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“旱地里的庄稼能长出半层楼高的根须,一场大雨后生长最快”

茆智院士:逆境中的成长让人受益终身

来源:中国青年报
2021-12-27 14:14:21

  原标题:“旱地里的庄稼能长出半层楼高的根须,一场大雨后生长最快”(引题)

  茆智院士:逆境中的成长让人受益终身(主题)

  陈宛吟 张晗 中青报·中青网记者 雷宇

  上个世纪60年代,水利学家茆智做橡胶树灌溉试验研究时,发现了一个奇怪的现象:在土壤湿度高的土地里生长的胶树长得快,在土壤较干的土地里的胶树长得慢;但是在一场大雨或是一次充分灌水后,土壤含水率低的土地上,原来生长得慢的胶树,反而生长得更快,原来生长得快的胶树,生长速度未变、甚至退减,被原来生长慢的胶树超过。

  他和学生用了几十天的时间挖掘树根,找出了埋藏在地下的秘密——干旱地里的胶树,根能长出半层楼高,多是有活力的白根(吸收根),而原来较湿土壤里的胶树,不仅根浅、分布范围小,而且具有许多黑根、烂根。

  由此,茆智创造性地提出了作物受旱后再灌溉生长发育的“反弹效应”理论,并推广到数千万亩农田。之所以“反弹”,他认为是在外界环境不利的“逆境”条件下,生物自身发展了适应此“逆境”的器官与能力。据此,他提出了作物节水灌溉的新途径。

  今天,让很多从物质贫乏年代走出来的父母费解的是,在蜜罐里长大的青少年一代,他们的烦恼似乎并不比上一代少,而且面对困难时似乎更加脆弱。

  穿越时光的尘烟风雨,这位即将迈入鲐背之年的科学大师说,“反弹效应”理论的意义远远不止于作物,逆境对今天的青少年来说有着不可替代的价值,“在逆境中的成长能让人受益终身。”

  童年经历让他确立了一生的志向

  1932年,茆智出生于江苏省江浦县。江浦东南倚长江,西北枕滁河,曾有“京都拱卫”“京师屏藩”之称,自古墨香浓郁。

  茆智出生在一个知识分子家庭,他的祖父曾创办了全县唯一的一所新式教育的学堂,是江浦县第一任教育局长;父亲上个世纪20年代毕业于国立东南大学(后先后更名为国立中央大学、国立南京大学等,解放后全国院系调整,分出南京工学院、南京大学、南京师范大学等多所高校)理科,终身在中学、大学任教。

  抗战烽火中,5岁的茆智跟随着家人,途经湖北、湖南、贵州等省,一路流亡,到了9岁,最终来到四川合川县(今重庆市合川区)。

  读高小的时候,小学在合川近郊,茆智家住在远郊的国立第二中学高中部宿舍,上学单程要走1个多小时。由于家穷,春、夏、秋三季,茆智基本上是赤脚走路,少数日子穿草鞋,冬天则是穿草窝子保暖。

  从1941年至1946年,茆智的父亲在国立第二中学任教。这是一所由江苏省几所重点中学合并迁来合川的国立中学,主要招收来自苏、浙、皖、沪几省的“流亡学生”。在此期间,父亲经常邀请即将毕业的学生来家里夜谈,鼓励他们去报考重庆的中央大学,并且教育他们:“一定要为了国家学习、为人民学习。”

  昏黄的夜灯下,父亲的身影和唠唠叨叨的话语成为茆智儿时最生动的一堂人生大课。

  上小学时,茆智每天都要从一片片水田之间的小径中走过,那些道路窄小难行、泥泞不堪。川渝多雨,每次暴雨过后,路和桥都被洪水淹没,无法通行;河面上飘着猪牛羊的尸体,河水发出腥臭味,一群群的苍蝇围在河道上徘徊……灾难深重的场景深深刺激着年幼的茆智,让他终生难以忘记,暗自决心长大后要治理这些水患。

