沈其榮院士：做“有理”“有用”的科研

■在我看來，真正的科學家不僅要能夠揭示自然界的奧秘，更要能將這種理論再轉(zhuǎn)化成改造自然界的技術(shù)或產(chǎn)品

■回望36年的科研之路，我最大的感悟就是：一個人的理想和國家民族的發(fā)展相結(jié)合是幸福的，一個人的事業(yè)發(fā)展和國家民族的發(fā)展軌跡相重合又是何等的幸運

縱觀36年的科研之路，中國工程院院士、南京農(nóng)業(yè)大學教授沈其榮經(jīng)歷了從有機肥到功能型有機肥再到植物根系或根際調(diào)控的轉(zhuǎn)型，每一次轉(zhuǎn)型都是從國家和社會的需要出發(fā)，圍繞“有理”和“有用”展開。在他的科學世界里，真正的科學家不僅能夠揭示自然界的奧秘，是為“有理”，更能夠?qū)⒗碚撗芯哭D(zhuǎn)化成改造自然界的技術(shù)或產(chǎn)品，真正滿足國家和社會的需求，即為“有用”。

沈其榮善于用哲學的思維去看待和分析自然界的事物，他常說，鮮花插在牛糞上——絕配！因為，正是牛糞默默無聞地協(xié)調(diào)基質(zhì)中的水肥氣熱，才能夠使鮮花永不凋萎。

他更擅長用哲學的眼光來審視周圍的世界和自己的人生。在他看來，從冷門到熱門，從熱門到急需，每一次研究的轉(zhuǎn)型，他都是“幸福的”和“幸運的”：“幸福的”是能夠?qū)⒆约旱睦硐牒蛧颐褡宓陌l(fā)展緊密結(jié)合，在做自己喜歡的事情的同時能夠服務(wù)國家和社會所需，這叫順勢而為；“幸運的”則是自己的人生軌跡能夠和國家民族的發(fā)展軌跡相重合，在國家發(fā)展的歷史進程中留下屬于自己的足跡，這叫生逢其時。

說起來，我與有機肥的緣分，從18歲就開始了。那時我高中剛畢業(yè)，放棄了留在鎮(zhèn)上中學當代課老師的機會，在村大隊書記的動員下，蹲點一個生產(chǎn)隊，農(nóng)忙時與隊長一起帶著社員搶種搶收，農(nóng)閑時和青年突擊隊一起挖河（搞農(nóng)田水利）、揇泥（一種積造有機肥的方式）。

1976年，我蹲點的生產(chǎn)隊來了一名大學生，他是江蘇農(nóng)學院土化系的，我特別喜歡纏著他問東問西。在打谷場、田間、小路上，他給我講了很多我不知道的事，其中印象最深的是“土壤是從石頭中風化而來的”。那時候一個高中生怎么能理解這么“深奧”的知識呢，而就是這一點兒知識，始終在我腦海里“揮之不去”，并奠定了我一生的路。

1978年，沐浴著改革開放的陽光雨露、帶著對科學未來的憧憬，我踏進了江蘇農(nóng)學院土化系的大門，開始探索“土壤是從石頭中風化而來的”奧秘。

大學前幾年，我如饑似渴地學習土壤的相關(guān)知識，但并沒有走進有機肥的大門。直到大三時上了裴保義教授的課。當時，裴先生是國內(nèi)著名的有機肥專家之一，他個子不高但學識淵博，講課條理清晰，十分有魅力。讀研時，我報考了裴先生的研究生，進入了有機肥研究領(lǐng)域，并得到了先生傳授的真經(jīng)：只有把有機肥料和無機肥料配合施用才能收到事半功倍的效果。

從1978年進入大學，到1987年博士畢業(yè)，我用了近10年時間，把家庭經(jīng)濟讀到了一貧如洗的地步，但系統(tǒng)的科研訓練，尤其是在怎么發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、提出假設(shè)（科學問題）、驗證假設(shè)等方面得到了完整的訓練，也為我今后的科學研究生涯奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1988年，我正式成為南京農(nóng)業(yè)大學的一名青年教師，主要從事有機肥對土壤肥力影響的研究。這一干，就是36個年頭。我的研究之路，可以分為兩個階段。但不管哪個階段，都和國家、社會的發(fā)展需求緊密聯(lián)系。

