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他们的小草事业

发布时间:2023-12-12 作者:贾文颖 修伯明 来源:中国教育新闻网—《神州学人》

丛林中、马路旁、花坛里,甚至是贫瘠的土地和悬崖峭壁上,到处都有小草的身影。它们以天为被,以地为床,时刻展现着蓬勃生机。草原是我国陆地上面积最大的生态系统,是小草生长最为广泛的地方之一,我国草地面积约有4亿公顷,占国土面积的40.9%,它的变化对国家的生态安全具有重大影响。

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杨高文(右)和当地牧民聊天 摄影|修伯明

在中国大地上,有这么一群人,他们长期扎根草原,面对草原生态文明建设和草原生态系统中的重要问题,探寻可持续发展“密码”。青年科研人员杨高文便是其中之一,他是中国农业大学草业科学与技术学院教授,从2005年进入中国农业大学草业科学专业学习以来,他与草结缘已有18年。他很享受在草原上做科研,他说,草原不仅拥有宜人的工作环境,更有很多新领域、新方向可以去探索。他也常常用这些优势呼吁更多青年人加入他们,成为“草业人”,为实现草畜平衡、助力牧民增收作出贡献。

草原上的草业人

从海拉尔往东北方向走,高楼渐渐少了,城市越来越远,脚下的柏油马路变成了石子路,又变成了土路,成片的草原开始出现在视野内,绿草像波浪一样随地势起伏,和远处的天空连在一起。8月的特泥河农牧场,是一幅浓淡皆宜的壮阔画卷,阳光透过白云投下的斑驳光影,为画卷染上了深绿色的流光。特泥河农牧场位于内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗,距海拉尔75公里,这里地处大兴安岭西麓的林草结合部,拥有大片牧场和农田。

2014年,中国农业大学、呼伦贝尔农垦集团、南京农业大学在特泥河农牧场第九生产队合建了“呼伦贝尔草地农业试验站”。以国家牧草产业技术体系首席科学家张英俊为代表的12位专家和他们带领的博士生、硕士生与呼伦贝尔农垦科技发展有限责任公司(呼伦贝尔生态产业技术研究院)开展科技合作,围绕当地畜牧业转型升级、结构调整的技术瓶颈开展科研攻关。此后,一批青年科研人员在这里“安家落户”。

在试验站,我们见到了杨高文。他是试验站的建站“元老”,只要在国内,每年5月至10月间的牧草生长季,他大部分时间都会待在这里,搞科研、做实验、指导学生,他经历了试验站从无到有、慢慢发展起来的过程。

10年前,在导师张英俊的指导下,杨高文和师弟张浩来到特泥河农牧场第九生产队筹备建站事宜。回想起建站的那些日子,杨高文说:“我们当时一心只想着干好这件事,现在回想起来,那时的生活还是有些艰苦。”

草原景色虽怡人,实际生活却有很多困难。呼伦贝尔的夏天,白天很长,凌晨3点多太阳就升起来了。那时,为了方便开展工作,他们借宿在九队队部会议室,会议桌上铺好被子就是床。但桌子不够宽,他们晚上总担心自己会滚到桌子下面,睡得并不踏实,加上会议室没有窗帘,刺眼的阳光严重影响睡眠。

而到正午时,太阳毒辣地炙烤着大地,当地农牧民往往日出之后便起床下地干活,中午休息。为了尽快完成试验小区(实施一个试验处理的一块长方形土地)的建设,杨高文和师弟就得适应他们的作息,过着“日出而作”的生活。

这些生活上的苦,在杨高文看来并不算什么,他甚至从中品出了很多之前从未有过的甜。

“我在这里学会了生吃大葱。”他笑着说,“那时候队里吃得一般,蔬菜就只有白菜,吃饭时食堂总会放捆大葱,我们会先去抢一根大葱,稍一犹豫可能就没有了。那些大葱都是刚从地里挖出来的,上面带着泥,吃起来还有些许的甜味。”

