積科研跬步 鑄地學(xué)之魂

李明麗

俗語有言：千年中國看西安。在這樣一座有著悠久而輝煌歷史的文化古都里，坐落著一所國家首批“雙一流”世界一流學(xué)科建設(shè)高校，同時也是國家首批“211工程”“985工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”重點建設(shè)高?！L安大學(xué)。

與長安大學(xué)初遇，也許并不能在川流不息的人群中感受到它的驚艷，但時間久了，一定會被這所學(xué)校內(nèi)濃厚的學(xué)術(shù)氛圍所感染。這里保留著最真實的古跡，最濃郁的學(xué)風(fēng)和最淳樸的人情。而對長安大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院教授李培月來說，長安大學(xué)的意義遠不止如此，這里更是他與所熱愛的水文地質(zhì)領(lǐng)域，相知相守十余年的初始地。

苦難在先 樂趣在后

1300公里，對有些人來說，只是幾個小時的飛機，或是十幾個小時的火車就能跨越的距離，而對于李培月來說，那是從懵懂無知到科學(xué)殿堂之間的距離。2004年，從未離開過河北老家的李培月，在父親的陪同下來到長安大學(xué)報到?；厥桩?dāng)年剛剛步入大學(xué)校門時青澀的自己，李培月也許并不知道，未來他就是在這里開始了與科研十余年的羈絆。

“我愛這里的古樸和不失現(xiàn)代的繁華?！崩钆嘣抡f道。當(dāng)年因為年紀(jì)小，李培月只是憑著性子隨意選擇了水文與水資源工程專業(yè)，但內(nèi)心對專業(yè)的內(nèi)涵卻不知所以?？蓪I(yè)上的這一點困難并沒有對李培月造成什么影響，一向為“勤奮刻苦”代言的李培月，直言在本科階段“過得很充實”。認(rèn)真上課，每次考試成績名列前茅，這似乎就是李培月大學(xué)生活的主旋律。除此之外，在高中時期就酷愛英語的李培月，也將這個愛好延續(xù)到了大學(xué)，并在大學(xué)期間獲得兩次全國大學(xué)生英語競賽一等獎。就連多年后導(dǎo)師錢會教授提起他，也總是說印象中“那個常年坐第一排，踏實認(rèn)真的李培月”。

李培月一步步腳踏實地，只想著要努力完成學(xué)業(yè)，但這些似乎和研究樂趣沾不上邊，這樣的現(xiàn)狀一直持續(xù)到了大三。2007年，李培月在一次暑假實踐中發(fā)現(xiàn)了水文地質(zhì)專業(yè)中不一樣的風(fēng)景，也就是從那時起，李培月眼中不再只有多得數(shù)不過來的專業(yè)知識，而是開始向?qū)W術(shù)研究轉(zhuǎn)變。

2007年暑假，李培月跟隨張益謙老師遠赴內(nèi)蒙古開展煤礦普查項目的野外調(diào)查工作，這也是他參加的第一個科研項目——“內(nèi)蒙古東勝煤田1：5萬水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查”。那段時間，他每天都要在鄂爾多斯高原上徒步行走幾十公里，從勘測地形，區(qū)分不同時代的地層界線，再到測量水位、取水樣，幾乎什么事都要做。但正是這次令人苦不堪言的經(jīng)歷讓他徹底愛上了這個專業(yè)。水文與水資源工程，不再只是一個專業(yè)名稱，而是變成了李培月渴求攝取的科研理論知識，更是研究的興趣所在。

“這是我真正意義上科研生涯的開始，現(xiàn)在想起來，那時雖然苦，雖然累，但卻很快樂，也極大地鍛煉了我的意志?！崩钆嘣禄貞浀馈Ｗ源耍钆嘣绿ど狭艘耘d趣為前提的學(xué)術(shù)研究之路，更對他后來能夠獨立承擔(dān)各項野外工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

有了興趣做支撐，李培月的科研之路一路開掛。臨近畢業(yè)時，他義無反顧地選擇繼續(xù)科研之路，由于成績優(yōu)異，李培月分別于2008年和2010年獲得保送攻讀本校碩士及博士學(xué)位的資格。碩士及博士期間，李培月更加注重理論與實踐的結(jié)合，在同級學(xué)生還在思考下一步的研究方向時，李培月早已在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與完成了20余項國家和省部級科研項目，并在Hydrological Processes等國際知名期刊上以第一作者/通訊作者發(fā)表了40余篇論文，其中SCI收錄近30篇。2014年，他更是以第一作者的身份在國際頂級學(xué)術(shù)期刊Nature雜志上發(fā)表了題為Accelerate research on land creation的文章，成為長安大學(xué)建校以來以第一作者身份在Nature雜志上發(fā)表文章的第一人。

