讓沙漠土壤化的科技先鋒

陳呈

“土地沙漠化，這大多數人都聽過。可沙漠土壤化你聽過么？”

2016年9月初的一天，眾多新聞媒體將閃光燈和話筒對準了重慶交通大學的一個科研團隊。

其中一篇英文報道，吸引了澳大利亞和以色列業內人士的目光。

9月底，團隊核心成員趙朝華飛赴北京，受邀為這群外國來賓講解項目。

“目前，世界各地的治沙方案不少。但這次我們的粘合劑是讓沙地向土壤轉變，而不只是阻止沙漠移動到某處，不需要土地硬化，也沒有化學治沙污染土地的‘副作用’。我們用力學原理，不但可以解決沙害，還可以向沙漠要土地。”

“我們國土的很大一部分都是沙漠，你這個技術太重要了。”外國來賓興奮地說。

七年磨一劍，一柄治理沙漠的科技利劍已經出鞘。

理論破冰

17世紀中葉的一個夏日，24歲的艾薩克·牛頓在蘋果樹下乘涼，忽然，一個蘋果掉下來，砸到他的頭上。他摸了摸被砸痛的地方，突然產生了一個疑問：是什么力量在把蘋果拉向地面？循著這個疑問，牛頓發現了萬有引力定律。

2009年的一個夏日，重慶交通大學力學教授易志堅向趙朝華等學生提出一個問題：“你們想過沒有，砸中牛頓的那個蘋果，是什么約束著它，讓它在成熟之前一直沒有掉落？”

易志堅的學術生涯始于斷裂力學研究。一個簡單的逆向思維，讓他的研究團隊開始了新的頭腦風暴。

剛帶學生做了路面新材料研發項目的易志堅，首先想到了腳下的土地。

“物質的顆粒約束決定物質的狀態”，這是否也是土壤將植物根系固定在其內部生長的關鍵原因？

為了排除其他影響因素，趙朝華和其他學生嘗試在磚頭、沙地里播種，同樣施肥、澆水，提供日照。

時間在流逝，可磚頭、沙地里一點動靜都沒有。

“是‘萬向結合約束’力量的強弱，決定了土壤比一般沙地更能固定植物。”易志堅得出結論。

好的理論不應只是紙上談兵，而是能解決現實難題。這是易志堅做科研項目的初衷。

一天，易志堅和學生趙朝華一起外出辦事。

一道靈光閃過，易志堅突然停下腳步，迫不及待地對趙朝華說：“沙漠化治理在當今世界是個‘老大難’問題，我們能不能做出一種新材料，增強沙粒之間的約束力，使其擁有土壤內部的力學狀態？”

只有靈光一現還不行，理論要完善，需要經過長時間打磨。那段時間，易志堅辦公室的燈常常半夜以后還亮著。

校內潛行

“好了！終于不再是一盤散沙了！”

滿足了雨水和高溫等極端環境的適應條件，粘合劑算是有了雛形，可以讓沙子在流變狀態和固體狀態之間來回轉換了。

但可以固定住植物，并不等于植物可以生長得很好，還需要露天種植實驗。

“植物生長周期本來就長，不申請立項了，直接開始吧，后期再申請專利。”

易志堅團隊的路越走越另類：“我們擺脫了他人的理論框架，也不能被一些不必要的程序給拖住腳步。”

選擇了獨自潛行，一切就全靠自己了，團隊成員立馬開始四處尋找實驗用地。

2010年初，趙朝華的足跡已經踏遍了校園的犄角旮旯。

“您這實驗室背后的空地不用吧？”征得同意，團隊成員第二天就拿著鏟子開荒去了。本來是傾倒垃圾的校園邊緣地帶，全被種上了草。

“你們這個實驗還真是有點怪呢！”交通大學里的清潔工人見慣了“寸草不生”的道路實驗，乍見師生們蹲在一方整齊的草地邊搗鼓，覺得很是新奇。

20平方米遠遠不夠，趙朝華又找來花盆、臉盆，甚至在自家一樓門前的空地上也撒上了草種、樹種。

從最開始的草，到后來的水稻，在四季輪轉中，在上百種植物種植過程中，粘合劑被不斷調整，慢慢接近最佳狀態。

2013年，趙朝華門前的樹已經長到跟二樓一樣高了，易志堅帶著粘合劑的相關材料去重慶市知識產權局申請專利。

“項目要想從容前行，專利是一把至關重要的保護傘。”

一些學生這才明白，原來之前“先試驗后論文”的校園潛行，除了對項目結果負責，也是合理保護技術創新的一種方式。

2015年秋，在重慶交通大學校園的偏僻角落里，那些曾經的小沙地已經成了植物和昆蟲自在生存的小小王國。

“是去沙漠進行實地試驗的時候了。”易志堅說。

走進沙漠

2016年春節后，內蒙古阿拉善盟的烏蘭布和沙漠邊，凜冽的西風刮過黃河上空，沙粒紛紛揚揚下墜。

“你們終于來了！”烏蘭布和生態沙產業示范區的負責人緊緊握住趙朝華的手。

這支從重慶遠道而來的科研團隊，將與示范區簽訂沙漠土壤化恢復試驗的協議。

“黃河有85公里穿過烏蘭布和沙漠。不只是水土流失問題，這里的治沙成敗將在很大程度上影響下游人民群眾的生命財產安全。”負責人的話帶著深深的憂慮。

“這正是我們項目存在的理由，我們會盡快開始試驗。”趙朝華說。

5月20日，趙朝華帶領團隊已經在烏蘭布和生態沙產業示范區里的試驗地駐扎一個月了。

他們將粘合劑加入沙地攪拌好，棕褐色的土壤和周圍金黃色的沙地形成了鮮明的對比。

附近的水井也終于建好，這樣一來，就可以開始播種了。

一周后，草種萌芽了，這在趙朝華的預料之中。

7月10號，團隊成員打開房門，習慣性地眺望著不遠處的試驗地。

一片青蔥中，星星點點的紅黃藍紫闖入所有人的視野。

“開花啦！沒想到才幾個月，這些植物的長勢就這么好！”趙朝華顯得很興奮。

在25畝試驗地里，玉米、小麥、瓜果、蔬菜、向日葵、牧草等70多種植物正茁壯成長，呈現出蓬勃生機。

9月的一天，趙朝華拿著工具去實驗區測量作物產量和長勢。

比劃著，測算著，趙朝華發現了一個新現象：“用力學方法改造后的沙地，竟然比普通農耕地的產量更高。”

“植物生長具有更深刻的生態力學原理蘊藏在里面。”易志堅和團隊成員已經開始了新的思考。

治沙思路已被拓展，易志堅團隊的科研之路仍在不斷延伸。

從實驗室到產業化，治沙粘合劑未來還會走得更遠。