
他主持研究的“農田節水灌溉技術”發展了相關理論,推廣160多萬公頃,增產糧食20多萬噸,節水13億立方米,創造了4億多元經濟效益,2000年獲國際灌排委員會“國際農業節水技術杰出成就獎”,該年度全球僅1人獲得此獎……
50多年的科研歲月里,中國工程院院士、水利水電學院茆智教授默默沉浸在自己的研究中,沉浸在探索的快樂中,獲得了很多成果與榮譽。
“為伊消得人憔悴,是一個學術工作者應有的內在品質。”雖已80歲高齡,茆智仍然耕耘在他所鐘愛的節水灌溉研究與開發的沃土上,學術人生未曾停歇。
厚積薄發
“這輩子沒有正式任過什么官職,可能是中學語文課上一篇文章中,孫中山‘要立志做大事,不要做大官’這句話對我的影響太深,年輕時擔任的共青團小組長,是我這輩子做的最大的‘官’。”茆智笑著說。當選院士后,找他掛名任職的不少。當這些單位與他聯系時,茆智還是表示自己不適合。
其實,他的重心在于糅合一批年輕人扎扎實實地干事,產生系列高水平成果。
回顧漫長的科研生涯,茆智更多的時候是“默默無聞”。早在1957年,茆智就將研究方向放在了水稻的節水灌溉上。他覺得,“用實踐數據證明自己的理論設想,是最快樂的事情。”
但這種沉默的狀態自上世紀90年代開始改變。此時已60多歲的茆智,先后主持了3個國家自然科學基金項目、6個國際合作項目以及2個省部級項目,1995年以后更是拿下了一大堆的大獎。
桃李不言,下自成蹊。時間定格在2003年,這一年71歲高齡的茆智當選為院士,一時被人戲稱為“老來俏”和“得獎專業戶”。但對于茆智來說,正是40多年如涓涓細流般的積累,才讓他在古稀之年爆發出了強大的能量。
早在上世紀50年代,茆智在我國率先提出了以水氣擴散原理推算出作物需水量的方法。
當時前蘇聯專家卡爾波夫來中國傳授國際先進灌溉技術,把當時國際上主要采用的計算需水量方法,歸為兩類,一類以“水面蒸發量為指標”,一類以“作物產量為指標”。隨專家學習的茆智認為,應根據需水量的成因,用影響需水量的直接因素分階段計算需水量。
于是他大膽探索,在50年代末提出了以水汽擴散原理為基礎,以日照、氣溫、風速與栽培水平為指標的分階段計算水稻需水量的方法,成為中國最早的按成因理論計算需水量的半經驗方法之一。這一方法被中國南方一些灌區采用,60年代初,被前蘇聯及越南水利刊物介紹。
隨后,在缺少國際先例的情況下,茆智主持了橡膠灌溉研究的國家課題,率20余名師生赴海南島開展試驗。用了4年時間,取得系統成果,填補了國內外空白,并著成世界上在該領域的唯一專著。其中許多成果,成為開發海南灌區的重要依據。
80年代以來,茆智率科研組研究節水條件下農作物的需水規律,提出了農作物需水量與灌溉的實時預報方法。該方法在河北等地推廣應用,促進了農作物的節水高產,受到聯合國糧農組織和國際灌排委員會的高度評價,“在方法上也有所創新,較聯合國糧農組織推薦的方法更先進和實用。”成果被鑒定為具有國際先進水平,1995年獲水利部科技進步二等獎。
20世紀90年代初,茆智主持國家自然科學基金等多個研究項目。他不顧年邁,連續7年開展田間試驗,在世界上首次發現了水稻水分函數與參照作物需水量存在密切關系,提出了作物早期和中期受輕度、中度干旱再復水后對生長、耗水會產生“反彈”效應的理論,并探索“反彈”機理,揭示了“反彈強度”與受旱時期、受旱程度的關系,提出了利用“反彈效應”指導節水灌溉和非充分灌溉的方法。
這些理論與技術,在1996年和2002年獲國家科技進步二等獎和教育部高教科技進步一等獎,不僅經推廣產生了可觀的經濟效益,而且引起國外廣泛關注,一些國際機構與茆智及其科研組合作研究,茆智被歐洲共同體選定為在華研究節水項目的負責人之一,也被國際水稻所、國際灌溉管理研究院、國際農業科學中心(澳大利亞)選定為在華合作水稻灌溉研究項目的中方負責人。