第一個階段是有機肥。這其中也有一段機緣。1989年底，江蘇省原化工廳廳長徐以達先生在當時的江蘇省海安縣考察“百萬雄雞下江南”項目后，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)雞場的糞便不能隨地棄置，可以作為肥料來利用。他找到我，讓我立題研究雞糞的資源化利用。那時候，買一臺小型造粒機需要3000多元，由于經(jīng)費拮據(jù)，我一咬牙搓了3天，手工制造600多公斤雞糞顆粒有機肥！濃濃的雞糞味，卻也讓我對有機肥研究產(chǎn)生了別樣的情感。那是我第一次走出實驗室，實地接觸有機肥，而我們首次利用顆粒有機肥防控番茄連作障礙的初步成功，更是堅定了我有機肥方向的研究之路。

1992年，機會再次來臨，“優(yōu)質(zhì)有機肥堆制過程中的生物化學特征研究”被國家自然科學基金委列入面上項目，有機肥研究領(lǐng)域進入國家視野。這個項目經(jīng)費雖然是20萬元，當時已經(jīng)算很大的面上項目了，但要做具有一定規(guī)模的堆肥，這個經(jīng)費還是相當緊張的，我只好繼續(xù)在自己的實驗室做堆肥。為了不讓實驗樓里的其他老師也接受堆肥味道的“熏陶”，我每天關(guān)緊門窗，一個人獨自“享受”。從1992年到1995年，三年的探索，使我獲得了做不同原料堆肥的菌種，這個實驗室也就成為中國有機肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的發(fā)源地。

由于第一個國家基金面上項目的出色完成，1995年和1998年團隊先后兩次獲得國家自然科學基金委重點項目的資助，研究不同有機肥養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)特征。兩個重點項目的實施，基本上確立了我的團隊在中國有機肥研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

1998年，在農(nóng)業(yè)部第一批948重點項目的支持下，我和團隊全面開始了有機肥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工藝研究，研發(fā)出有機肥和有機無機復(fù)混肥制造新工藝，顯著提高了有機類肥料生產(chǎn)的效益和品質(zhì)，成果獲得國家科技進步獎二等獎和教育部科技進步獎一等獎。

第二個階段是功能型有機肥。學農(nóng)人都知道農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期長，而有機肥專家更知道，有機肥只能培肥土壤，對當季作物的增產(chǎn)效果不明顯，導致農(nóng)民施用有機肥積極性不高?，F(xiàn)實問題就是我們研究的課題，我開始思考如何利用腐熟堆肥研發(fā)出作用效果更好的功能型有機肥產(chǎn)品。

這時候，正趕上國家對農(nóng)業(yè)科技的大規(guī)模投入，在科技部863重點項目（2001年）和農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項（2008年）的資助下，我們開始對食品微生物有機肥進行系統(tǒng)深入研究。所謂微生物有機肥就是在腐熟的堆肥中再接種功能性微生物菌種，使有機肥具有促生、防病的作用。為此，我和團隊一起建立了生物有機肥制造新工藝，篩選到具有顯著促生功能的芽孢桿菌SQR9，建立了芽孢桿菌生物肥二次固體發(fā)酵工藝，使生物有機肥產(chǎn)品中有益菌含量超過兩千萬個芽孢/克。也就是說，我們的新型有機肥，能讓莊稼長得快，長得好，少生病。這一技術(shù)榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎和江蘇省科技進步獎一等獎，核心專利獲中國專利金獎。

這個成果也廣受農(nóng)民歡迎，2010年10月17日，山東省單縣50多名村民扭著秧歌，敲著腰鼓，扛著一人多高的大山藥來到南農(nóng)校園，向我們團隊表示感謝。因為僅用一年時間，我們研制的生物有機肥不僅幫助種植戶們防治了山藥土傳枯萎病、土傳黑褐皮病，而且增產(chǎn)15%以上，增產(chǎn)量達到600萬公斤，直接經(jīng)濟效益達8600萬元。功能型有機肥的威力可見一斑。

這時候，我才算是真正感受到了科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的威力。此后，在海南樂東和澄邁、山西臨汾、吉林農(nóng)安、新疆新湖農(nóng)場和江蘇南京、姜堰、興化等地，我們一邊研究一邊推廣，農(nóng)作物秸稈、蘆蒿桿、中藥渣、樹枝落葉、尾菜等都可以作為原料快速制造腐熟堆肥，這不僅產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益，環(huán)境效益更是無法估量。

