編者按：十九大報(bào)告指出：創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，要突出關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)提供有力支撐。創(chuàng)新如何驅(qū)動(dòng)中國(guó)爬坡過(guò)坎？哪些創(chuàng)新成果可能會(huì)改變我們的未來(lái)生活？從今天（12月25日）開(kāi)始，中國(guó)之聲推出特別策劃《創(chuàng)新中國(guó)，透視未來(lái)》。今天播出第一篇《點(diǎn)沙成土》。

　　央廣網(wǎng)北京12月25日消息（記者劉飛 見(jiàn)習(xí)記者王雪潔）據(jù)中國(guó)之聲《新聞縱橫》報(bào)道，千百年來(lái)，人類面對(duì)沙漠嚴(yán)酷的自然環(huán)境，有時(shí)不禁幻想，當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)大片綠洲。不過(guò)，最近聽(tīng)說(shuō)有種方法，真能讓沙子瞬間成土，后續(xù)還能種出植物來(lái)。聽(tīng)起來(lái)很像是天方夜譚？記者專程趕往烏蘭布和沙漠一探究竟，真是“點(diǎn)沙成土”這么神奇嗎？

　　在北京飛往內(nèi)蒙古烏海市的飛機(jī)上，透過(guò)舷窗，已經(jīng)可以看到大片黃沙。這次要去的烏蘭布和沙漠是我國(guó)八大沙漠之一，總面積約1萬(wàn)平方公里。烏蘭布和在蒙古語(yǔ)里的意思是“紅色公牛”，可見(jiàn)它的威力。

　　在2016年和2017年，重慶交通大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)先后在烏蘭布和沙漠進(jìn)行了25畝沙漠土壤化種植試驗(yàn)和4000畝中試種植試驗(yàn)。沙漠土壤化，這就是咱們要一探究竟的“點(diǎn)沙成土”。

　　村民開(kāi)始也提出質(zhì)疑，“一開(kāi)始來(lái)了說(shuō)是‘沙變土’，我說(shuō)你吹牛吧。沙子變土？我就沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。我們過(guò)去也去推沙子種地，不行。沒(méi)十來(lái)年哪能種成東西？”

　　現(xiàn)在是我國(guó)北方的冬季，記者到了試驗(yàn)地，這里的確站著干枯了的草和農(nóng)作物。研究人員說(shuō)，4個(gè)月前，黃沙之上是一片綠色。

　　腳踩在試驗(yàn)地上，能夠感覺(jué)到比較瓷實(shí)，不像踩在沙山上那樣松軟、往下陷。這是記者的感受。而該項(xiàng)目研究人員、重慶交通大學(xué)沙漠生態(tài)研究院副院長(zhǎng)趙朝華說(shuō)，在他們的研究中，看到的是沙子和土壤在力學(xué)上的區(qū)別。自然界中的土壤曬干了之后，就像這種塊狀。在力學(xué)上，將它稱作為“固體狀態(tài)”。但是它有水之后，稱為“流變狀態(tài)”。固體狀態(tài)砸成小塊，這個(gè)破壞是能夠得到修復(fù)的——下了一場(chǎng)雨，它又可以回到這種狀態(tài)。有這樣一個(gè)穩(wěn)定的往復(fù)循環(huán)，土壤的板結(jié)就是從固體狀態(tài)難以回到流變狀態(tài)。另外一種是土壤的沙化，就是它之間沒(méi)有約束力，不能結(jié)合成團(tuán)。

　　他們的研究認(rèn)為，從力學(xué)上看，土壤有自修復(fù)和自調(diào)節(jié)這兩個(gè)生態(tài)屬性。

　　土壤之所以能夠生長(zhǎng)植物，很重要的就是能夠改變土壤顆粒之間的排列順序，來(lái)適應(yīng)植物根系形狀和體積的改變。這樣才能不會(huì)像沙子一樣，被植物的力量沖散，或者像混凝土那樣堵住植物根系的路。

　　如果原理是這樣，那么土壤又是如何獲得這些技能的呢？按照該研究項(xiàng)目給出的定義，土壤顆粒之間存在一種萬(wàn)向結(jié)合約束，這是沙子沒(méi)有的。趙朝華說(shuō)：“土壤顆粒之間始終有一個(gè)恒定的力擁抱著土壤顆粒。只要在沙子顆粒之間加入這種萬(wàn)向結(jié)合約束力，沙子的力學(xué)狀態(tài)就會(huì)改變�！�

　　那么，在這個(gè)項(xiàng)目中，沙粒間的萬(wàn)向結(jié)合約束從哪里來(lái)？我們?nèi)プ鰝�(gè)實(shí)驗(yàn)：一盤(pán)烏蘭布和沙漠的沙子，加入白色粉末，加水?dāng)嚢杌旌�。這樣一來(lái)，會(huì)發(fā)生什么？

　　趙朝華介紹，實(shí)現(xiàn)手段上來(lái)說(shuō)，加入這個(gè)約束材料之后，有點(diǎn)像稀泥的狀態(tài)。它干了之后就是塊狀。水可以保留相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。做了一個(gè)對(duì)比，如果沒(méi)有加約束材料，常規(guī)的沙子很快就把水份流走了。

　　實(shí)驗(yàn)中摻入的白色粉末就是研究人員所說(shuō)的約束材料，是這個(gè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一種水溶性植物纖維粘合劑。

