一爿“黃”土與一群“傻”博士

姚波

一爿“黃”土與一群“傻”博士

2014-04-10 09:59　來源﹕中國科學報　

　　人跡罕至的內蒙古砒砂岩地區﹐一群背著麵粉袋子的人風塵仆仆地走著……

　　前幾天﹐記者到水利部黃土高原水土流失過程與控制重點實驗室採訪﹐在研究人員的桌子上﹐這樣一張照片吸引了記者的注意。

　　單看照片﹐這群人應該是一群農民工。但實際上﹐這群人全都是博士或高工甚至教授﹐他們正是記者此次要採訪的土壤侵蝕研究團隊。

　　這支團隊由12名研究人員組成﹐在黃河水利科學研究院副院長姚文藝帶領下﹐多年來致力於黃土高原水土流失規律與治理技術研究。不久前﹐在黃河水利委員會召開的全河勞動模範先進集體表彰大會上﹐該團隊榮獲先進集體榮譽稱號。

　　在黃土高原取土樣﹐常常會爬上爬下﹐取樣後背著四五十斤的土樣走上幾公里不說﹐還得忍受當地較強的紫外線。研究人員從當地回來一兩周後﹐一洗澡﹐身上的皮膚就開始一片片地脫落。

　　姚文藝說﹐為了取得有代表性的土樣﹐必須到現場去﹐不管路有多麼難走﹐土樣有多麼難取﹐都必須取到並背到數公里外的車上。

　　團隊成員李勉博士說﹐一些跟著實習的研究生﹐哪怕是年輕的小夥子﹐也受不了這樣的工作環境﹐三四天之後就提出要休息一天。“平時我有失眠的習慣﹐但是在取樣的時候﹐從來沒失眠過。”李勉說。

　　在鄭州模型黃河基地﹐有一個數千平方米的人工模擬降雨大廳﹐這是黃科院水土保持研究團隊獲得寶貴實驗數據的地方之一。

　　別看這個大廳的設施挺先進﹐但是試驗起來卻不是那麼輕鬆。申震洲博士說﹐在觀察雨滴對坡面的打擊作用時﹐為了防止風對雨滴的影響﹐就是40多攝氏度的酷暑﹐大廳的窗戶也得關閉。開展此項試驗﹐要穿著雨衣在模擬降雨中拿著秒錶站上至少兩個小時﹐觀測坡面的水土流失侵蝕變化。等試驗結束後﹐雨衣已經被淋透了﹐根本分不清身上到底是汗水還是雨水。而如果在冬天﹐即便是穿著雨衣也會凍得渾身直哆嗦﹐到最後﹐手指都凍僵了﹐連秒錶都按不動了。

　　記者還聽說一件事﹐該團隊在野外觀測雨滴對土壤的侵蝕變化時﹐睡在簡易的試驗棚裡﹐由於累了一天﹐即使夜裡下雨有時也很難發現。為瞭解決這個問題﹐他們發明了一個方法﹕找來一張30公分長的紙條暴露在室外﹐一端用繩子系在室外的樁子上﹐一端用繩子系在一本書上﹐而書就懸掛在他們的頭頂。如果外面下雨了﹐雨滴落在紙上﹐很快就能打濕紙條﹐濕了的紙條很快就會斷掉﹐然後書就會掉下來﹐砸醒正在酣睡的研究人員。於是﹐他們趕緊爬起來觀測。

　　“我常常說﹐自己領了一群不圖名不圖利的‘傻’博士。”姚文藝感嘆。但正是這些看起來“傻乎乎”的博士﹐讓試驗數據從無到有﹐從少到多﹐最後凝聚成一個個為治黃提供重大決策的科研成果。

　　作為研究骨幹團隊之一﹐這支團隊走過數萬平方公里的丘陵﹑溝壑區﹐終於找到了1.88萬平方公里的黃河下游粗泥沙來源區。該成果直接促使了國家對黃河粗泥沙專項治理工程的實施建設﹐結束了多年來由於基礎研究不夠國家無法決策的局面。

　　“泥沙不上岸﹐水保不下河﹐治河和水保兩張皮是國內曾長期存在的河流治理現狀。”姚文藝說﹐從20世紀50年代開始﹐國內學術界對黃土高原是先治理坡面還是溝道長期存在分歧。他們團隊經過大量科學試驗觀測﹐揭示了坡面─溝道系統產輸沙自反饋的耦合機制﹐從而為黃土高原水土流失治理必須採取溝坡兼治的實踐提供了理論依據。同時﹐他們研發出侵蝕產沙關鍵過程的模擬模塊﹐建立可應用於多尺度流域的次暴雨產沙機理模型﹑年產沙經驗模型和洪水泥沙預報模型﹐形成了一套集治理方案優化﹑效益評估預測及水沙預報於一體的模擬技術。

　　如今﹐年過半百的姚文藝又帶著他的“傻”博士們﹐承擔起“十二五”國家科技支撐計劃項目──黃河中游砒砂岩區抗蝕促生技術集成與示範﹐向黃河下游地上懸河主要成因﹑被稱為“地球生態癌症”的砒砂岩發起了“總攻”。