十年地學(xué) 堅定科研不動搖

令人艷羨的科研成就背后，必定隱藏著不為人知的辛苦與付出。用李培月的話來說，這些都是科研路上必須經(jīng)歷的，而這些經(jīng)歷自然也回饋了李培月無數(shù)鮮花與掌聲。

隨著接觸科研項目的增多，李培月在地下水污染、地下水環(huán)境演化等研究中找到了相似之處，那就是都與人類活動有關(guān)，甚至這些人類活動還可能改變地下水含水層的結(jié)構(gòu)。但活動種類的多樣性無疑加大了研究難度，李培月并沒有被困難嚇倒，開始在環(huán)境水文地球化學(xué)、人類活動影響下旱區(qū)地下水環(huán)境演化以及地球化學(xué)過程與含水層滲透性演化三個方向展開研究，對所學(xué)的水文地質(zhì)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀了解得十分透徹，并逐漸有了自己獨到的見解。

他指出，這三個研究方向是相輔相成，難舍難分的。例如環(huán)境水文地球化學(xué)就是要不斷發(fā)展新理論、新方法，為其他兩個方向提供研究方法；而地下水環(huán)境及含水層等方面又與人類活動息息相關(guān)，與未來人類生存和發(fā)展也不可分割?！叭齻€方向都是我的研究重點，我需要不斷在理論和方法上創(chuàng)新，跟上科研的發(fā)展動態(tài)。”李培月說道。

事實證明，在十年科研生涯中，李培月對科研動態(tài)的追蹤做得很到位。多年來，他取得了諸多科研成果。他深化了徑向收斂流彌散的研究，將該理論創(chuàng)造性地應(yīng)用于衛(wèi)寧平原上不同含水層巖性、不同地貌單元的野外試驗中，并進一步提出了適用于越流承壓含水層參數(shù)識別的全程曲線擬合法，確定了最優(yōu)抽水延續(xù)時間。他還系統(tǒng)辨識了地下水污染與農(nóng)業(yè)灌溉、含水層越流、污染河流滲漏、地下水混合作用等的關(guān)系，從水動力和水化學(xué)兩方面闡明了地下水污染的演化機理及其規(guī)律。至此，他還沒有滿足，又繼續(xù)將地下水環(huán)境的定義和內(nèi)涵進行拓展，將其延伸到整個與地下水相關(guān)的自然系統(tǒng)和人類社會系統(tǒng)中，最終形成了以自然科學(xué)和社會科學(xué)相結(jié)合的地下水環(huán)境研究框架。

2014年博士畢業(yè)后，李培月符合學(xué)校優(yōu)秀博士生留校條件并順利留校工作。雖然到目前為止剛剛工作短短6年，但他所做的研究可能三天三夜也說不完，其中，在騰格里沙漠的研究令李培月記憶猶新。項目中，他以騰格里沙漠邊緣的美利紙業(yè)速生林基地為研究區(qū)，對造紙廢水灌溉入滲的地球化學(xué)過程及其地下水質(zhì)演化展開系統(tǒng)研究。

雖然美利紙業(yè)有著寧夏“造紙龍頭企業(yè)”的輝煌過去，但今非昔比，在帶來巨大經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同時，嚴(yán)重的地下水污染也隨之而來。造紙廢水中包含的高濃度的COD等污染物對地下水水質(zhì)產(chǎn)生了惡劣影響，如若大量灌溉可能對水源地水質(zhì)產(chǎn)生巨大的影響。

于是，依托國家自然科學(xué)基金，2016年李培月開始了深入研究，2018年年底項目順利結(jié)題。這期間，他做了大量的試驗和調(diào)查，采用野外調(diào)查、水土樣品采集與測試、室內(nèi)實驗、同位素技術(shù)、數(shù)值模擬與綜合研究等多方位手段，建立起多元地下水端元混合分析模型，定量評價造紙廢水對地下水環(huán)境的影響。此外，只靠實地考察往往并不是萬全之策，李培月還特別通過室內(nèi)實驗與模擬研究，觀察造紙廢水的入滲過程、入滲進入含水層后的各種地球化學(xué)過程，以此來確定地球化學(xué)參數(shù)，從而建立統(tǒng)一考慮生物地球化學(xué)與水文地球化學(xué)作用的反應(yīng)性溶質(zhì)運移模型。與此同時，他利用同位素、水文地球化學(xué)、數(shù)值模擬和多元統(tǒng)計等先進理論與方法，對造紙廢水灌溉影響下的地下水環(huán)境演化機制及地下水污染防治進行了全面綜合的研究，為地下水環(huán)境保護提供科學(xué)的理論支撐。