　　粘合劑鉆到沙粒之間后，通過(guò)它的“左擁右抱”，一顆沙粒就可以沿任意方向和另一顆沙粒接觸。這也就是該研究所定義的，顆粒之間存在的萬(wàn)向結(jié)合約束。

　　趙朝華表示，“以前我們更多的是從水分、養(yǎng)分、空氣、滋生微生物的角度去認(rèn)識(shí)土壤。從力學(xué)的邏輯思維角度來(lái)看，土壤就是一個(gè)功能材料，它有滿足植物生長(zhǎng)載體的功能。有了這樣的力學(xué)性質(zhì)之后，它的一些生態(tài)屬性也會(huì)體現(xiàn)出來(lái)�！�

　　因?yàn)檫@次時(shí)節(jié)不湊巧，記者沒(méi)能看見(jiàn)在沙漠試驗(yàn)區(qū)域長(zhǎng)出的沙生植物和農(nóng)作物。只能通過(guò)影像資料看看當(dāng)時(shí)所種植的蔬菜瓜果。現(xiàn)在在基地辦公室里，倒是還擺著一顆沒(méi)切開(kāi)的西瓜，研究人員偶爾也會(huì)抓起一把瓜子兒嗑起來(lái)。這兩樣，都是試驗(yàn)地里結(jié)的。

　　不過(guò)，想著沙土里加過(guò)粘合劑，這瓜子兒記者暫時(shí)還不敢吃。

　　趙朝華：要考慮到它的應(yīng)用涉及到環(huán)保性的問(wèn)題。我們嘗試著從植物里面，添加材料進(jìn)行了一個(gè)檢測(cè)……

　　記者：游離甲醛是有的？

　　趙朝華：有，但是標(biāo)準(zhǔn)值是100，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這些標(biāo)準(zhǔn)值的。大部分值是沒(méi)有檢出來(lái)的，像這些重金屬、揮發(fā)性有機(jī)物都沒(méi)有檢出來(lái)。

　　記者：這個(gè)植物中提取之后還是要加一些其他的東西，是吧？

　　趙朝華：有個(gè)加工過(guò)程，用土壤的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢測(cè)，反正全部都是合格的。我們非常重視環(huán)保的問(wèn)題。

　　據(jù)他們測(cè)算，按20cm厚度改造，一畝沙漠“土壤化”大約花費(fèi)2000-5000元。該項(xiàng)目后續(xù)還將繼續(xù)觀測(cè)一系列數(shù)據(jù)，包括對(duì)水資源和對(duì)環(huán)境的綜合評(píng)估。

　　趙朝華說(shuō)：“我們要做的只是把以前由于人類活動(dòng)帶來(lái)的沙漠?dāng)U張的部分轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。不是說(shuō)我們有這樣的技術(shù)之后，世界上的沙漠就消失了，那是永遠(yuǎn)都不可能實(shí)現(xiàn)的�！�

　　創(chuàng)新力評(píng)估

　　從力學(xué)原理到防沙治沙的應(yīng)用場(chǎng)景，這項(xiàng)研究算得上是“跨界”。這算得上是它的創(chuàng)新之處，但據(jù)了解，就此的爭(zhēng)議也不小。

　　首先，固沙效果怎么樣？中國(guó)林科院荒漠化研究所研究員楊曉暉目前的評(píng)價(jià)比較審慎：“不會(huì)再風(fēng)一吹就起沙，治理之后可能就保持在原地了，但它本身并沒(méi)有變成土壤。有可能是一種可行的治沙技術(shù)，我不敢說(shuō)它是一種好的治沙技術(shù)�！�

　　沙子有了土的力學(xué)性質(zhì)，就真成“土壤”了嗎？能盼著它像良田一樣產(chǎn)出嗎？重慶市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站研究員李偉認(rèn)為，創(chuàng)新點(diǎn)就是把過(guò)去不能種莊稼的沙變成了能夠種植物的栽培基質(zhì)。但是土壤最核心的一點(diǎn)就是自身有生長(zhǎng)能力和肥力。因此有機(jī)質(zhì)怎么增加是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，“比如，秸稈最后返還到土壤里面，它要在一定的溫度、濕度的條件下，通過(guò)土壤微生物的活動(dòng)把它分解，變成有機(jī)質(zhì)。但是，在沙漠里，能不能夠形成有機(jī)質(zhì)，目前沒(méi)有看到它相應(yīng)的報(bào)道，不清楚。所以它要形成穩(wěn)定的生產(chǎn)力，還要在這方面做大量的工作。”

　　研究人員說(shuō)過(guò)，這項(xiàng)技術(shù)是希望因人類活動(dòng)而退化的沙化地不再擴(kuò)張，不是要把沙漠統(tǒng)統(tǒng)變良田。

　　那么，它能否廣泛地應(yīng)用到沙漠中？中科院沙坡頭沙漠試驗(yàn)站研究員張志山從沙漠生態(tài)角度出發(fā)，提出這項(xiàng)研究要持續(xù)關(guān)注在沙漠中大面積種植農(nóng)作物而可能帶來(lái)的負(fù)面生態(tài)影響�！吧衬�里缺的不是土，缺的是水。西北干旱區(qū)這么大面積只能養(yǎng)活4%的綠洲，主要受水分限制。它變成農(nóng)田了，這個(gè)地方用水了，那些綠洲就沒(méi)水可用。其他老綠洲會(huì)不會(huì)退化？如果做實(shí)驗(yàn)是可以的，如果種固沙植物，不能規(guī)模太大�！