這也是這些年我一直堅持科學研究必須圍繞“有理”和“有用”展開的原因。在我看來，真正的科學家不僅要能夠揭示自然界的奧秘，更要能將這種理論再轉(zhuǎn)化成改造自然界的技術(shù)或產(chǎn)品。“有用”，指的是科研要圍繞國家和社會所需，切實破解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的難題，持續(xù)改善土壤、生態(tài)和環(huán)境；“有理”就是探究背后的科學問題，揭示為什么有用的機制、機理?？梢灶A(yù)見，將來的肥料產(chǎn)業(yè)中如果是生物有機肥唱主旋律，那么一個沒有廢棄物、土壤酸化被止住、土壤肥力持續(xù)提高、農(nóng)產(chǎn)品又香又甜的美麗鄉(xiāng)村，將會真正變?yōu)楝F(xiàn)實。

自然學科的殿堂里，沒有比研究土壤和肥料更接地氣的了，土肥學科“默默無聞”養(yǎng)育大地上的植被，正是按照其內(nèi)涵和國家需求在快速地發(fā)展。這幾年，我們南農(nóng)土壤化學系不斷發(fā)展，1996年成立資源與環(huán)境科學學院，研究重心也從土壤肥料發(fā)展到土壤資源可持續(xù)利用和水土環(huán)境保護，大大擴展了土肥學科研究領(lǐng)域，這也是順應(yīng)國家發(fā)展大勢的必然之舉。

如今，中國13億畝農(nóng)田土壤的生物活性有待提高、5億畝經(jīng)濟作物土壤的微生物區(qū)系需要調(diào)控、18億畝耕地土壤中有益微生物正在“嗷嗷待哺”，還有那一望無際的鹽堿地……土肥學科，已然進入了國家經(jīng)濟建設(shè)的主戰(zhàn)場。而我對有機肥事業(yè)的憧憬，還像我剛出道時那樣充滿熱情，我的目標，就是要讓農(nóng)民像施用化肥那樣方便地、自然地施用有機肥。

2021年我當選為中國工程院院士，這是一個新的起點，我也開始了我科研的第三次轉(zhuǎn)型：果樹植物根系調(diào)控。這是一條新路?，F(xiàn)在好多人常反映，水果沒有以前的果香了，果香屬于植物的次生代謝，主要受土壤肥力影響，長期施用化肥后，植物不容易產(chǎn)生次生代謝，這就會導致果樹風味受到影響，因此提高土壤肥力，是提升作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、口感的關(guān)鍵。這樣的研究其實已經(jīng)進行了很多年。早在2008年8月，我們在山西省臨汾市堯都區(qū)縣底鎮(zhèn)的一個14年果齡的蘋果園里，畝均施用300公斤我們團隊研發(fā)的全元生物有機肥。2009年10月蘋果收獲時，產(chǎn)量比上一年增加了40%，所有老樹都增加了很多新芽和新枝。我們還進一步研究發(fā)現(xiàn)，施用了全元生物有機肥的蘋果樹，其根系當年新根量比對照果樹增加了80%，根系活力增加了60%左右，而且土壤微生物區(qū)系顯著優(yōu)于對照區(qū)土壤。為何會有這樣的變化？這其中關(guān)鍵的科學問題就是解開土壤生命的密碼。我們研發(fā)的這種肥料，一方面讓土壤中現(xiàn)有的好的微生物生長得更快，另一方面想辦法引進土壤中缺乏的其他好的微生物，讓它們進入土壤后能夠如魚得水，全身心地投入培肥土壤的工作，從而實現(xiàn)對果樹植物根系的調(diào)控。

我的初淺的有機肥研究生涯，似乎揭示了一個中國諺語隱含的科學道理：鮮花插在牛糞上——絕配！這是因為事物都是一分為二的，有的事情看上去好像不太好、不協(xié)調(diào)，其實可能是最好的，或者當時不太好、不協(xié)調(diào)，而最終是最好、最合適的，正是因為牛糞默默無聞地協(xié)調(diào)基質(zhì)中的水肥氣熱，才使鮮花永不凋萎！一個研究者就應(yīng)該用哲學的思維去看待和分析自然界的事物，當然，如果也能用此來面對一些社會現(xiàn)象和人生，那就更能釋放自己，活得就更舒坦和滋潤了。自然、人生、社會，無一不是這樣。

也許大家會想象我已經(jīng)是一個老氣橫秋的有機肥專家，其實我對有機肥事業(yè)的憧憬，猶如自己還是三十出頭的“牛犢”?；赝?6年的科研之路，我最大的感悟就是：一個人的理想和國家民族的發(fā)展相結(jié)合是幸福的，一個人的事業(yè)發(fā)展和國家民族的發(fā)展軌跡相重合又是何等的幸運！

（本報記者 董魯皖龍 通訊員 趙燁燁 采訪整理）

《中國教育報》2024年09月24日 第04版