做了全面的研究，結(jié)果自然可喜。李培月通過研究發(fā)現(xiàn)，造紙廢水中高濃度的COD，無論經(jīng)過怎樣配比，都無法完全消除對地下水產(chǎn)生的影響，且隨著澆灌年份的增長，濃度還會不斷升高?！拔覀兊膶嶒灲Y(jié)果表明，造紙廢水灌溉在入滲的過程中會發(fā)生一系列復(fù)雜的生物地球化學(xué)和水文地球化學(xué)過程，這些過程不僅會影響包氣帶土壤的性質(zhì)，也會改變地下水的水化學(xué)性質(zhì)?！笨蒲袏W秘遠比想象得更復(fù)雜，面對同樣復(fù)雜的鏈?zhǔn)阶兓^程，李培月并沒有退縮，下一步，他表示還會繼續(xù)在已有的研究成果基礎(chǔ)上對過程之間的協(xié)同演化機理進行更深入的研究。

絕不愧對“教師”這個稱謂

在地學(xué)行業(yè)里做出多項突破的李培月，不僅是行業(yè)里的佼佼者，更成為學(xué)生眼中的“地學(xué)偶像”。而偶像自然也有自己內(nèi)心的科研偶像，著名水利專家李儀祉先生一直都是李培月心中樹立的科研標(biāo)桿。對他來說，不止學(xué)術(shù)，李儀祉先生對人才的培養(yǎng)，更令他暗暗下定決心：絕不愧對“教師”這個稱謂。

雖然教學(xué)時間并不長，但李培月已經(jīng)有了屬于自己的一套教學(xué)感悟。博士期間，導(dǎo)師錢會的一句忠告令李培月記憶深刻：“教書是個良心活?！崩钆嘣乱舱沁@樣恪守與踐行的?！耙粋€人在科研能力高深的同時，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)一批為學(xué)科建設(shè)貢獻力量的人才?！崩钆嘣乱驳拇_是這樣做的。

在要求自己不放松科研的同時，他時刻關(guān)注學(xué)生在科研上的進展，也會時不時將自己的最新研究成果與學(xué)生分享，身體力行地踐行著一名教師的職責(zé)。只要學(xué)生在科研上有需求，他都傾盡所有，毫無保留。他常常教導(dǎo)學(xué)生，科研工作在常人看來枯燥不易，因此，能夠吃苦耐勞就要放在科研首位，其次就要注重平時的研究積累，多讀文獻，多思考，持之以恒堅守科研，終會有“守得云開見月明”的那一天。他指導(dǎo)的三項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目中，團隊成員已發(fā)表學(xué)術(shù)論文5篇，其中有4篇發(fā)表在國際SCI期刊上。指導(dǎo)的一項大學(xué)生挑戰(zhàn)杯課外競賽項目獲得陜西省二等獎?！皩W(xué)生們都很有天賦，基本的科研意識與科研能力已經(jīng)具備，也學(xué)會了如何撰寫學(xué)術(shù)論文?！崩钆嘣滦牢康乇硎?。

與此同時，隨著近年來國家對“創(chuàng)新型國家”和“生態(tài)文明建設(shè)”的大力推進，“生態(tài)水利”“數(shù)字水利”“智慧水利”等與水資源類專業(yè)密切相關(guān)的發(fā)展模式和行動規(guī)劃也已經(jīng)進入日程計劃，李培月積極參與了多項學(xué)校和陜西省教育教學(xué)改革項目。針對新形勢下水資源類人才培養(yǎng)存在的問題，他參與構(gòu)建了多元化、階梯式的實踐教學(xué)體系，確立了水資源類特色創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新路徑。研究成果獲得了長安大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果獎一等獎、特等獎和陜西省教學(xué)成果獎二等獎，為自己在大學(xué)教育發(fā)展的貢獻路上打響了“開頭炮”。

趁熱打鐵，李培月通過創(chuàng)新卓越人才培養(yǎng)模式，提出了“重基礎(chǔ)、強實踐、能創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)理念，并進一步向傳統(tǒng)實習(xí)模式發(fā)起挑戰(zhàn)：他將“老三樣”實習(xí)模式進行改革，在原有基礎(chǔ)上緊跟當(dāng)前科技發(fā)展，增加了“數(shù)字填圖”“3S技術(shù)”“Google Earth應(yīng)用”等“現(xiàn)代元素”。在實踐教學(xué)管理方面，他制定了更加完善的基于“野外能力+內(nèi)業(yè)能力+實習(xí)答辯”的野外教學(xué)管理辦法，使其更適用于水資源類專業(yè)實踐教學(xué)，這樣一來，學(xué)生普遍都在實踐能力和野外技能上得到了提高。

無論是科研探索，還是學(xué)生培養(yǎng)，李培月都竭盡全力。接下來，他表示科研和教學(xué)道路絕不停歇，會以人類活動影響下旱區(qū)水土環(huán)境演化機制研究為主要研究內(nèi)容繼續(xù)科研之路。除此之外，建立一個屬于自己的科研團隊也在計劃之中，相信有了團隊的支持，在人類活動影響下，地下水環(huán)境發(fā)生了哪些巨大變化，科研人員又該如何去應(yīng)對這些變化等問題，最終都會水落石出。