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化成改造自然界的技術或產品

■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、南京農業(yè)大學教授沈其榮經歷了從有機肥到功能型有機肥再到植物根系或根際調控的轉型，每一次轉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”，更能夠將理論研究轉化成改造自然界的技術或產品，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調基質中的水肥氣熱，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，每一次研究的轉型，他都是“幸福的”和“幸運的”：“幸福的”是能夠將自己的理想和國家民族的發(fā)展緊密結合，在做自己喜歡的事情的同時能夠服務國家和社會所需，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，蹲點一個生產隊，農忙時與隊長一起帶著社員搶種搶收，農閑時和青年突擊隊一起挖河（搞農田水利）、揇泥（一種積造有機肥的方式）。

1976年，我蹲點的生產隊來了一名大學生，他是江蘇農學院土化系的，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域，并得到了先生傳授的真經：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，把家庭經濟讀到了一貧如洗的地步，但系統的科研訓練，尤其是在怎么發(fā)現現象、提出假設（科學問題）、驗證假設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。

1988年，我正式成為南京農業(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，由于經費拮據，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，有機肥研究領域進入國家視野。這個項目經費雖然是20萬元，當時已經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域的領先地位。

1998年，在農業(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業(yè)化技術工藝研究，研發(fā)出有機肥和有機無機復混肥制造新工藝，顯著提高了有機類肥料生產的效益和品質，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。學農人都知道農業(yè)生產周期長，而有機肥專家更知道，有機肥只能培肥土壤，對當季作物的增產效果不明顯，導致農民施用有機肥積極性不高?，F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品。

這時候，正趕上國家對農業(yè)科技的大規(guī)模投入，在科技部863重點項目（2001年）和農業(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。這一技術榮獲國家技術發(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15%以上，增產量達到600萬公斤，直接經濟效益達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化應用的威力。此后，在海南樂東和澄邁、山西臨汾、吉林農安、新疆新湖農場和江蘇南京、姜堰、興化等地，我們一邊研究一邊推廣，農作物秸稈、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，這不僅產生了較好的經濟效益，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化成改造自然界的技術或產品?！坝杏谩保傅氖强蒲幸獓@國家和社會所需，切實破解農業(yè)生產上的難題，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見，將來的肥料產業(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、農產品又香又甜的美麗鄉(xiāng)村，將會真正變?yōu)楝F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，正是按照其內涵和國家需求在快速地發(fā)展。這幾年，我們南農土壤化學系不斷發(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域，這也是順應國家發(fā)展大勢的必然之舉。

如今，中國13億畝農田土壤的生物活性有待提高、5億畝經濟作物土壤的微生物區(qū)系需要調控、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，已然進入了國家經濟建設的主戰(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型：果樹植物根系調控。這是一條新路?，F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、優(yōu)質、口感的關鍵。這樣的研究其實已經進行了很多年。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，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，從而實現對果樹植物根系的調控。

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、不協調，其實可能是最好的，或者當時不太好、不協調，而最終是最好、最合適的，正是因為牛糞默默無聞地協調基質中的水肥氣熱，才使鮮花永不凋萎！一個研究者就應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”。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