  1943年末,茆智还有一个学期就小学毕业了。此时恰逢国立第二中学的春季班招考,已经自学完小学内容的他提前报考了初中,并被成功录取。

  国立第二中学的宿舍建在一座山上,而教室与操场则在山脚下。茆智数过,从山上到山脚的路上共有128个台阶,正同抗战时轰动的“一·二八”事变吻合。

  踏着这128级阶梯,茆智来回往返了3年。为了保持师生们的战时警惕性,学校会不定期地进行紧急集合,每次号声响起,茆智都要立刻冲出宿舍往山下飞奔,集合地有时模拟防敌机轰炸,有时模拟抢救伤员。

  校园生活条件艰苦,但是学校拥有一流的师资。来自扬州中学、苏州中学等国内著名的重点中学名师荟萃,连军训教官都自黄埔毕业。国立二中在合川的8年,培养出的人才灿若星辰,仅两院院士就有14位之多。大地测量学家宁津生院士,正是茆智当年的上下铺学友。

  或许是继承了教数学的父亲的优秀基因,茆智的代数和几何几乎都是满分。国家危难之际,救亡图存的志气弥漫在校园的每一个角落。他还一度报考了空军少年学校,只因年幼体弱未被录取;他也曾目送过高中学长参加远征军,心有戚戚。

  高中毕业时,茆智毫不犹豫地在自己的第一志愿里填上“水利”,决心治水防灾造福人民。“立志做大事,不做大官”。

  “问题少年”与科学大师

  学生时代的茆智让老师“又爱又恨”。

  参加国立第二中学的春季班招考时,茆智同往常一样,从水田间的小径取道学校考场。倒霉的是,那天的小径上来了一只大狗。为了不耽误考试,茆智鼓足勇气,斗争了十多分钟,才把狗赶到水田里,但他还是因此错过了开考前老师对试卷进行解释。

  匆匆拿到国文试卷,茆智看到作文题栏里只写着“见黑板”三个字。于是他误以为题目是“黑板”,洋洋洒洒写就作文,从黑板写到粉笔,从粉笔联想到老师。

  直到走出考场和同学讨论时,他才得知,黑板上写着的国文考试的作文题,是《旧历新年的景象》。

  做好了接受落榜打击的心理准备,茆智却意外迎来了国立第二中学录取通知。判卷老师笑他异于常人的思维,也赞叹他绝佳的联想能力。这段轶事也在校园里广为流传。

  在茆智看来,他能写出这篇文章在于平日的积累。他热爱读书,几乎能背诵《钢铁是怎样炼成的》。他也偏爱人物传记类书籍,牛顿、爱因斯坦、张衡等古今中外学者的传记故事就像是一盏盏明灯,“教给我要怎么去想东西、往哪里去想。”

  学生时代的茆智甚至有点“叛逆”。读高小的时候,老师对他的评价是“品学兼优、刻苦学习”,在缺点那一栏,老师也写上了四个字:“交友宜慎”。

  茆智不服,跑去找老师理论,要求改过来,“我跟老师说,虽然老师担心差生会影响我,但是难道我不能影响差生吗?我把他影响过来,难道这不是好事吗?”

  在课堂上,思维活跃的茆智也常常让枯燥的上课时间充满乐趣。在背诵《长恨歌》时,背到末尾的“在天愿做比翼鸟,在地愿为连理枝”,茆智想,那在水里应该是什么呢?最后他得出了自己的答案——“在水愿为对虾”,还得意地同老师同学分享。

  “老师们大概对我都是又爱又恨的,对我打也不是、不打也不是。”茆智笑着回忆道,“我不像一些人那样乖,也不循规蹈矩,满脑子都是问题。”

  用茆智的话来说,正是他“叛逆”的思维让他对一些公式和原理明白得极其透彻,在此基础上才能有之后的创新。“我以前老是纠结的那些问题,几十年后都记得原理。这和死记硬背的东西不同,是我自己推导出来的,也将终身为我所用。”