除了生吃大葱,身为四川人的他还爱上了吃“大锅饭”。试验站请当地村民任叔、任婶负责试验站的杂物管理和日常起居。任婶安排试验站的一日三餐,午餐往往是两荤一素,放在大盆里,大家排队盛饭,他很喜欢这种形式,他说:“这样味道很好,吃起来也香,我现在回家也这样吃饭。”

这些年在草原上做科研,杨高文已经完全成为了“草原人”,和草原上的牧民一样,他也很爱草原,想用自己的力量为维护草原的生态系统平衡做点实事。

他把草放在心上,敏锐捕捉着它们的变化。从草地回来时,他手里总是拿着垃圾,有些是遗留在试验小区里的试验用品,有些是丢弃在路边的矿泉水瓶,他一一捡回来,怕这些东西污染草原。

陪我们参观试验小区时,他发现有一片草地上长了许多小黄花,他惋惜地说:“以前还没有这些花,今年不知道为什么长了这么多,这也是草原生态系统退化的一种表现。”

很多人都缺乏关于草原保护常识。在去试验站的路上,他每次看到道路两边种的树,都会很气愤:“这是对草原的破坏,不在草原上种树,应该是我们的底线!”随后他向我们解释道,草原温度低、降水量少、土壤稀薄,并不适宜种树。在草原上种树,不仅树活不长久,还会加剧水资源短缺或导致植物入侵,给草原生态系统带来严重后果。

他很希望能在全社会凝聚形成保护草原的共识,也这样教导学生,希望他们将来进入各行各业以后,能把这些关于草的知识说给更多人听。他还想做科普,想在更大的平台上讲讲怎样才能更好地保护草原。

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在控制放牧试验平台,徐民乐(左)和毛楠(右)观察羊的生长情况 摄影|修伯明

草原上的“加减法”

2022年,杨高文作为第一作者在Nature communications上发表了一篇论文,其中研究表明,保护生态系统,除了要注重保护生物多样性,还应该减少各类人为压力。做“减法”是他们在科研过程中的重大发现,在自然环境条件或少量人为压力下,生物多样性在维持生态系统功能时更能有效发挥作用。

这种做“减法”的逻辑方式,也映射在他对学生的培养中。杨高文曾经赴德国留学做博士后研究,2021年,他作为杰出人才被引进中国农业大学。回国后,他带着中国农业大学的博士生、硕士生们扎进了试验站。

试验站实行学生自主管理的模式,由试验站的学生组成管理委员会,协调试验站工作、生活中的各种事务以及常规事务的决策,所有学生均参与试验站的公共事务管理,但老师不参与。

在这样的模式下,学生成长很快,他们不仅学会做科研,而且能解决实际问题。霍天赐是试验站的“工程师”,从修理钥匙门锁到调试科研设备,他都很在行;毛楠是试验站新任站长,平日里负责和牧民沟通,协调试验站大小事务,见到他的那几天,他正在为“牧民被试验站的羊踢了”的事情忙前忙后;还有前任站长徐民乐,几个月前还妥善处理了试验站的人流高峰,协调了42个人的住宿、吃饭及科研……任叔说:“这些孩子肯干、务实,在九队树起了好榜样,队里很多牧民都用这些学生来教育小孩。”

做好“减法”,就是为学生成长做“加法”。杨高文希望学生在试验站能不断提升技能、培养能力。加强交流与合作是他反复强调的,他也受益于这两点,希望能传授给学生。

“在德国留学期间,我发现整体的科研环境都很重视交流,我们经常和导师在研究所后面的花园聊天,聊天的过程中,你可能会产生很多新的想法。”他说,“这种聊天常常会有很多其他学科背景的科研人员加入,虽然学科不同,但是科学原理是相通的,会提供很多看问题的不同角度。”

他常鼓励学生多交流沟通,科研上的、生活中的。试验站的学生有研究土壤的,有研究植物的,有专注羔羊饲养的,还有和昆虫打交道的,他觉得互相交流科研进展,可以给各自的科研带来新的启示。他也鼓励学生多出去走走,和当地牧民多聊聊天,他常说:“不要总是待在试验站搞科研,了解的情况越多,就越能发现问题。”

