沈其榮院士：做“有理”“有用”的科研

■在我看來，真正的科學(xué)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(gè)人的理想和國家民族的發(fā)展相結(jié)合是幸福的，一個(gè)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(yùn)

縱觀36年的科研之路，中國工程院院士、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授沈其榮經(jīng)歷了從有機(jī)肥到功能型有機(jī)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(xué)世界里，真正的科學(xué)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(xué)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?yàn)?，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(xué)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(yùn)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(shí)能夠服務(wù)國家和社會所需，這叫順勢而為；“幸運(yùn)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(jìn)程中留下屬于自己的足跡，這叫生逢其時(shí)。

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

1976年，我蹲點(diǎn)的生產(chǎn)隊(duì)來了一名大學(xué)生，他是江蘇農(nóng)學(xué)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(fēng)化而來的”。那時(shí)候一個(gè)高中生怎么能理解這么“深奧”的知識呢，而就是這一點(diǎn)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(xué)未來的憧憬，我踏進(jìn)了江蘇農(nóng)學(xué)院土化系的大門，開始探索“土壤是從石頭中風(fēng)化而來的”奧秘。

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

從1978年進(jìn)入大學(xué)，到1987年博士畢業(yè)，我用了近10年時(shí)間，把家庭經(jīng)濟(jì)讀到了一貧如洗的地步，但系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，尤其是在怎么發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、提出假設(shè)（科學(xué)問題）、驗(yàn)證假設(shè)等方面得到了完整的訓(xùn)練，也為我今后的科學(xué)研究生涯奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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

第一個(gè)階段是有機(jī)肥。這其中也有一段機(jī)緣。1989年底，江蘇省原化工廳廳長徐以達(dá)先生在當(dāng)時(shí)的江蘇省海安縣考察“百萬雄雞下江南”項(xiàng)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(shí)候，買一臺小型造粒機(jī)需要3000多元，由于經(jīng)費(fèi)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(jī)肥！濃濃的雞糞味，卻也讓我對有機(jī)肥研究產(chǎn)生了別樣的情感。那是我第一次走出實(shí)驗(yàn)室，實(shí)地接觸有機(jī)肥，而我們首次利用顆粒有機(jī)肥防控番茄連作障礙的初步成功，更是堅(jiān)定了我有機(jī)肥方向的研究之路。

1992年，機(jī)會再次來臨，“優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥堆制過程中的生物化學(xué)特征研究”被國家自然科學(xué)基金委列入面上項(xiàng)目，有機(jī)肥研究領(lǐng)域進(jìn)入國家視野。這個(gè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)雖然是20萬元，當(dāng)時(shí)已經(jīng)算很大的面上項(xiàng)目了，但要做具有一定規(guī)模的堆肥，這個(gè)經(jīng)費(fèi)還是相當(dāng)緊張的，我只好繼續(xù)在自己的實(shí)驗(yàn)室做堆肥。為了不讓實(shí)驗(yàn)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(gè)人獨(dú)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(gè)實(shí)驗(yàn)室也就成為中國有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的發(fā)源地。

由于第一個(gè)國家基金面上項(xiàng)目的出色完成，1995年和1998年團(tuán)隊(duì)先后兩次獲得國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目的資助，研究不同有機(jī)肥養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)特征。兩個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施，基本上確立了我的團(tuán)隊(duì)在中國有機(jī)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(diǎn)項(xiàng)目的支持下，我和團(tuán)隊(duì)全面開始了有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工藝研究，研發(fā)出有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥制造新工藝，顯著提高了有機(jī)類肥料生產(chǎn)的效益和品質(zhì)，成果獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

第二個(gè)階段是功能型有機(jī)肥。學(xué)農(nóng)人都知道農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期長，而有機(jī)肥專家更知道，有機(jī)肥只能培肥土壤，對當(dāng)季作物的增產(chǎn)效果不明顯，導(dǎo)致農(nóng)民施用有機(jī)肥積極性不高?，F(xiàn)實(shí)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(jī)肥產(chǎn)品。

這時(shí)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(diǎn)項(xiàng)目（2001年）和農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(xiàng)（2008年）的資助下，我們開始對食品微生物有機(jī)肥進(jìn)行系統(tǒng)深入研究。所謂微生物有機(jī)肥就是在腐熟的堆肥中再接種功能性微生物菌種，使有機(jī)肥具有促生、防病的作用。為此，我和團(tuán)隊(duì)一起建立了生物有機(jī)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(jī)肥產(chǎn)品中有益菌含量超過兩千萬個(gè)芽孢/克。也就是說，我們的新型有機(jī)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(jiǎng)和江蘇省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，核心專利獲中國專利金獎(jiǎng)。

這個(gè)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(tuán)隊(duì)表示感謝。因?yàn)閮H用一年時(shí)間，我們研制的生物有機(jī)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(dá)到600萬公斤，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)8600萬元。功能型有機(jī)肥的威力可見一斑。

這時(shí)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(jì)效益，環(huán)境效益更是無法估量。

這也是這些年我一直堅(jiān)持科學(xué)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(xué)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?！坝杏谩?，指的是科研要圍繞國家和社會所需，切實(shí)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(xué)問題，揭示為什么有用的機(jī)制、機(jī)理?？梢灶A(yù)見，將來的肥料產(chǎn)業(yè)中如果是生物有機(jī)肥唱主旋律，那么一個(gè)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(shí)。

自然學(xué)科的殿堂里，沒有比研究土壤和肥料更接地氣的了，土肥學(xué)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(xué)系不斷發(fā)展，1996年成立資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)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(hù)，大大擴(kuò)展了土肥學(xué)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(jì)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(xué)科，已然進(jìn)入了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場。而我對有機(jī)肥事業(yè)的憧憬，還像我剛出道時(shí)那樣充滿熱情，我的目標(biāo)，就是要讓農(nóng)民像施用化肥那樣方便地、自然地施用有機(jī)肥。

2021年我當(dāng)選為中國工程院院士，這是一個(gè)新的起點(diǎn)，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(dǎo)致果樹風(fēng)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(shí)已經(jīng)進(jìn)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(gè)14年果齡的蘋果園里，畝均施用300公斤我們團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全元生物有機(jī)肥。2009年10月蘋果收獲時(shí)，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(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，施用了全元生物有機(jī)肥的蘋果樹，其根系當(dāng)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(xué)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(jìn)土壤中缺乏的其他好的微生物，讓它們進(jìn)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(shí)現(xiàn)對果樹植物根系的調(diào)控。

我的初淺的有機(jī)肥研究生涯，似乎揭示了一個(gè)中國諺語隱含的科學(xué)道理：鮮花插在牛糞上——絕配！這是因?yàn)槭挛锒际且环譃槎?，有的事情看上去好像不太好、不協(xié)調(diào)，其實(shí)可能是最好的，或者當(dāng)時(shí)不太好、不協(xié)調(diào)，而最終是最好、最合適的，正是因?yàn)榕＜S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(gè)研究者就應(yīng)該用哲學(xué)的思維去看待和分析自然界的事物，當(dāng)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(gè)老氣橫秋的有機(jī)肥專家，其實(shí)我對有機(jī)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(gè)人的理想和國家民族的發(fā)展相結(jié)合是幸福的，一個(gè)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(yùn)！

（本報(bào)記者 董魯皖龍 通訊員 趙燁燁 采訪整理）

《中國教育報(bào)》2024年09月24日 第04版