實事求是
茆智把他所做的節水研究總結為四句話:高效省水,持續高產,有利于生態環境,與其它農業技術最合理地配合。為了這四句話,他憑著“專、精、迷”的態度,付出了艱苦的努力,獲得了令人矚目的成就。
對于節水灌溉可以提高單位面積產量,國外經歷過一段從懷疑到堅信的過程。根據試驗與實踐結果,茆智提出了這一觀點,國際上對此將信將疑。于是在上世紀90年代中期,國際水稻研究所、國際灌溉管理研究院和國際農業研究中心三單位提出“中國水稻節水灌溉對產量、環境影響”的課題,與茆智的研究組在湖北漳河灌區聯合開展試驗。
試驗結果更使他們堅信,中國節水灌溉不僅節水而且增產。這也是我國節水灌溉科技的一項國際貢獻。
在農業節水認識上,過去有個誤區,人們普遍認為稻田滲漏和地表流出的水全部是浪費的水。茆智認為,只要水質未被惡化,滲漏到地下和地表流出的水,還可以循環利用其中很大部分。茆智把對節水的認識上升到節約水資源,他認為,農業水資源高效利用應包括防治農業水污染這個重要命題。
“在面源污染已成為全球水環境的一大主要污染源,其中農田面源污染又占據主導地位的情況下,如何處理農田面源污染就成為迫切的問題,它已成為影響進入小康社會的瓶頸,阻礙社會、經濟、可持續發展的毒瘤。”茆智說。
2005年,茆智提出用田間、濕地、生態溝“三道防線”,來降解農田面源污染。在他之前,從未有人系統地研究“以灌排技術和農田水利系統來處理農業面源污染”。2010年水利部專家組來學校驗收項目時,對茆智的“三道防線”理論給予了高度評價。
2011年,茆智又提出“四道防線”,即田間-田間草溝-濕地-骨干生態溝。
“稻田營養元素流失已成為農業面源污染的重要來源之一,開展稻田面源污染物減排研究,對于降低農業面源污染、保障水環境安全具有重要的戰略意義。”茆智新觀點的出發點在于解決農田面源污染,進一步提高凈化效果。
試驗研究表明,茆智的“四道防線”可降解農田面源污染物80%以上,效果顯著。
激勵后學
耄耋之年的茆智,仍在指導博士生,為人才培養不遺余力。
在教導學生時,他常強調,“搞科研最忌浮躁,一定要耐住寂寞,要膽大、心細,實事求是,勇于創新。”
“茆老師對學術問題非常嚴謹,搞科研腳踏實地,多次帶我們去試驗站參與試驗,很多試驗站都留下了他的身影。”博士生潘樂說。
2010年,在廣西桂林灌溉試驗站,為了找到一個適合做試驗的生態溝和兩處塘堰濕地,茆智帶學生在野外勘測,細小的稻田田埂在雨后泥爛、路滑難走,學生勸他不要去,但他為了切實了解實況,堅持前往。一個月內,茆智兩次摔倒在稻田中,他卻笑著說,“沒關系,稻田中有水,泥軟,不會骨折的,只是要麻煩大家幫我洗衣服啰!”
“為什么有的人成功,有的人半途而廢?其實貴在堅持。茆院士就是這樣一個對學術嚴謹、對人充滿真情、熱愛祖國、充滿人格魅力的人。”水利水電學院崔遠來教授1991年畢業留校后,開始跟隨茆智做項目,到現在將近20年,深得他的熏陶,“跟著茆院士做科研,潛移默化受到影響,不知不覺就培養了較好的學術習慣和生活態度。”
茆智善于對項目進一步總結提煉,形成成果。項目做完后,他繼續投入,提升項目的層次,項目經費一分不剩。此外,他還創新項目管理方式,把項目經費分給年輕教師,讓他們自由地研究,在各自領域取得進展和成就,從而創造有利于年輕人成長的環境。
如今,在茆智的指導和影響下,水利水電學院崔遠來、王修貴、董斌等均成為杰出的教授,是所在領域學術骨干。
“年輕人要敢想敢創新,敢向老師挑戰,敢跟老師討論。但現在教育的最大弊病就是,培養出來的學生不想創新,不敢創新,也不會創新。”茆智借用錢學森的話告誡大學生。雖然繁忙,茆智仍十分關心大學生成才,欣然與他們交流,與他們分享科研經驗和心得體會,強調創新的重要性和突破點。