合作也很重要。对此,杨高文有自己的理解:“有人说合作就像修桥,你从那头修,我从这头修,我们一起修到中间,就完成了合作。但我觉得不完全是,我理解的合作是我们一起完成一个拼图,每个人根据自己的专长负责不同的部分,大家不仅要努力把自己的那部分完成好,更要一起完成那个拼图。”

的确,修桥与拼图不同。修桥过程中,双方可以埋头苦干,最后再将两部分合起来。但是拼图需要考虑每块碎片的形状、大小和边缘,合作者不仅要充分发挥专长,更要时刻关注自己负责的部分与其他部分是否相融,需要紧密的联系与沟通。

在合作基础上,试验站的学生形成了“成长共同体”,每个人都找到了各自的“科研搭子”。博士生徐民乐的研究课题是通过控制变量探究家畜生产力和草地生产力的关系,硕士生李忠霞正在进行的试验是为了明确土壤和植物种类、长势情况的关系。虽然研究方向不同,但在科研中,他们是良好的科研合作伙伴。每天晚上6点半,李忠霞会帮徐民乐到控制放牧试验平台喂羊,他们一个收盆,一个放饲料,配合默契。平日里,徐民乐也会帮李忠霞取土样、处理样本。

杨高文很乐意看到这种景象,“或许他们的研究方向不太一样,但是拥有共同的草业学科背景,这样的合作关系对他们各自的研究都会有帮助。”

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杨高文(左三)和学生交流科研进展 摄影|修伯明

“是骡子是马,拉出来遛遛”

草业科学是一门实践性很强的学科,如何将科研成果转化成生产力,也是杨高文和他所在团队一直在考虑的问题。

“实验室与生产一线相距很远,哪怕是一些非常实用的技术,真正应用于实际也需要很久。”提到成果转化,杨高文承认很难,但是他的解决办法也很简单,“就是去干!是骡子是马,拉出来遛遛。遇到问题就去解决,这样才能跟生产实际结合得更紧。”

在草地农业试验站,他们实践退化草地免耕补播技术已有10年了。如今,试验地里的草长得很高,草原生态也恢复得非常好。这都是他们扎进草原、逐步突破技术瓶颈取得的成果。

免耕补播技术是指在退化草原上,不进行耕地或翻耕作业,而是通过特制的机械设备划开草皮,直接在土壤中补播适宜的优良草种,创造幼苗萌发生长的微生境,从而实现草地快速重建,这是草原生态修复的一项重要技术。

10年前,在张英俊的带领下,杨高文和团队其他老师、学生开始在试验站探寻技术转移的方法,他们从生产实际出发,一步步攻克技术难点、凝练技术措施。

补播牧草成活率不高,他们便总结经验,在补播前确定补播植物类别、补播草种的选择原则,要因地制宜,尽量选择生态适应性好、饲用或生态价值较高的本地物种,还要考虑种子获取的难易程度。

补播牧草种子的出苗率和播种准确性不够,他们采用种子丸粒化技术和种子包衣技术先处理种子,把种子制成外表光滑的“丸粒”,再利用机械设备将保水剂、基质营养料和牧草种子混合制成“植生粒”,完成前处理再进行补播。

退化牧草地地表不平、土壤紧实度高导致补播牧草成活率低,他们和企业共同开发了免耕补播机,综合运用多种技术,实现了复杂地形播种精量化,并且提升了土壤地力和牧草产量。

补播种子后,他们还要进行补播草地管理,根据豆科牧草与禾本科牧草的不同,通过合理施肥,调整两种牧草的比例,以维持补播草地的生产力和群落稳定性。

攻破了一系列关键问题,他们形成了一套完整的技术体系,并围绕着生产实际不断调整,提升技术供给的精准性和有效性。

他们取得的这些成果,当地牧民都看在眼里,有不少牧民主动要求在自家牧场运用这些新技术。杨高文说,前段时间就有附近牧民给他打电话,问他们能不能上门帮忙补播,自己愿意承担费用。“这实际上就实现了技术应用,我们的试验田变成了示范田。”

