米”,邵老師發(fā)現(xiàn)后并不是簡單地指出錯誤了事,而是要求那位同學去實踐一下把1.3克土壤放到1立方米空間的效果。王云強說,這個糾錯方法,讓當年邵老師身邊所有學生都很受教益。

邵明安至今還承擔著中國科學院大學土壤物理學的教學工作,即使在擔任中科院水土保持研究所所長期間,也堅持每周跨越1000多公里從陜西楊陵趕往北京為學生們上課,批改課堂作業(yè)。他說:“我喜歡跟學生在一起,只要能夠把知識傳遞給學生,我的心里就會非常高興?!鄙磉叺耐潞蛯W生知道邵老師遭遇過命懸一線的車禍、心臟也一直不好,都經(jīng)常勸他多休息、注意身體,邵明安則表示:“人的一生太短暫,我想在有限的生命里為國家多做一點事,為祖國多培養(yǎng)一些接班人?!?/p>

投身黃土高原30多年來,“玩泥巴”院士邵明安已從青絲變白發(fā),足跡遍布高原上的千溝萬壑?!拔易畲蟮膼酆镁褪桥c土壤打交道,我還會堅持下去,為大西北的綠水青山繼續(xù)努力。”他說,黃土高原的荒漠、泥沙治理需要科學的支撐,綠水青山絕對不是一朝一夕的事,需要幾代人不斷接力,“我要把接力棒更好地傳下去”。

來源:中國新聞網(wǎng)