  大学刚毕业时,茆智跟随苏联专家学习了3年。在20岁出头的年纪,他就曾怀疑过当时指导自己的权威专家推导出的作物需水量计算公式是否正确。为此他连续3年做田间试验,在上个世纪50年代末,提出了以水汽扩散原理为基础,以日照、气温、风速与栽培水平为指标的分阶段计算水稻需水量的方法,成为我国最早的按成因理论计算需水量的经验方法之一。“这样的怀疑与质疑恰恰就是创新的思维点。”

  茆智得意的是,自己在质疑和坚持中扭转了国际同行关于节水灌溉的观念。

  国外几个很著名的灌溉科研单位,如国际水稻研究所、国际水管理研究院等原来一直笃定的观念是,水稻节水要减产。然而,与茆智协作两年以后,外国同行就改口了,认为“水稻节水至少不会减产”。协作3年后,国外同行正式承认了茆智的成果,认为水稻节水灌溉,既节水还可以增产,从而又设立一项与茆智小组合作的国际合作新项目,题目为“既节水又高产的中国水稻节水灌溉技术”,在澳大利亚等国开展试验研究与应用。

  “年轻人要敢想敢创新,敢向老师挑战,敢跟老师讨论。现在教育的最大弊病就是,培养出来的学生不想创新,不敢创新,也不会创新。”在面向青少年的讲座交流中,茆智常常借用钱学森的话谆谆告诫大家。

  茆智把做学问比作瀑布,蔚然壮观的瀑布,都是山泉、荒溪一点点汇集,经历无数沟溪、狭窄的河谷和舒缓的河床之后,遇到陡峻崖坎,最终爆发出惊人的能量。在他看来,这些年少时发散的思维、“杠”过的问题,恰是自己学术生涯中的涓涓溪流。

  “逆境中的成长让人受益终身”

  中学时,为了参加英语演讲比赛,茆智熬坏了眼睛。

  光线好的白天要用来上课,到了晚上,教室里光线很差。茆智就在这样的环境中写英语作文、看英语书,坚持了整整一个学期。

  “我的眼睛就是那个时候近视的,”经年之后回首,茆智坦言从不后悔,“感兴趣嘛,感兴趣的事你做起来是很忘我的。”

  在一次进入瓜地挑选西瓜的经历中,茆智无意间发现了长在西瓜地里的几株水稻,按其密度计算,可以亩产稻谷几百斤。这次奇特的经历让他对水稻可以无水层生长深信不疑。他钻进研究室,潜心钻研“水稻无水层灌溉”的原理。他一点点地减少水量、每一次都比上一次实验更节水,最终提出了水稻高效节水、持续高产、能保持土壤肥力的灌溉新技术。

  由于提出运用作物受旱后“生长发育会反弹”来指导节水灌溉的理论与技术、水稻无水稻灌溉理论与技术、用成因分析法计算与预报作物需水量的方法与技术等等,茆智获1996年国际灌排委员会颁发的“国际农业节水技术创新杰出成就奖”,在当年,全球仅有茆智一人获此奖项。这些成果中的一项被苏联与越南刊物转载、写入我国统编农田水利教材,国际粮农组织知名水利专家的评价是,“该方法比粮农组织向全球推荐的方法更实用、计算精度更高”。

  2013年,茆智当选中国工程院院士。此后,茆智率研究小组参加更多的国际合作试验研究工作,并提出了“四道防线”、高效削减稻田排水与渗漏——水中污染物质的理论与技术。

  许多熟悉茆智的人都说,茆智最大的本领还不是节水,而是节省时间、珍惜时间。

  茆智家距学校1小时车程,为了节省时间,除节假日外,数十年里他都是一个人住在校内,在大食堂用餐。在海南岛做橡胶灌溉试验时,他住在试验胶园中专门搭建的茅棚内。这里无电、无自来水,经常受到蛇和白蚁的侵扰,在十里以外的华南热带作物研究所楼房里为他留有住房,但他却在茅棚里住了3年。

  在中央电视台为他摄制“东方之子”节目时,当主持人问他“如今你最需要的是什么”,茆智不假思索地回答:“是时间!假如有可能的话,我希望年轻20岁。”

责任编辑:朱一丹

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