目前,免耕补播技术已经推广到吉林、河北、陕西、新疆、青海等地,他们把在草原上取得的科研成果留在了草原,不仅让牧民感受到科技的实惠,也增强了他们保护草原生态的自觉性。

做大有可为的幸福事

“做科研是一件很幸福的事情,真的很幸福。”杨高文连着强调了两遍。对他来说,这种幸福首先是身处良好的科研环境中。“草原很美,绿草如毯,牛羊成群,每一眼都让人心旷神怡,而且草原上的气温往往会比其他地方低。2023年夏天,北京出现连续高温,气温最高超过40℃,但在草原上,夏天平均气温在16℃-21℃,非常舒服。”每每谈到这点,他总流露出很享受的神情。

另一种幸福,源自学科本身。

上高二时,一本有关生命科学的科普读物让杨高文立志要去中国农业大学学习生命科学专业。高考填报志愿时,他将生命科学作为第一志愿。在看到招生简章上写着“草业科学未来大有可为”后,他便将草业科学专业填为第二志愿。这也成了他和小草缘分的起点。

这些年,在学习、科研的过程中,他对招生简章上的那句话有了更深的体会:“不管从个人角度还是国家发展需要,草业科学都是非常重要的。一方面,草业科学很年轻,你做研究的时候会感觉哪个方向都是新的,这就意味着你可以做的点比较多,研究更容易做出特色;另一方面,中国是草原资源大国,草原在维护国家生态安全、边疆稳定、民族团结和促进经济社会可持续发展、农牧民增收等方面有着基础性、战略性作用。”

在采访时,当被问及“有没有特别欣赏的人”,杨高文兴奋道:“我可以多讲几个人吗?”得到肯定的回答后,他为我们讲起了那些激励他成长的草业前辈。

1940年,我国草业科学创始人王栋在英国爱丁堡大学获得博士学位。第二年夏天,他冒着二战战火,花了几个月的时间辗转海陆回国。回国后,他在条件艰苦的环境下,最早把“植物-动物生产”这一现代草原学的核心和精髓介绍到中国,并探讨了“植物-动物生产”的几乎全过程,把土、草、畜、环境及社会作为一个整体考虑,这成为草地农业生态系统思想的萌芽。

1950年,任继周(现兰州大学草地农业科技学院教授、中国工程院院士)在海拔3000多米的甘肃省天祝藏族自治县开展草原调查。由于缺少设备,任继周就把药店的小杆秤当作天平,自制铸铁水管当作采集杖,晚上把水剂瓶揣进怀中防冻裂。为了对抗虱子、臭虫和各种不知名的毒虫,他用杀虫剂溶液浸泡衣裤,晒干了就穿上进草原。

30多年前,正在新西兰留学的南志标(现中国工程院院士、草业科学专家)因为任继周一句“国家需要你们”,便和夫人卖掉家具、汽车,带着100多公斤的学术资料毅然回国,如今患有严重眼疾的他仍奋战在教学和科研的一线。

当然,还有他的导师张英俊。在杨高文眼中,张老师是一个“无我”的人,他的大部分精力和时间都花在了学科上,不为自己,只为推动草业学科的整体发展。

“前辈们所经历的苦,我们想象不到,当我们觉得自己很苦的时候,想想这些老前辈,你会觉得自己这点苦也就不算什么了。”他发自内心地说。

这些前辈、老师就像灯塔一样,照亮了杨高文前进的方向,让他看到前路光明可期。

10月过后,杨高文今年在试验站的工作逐渐告一段落。但接下来,他还有很多工作要做,要总结试验成果、修改试验方案、梳理项目进展、写论文、推进同德国教授的学术交流……明年5月,他们又会再次来到试验站,开始新的工作周期。

事实上,随着生态文明建设的持续推进,一代代像杨高文这样的“草业人”始终步履不停,他们面向国家重大需求,深入经济社会发展实践,结合实际情况凝练科学问题,在祖国大地上书写科研成果,通过科技创新不断为促进草原生态文明建设、推动我国由草原大国向草原强国转变、建设美丽中国贡献力量。(本刊记者 贾文颖 摄影 修伯明)

来源:《神州学人》(2023年第12期)

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