楊帆 把科研寫(xiě)進(jìn)黑土地

“雖然黑土地保護(hù)是項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，但我相信只要一代又一代人不懈努力，一定能讓這片黑土地永遠(yuǎn)肥沃下去”

凌晨四點(diǎn)半的哈爾濱，天未破曉，楊帆已在書(shū)房徜徉在知識(shí)的海洋里，一本本泛黃的書(shū)籍，藏著她多年雷打不動(dòng)的自律。5點(diǎn)半為孩子備餐，7點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室，這樣的節(jié)奏，她堅(jiān)持了無(wú)數(shù)個(gè)日夜。

這位生于黑土地、長(zhǎng)于黑土地的東北農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，身兼教育部寒地黑土生境健康國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任等職，始終將目光鎖定在農(nóng)業(yè)生態(tài)與土壤資源保護(hù)的田野上。從德國(guó)馬普學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)室到北大荒的田間地頭，從“水熱腐殖化”技術(shù)的突破到千畝示范區(qū)的豐收，生于黑龍江、成長(zhǎng)于黑土地的她，用數(shù)年科研生涯踐行著承諾：“投身這片厚土，用科技守護(hù)這片‘耕地中的大熊貓’，為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)力量?！?/p>

今年，榮獲中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)碌臈罘?，依舊常說(shuō)：“我的根，永遠(yuǎn)扎在這片黑土地里?！倍_下的黑土，早已記錄下她把科研寫(xiě)進(jìn)黑土地、把青春獻(xiàn)給大糧倉(cāng)的每一步。

訪學(xué)歸國(guó)，把根扎回黑土地

“我生于黑龍江，成長(zhǎng)于黑土地。從求學(xué)再到工作，我始終專注農(nóng)業(yè)生態(tài)與土壤資源保護(hù)研究，希望用科技守護(hù)這片‘耕地中的大熊貓’?！?/p>

楊帆的話語(yǔ)中充滿了對(duì)這片土地的深情。1986年，她出生在哈爾濱一個(gè)普通家庭，童年記憶里滿是黑龍江廣袤的田野和肥沃的黑土。楊帆笑著回憶：“那時(shí)候不知道什么叫土壤有機(jī)質(zhì)，只知道種出來(lái)的大米特別香，農(nóng)作物特別豐富?！边@種對(duì)土地的樸素認(rèn)知，在她心中埋下了種子。

大學(xué)本科期間，楊帆在哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化工工程學(xué)院學(xué)習(xí)，展現(xiàn)出了對(duì)化學(xué)和材料學(xué)的濃厚興趣和天賦。“物理和化學(xué)一直是我的強(qiáng)項(xiàng)，尤其是物理，基本能考滿分?！彼寡?，這種理科思維為她后來(lái)的科研工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。碩士階段，楊帆開(kāi)始接觸生物炭研究。在校期間，楊帆發(fā)表了不少相關(guān)論文。談及科研，她說(shuō)自己“特別喜歡”，發(fā)表文章也“順理成章”。2014年，楊帆從哈爾濱工程大學(xué)博士畢業(yè)后到東北農(nóng)業(yè)大學(xué)任教。彼時(shí)的楊帆明確了未來(lái)職業(yè)發(fā)展方向，正式走上了科研的道路。

身處中國(guó)農(nóng)業(yè)大省的農(nóng)業(yè)類高校，面對(duì)東北黑土地水土流失面積不斷增大，墾殖后黑土層厚度變薄，有機(jī)質(zhì)含量逐年下降等問(wèn)題，作為龍江兒女的楊帆一直專注農(nóng)業(yè)生態(tài)與土壤資源保護(hù)研究，不斷尋求和探索有效的科研路徑，希望能為黑土地保護(hù)和龍江大地的發(fā)展作出更多貢獻(xiàn)。

2018年，楊帆做出了一個(gè)重要決定：赴國(guó)際頂尖的科研院所、孕育了眾多諾貝爾獎(jiǎng)得主的德國(guó)馬普學(xué)會(huì)膠體與界面研究所訪學(xué)?！爱?dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)在黑土地保護(hù)方面的研究已經(jīng)不少，老一輩的科學(xué)家已做了大量細(xì)致的研究，很多課題都有人做過(guò)，而我的理想是做原創(chuàng)性研究，做出有辨識(shí)度的成果。德國(guó)馬普學(xué)會(huì)膠體與界面研究所的原創(chuàng)理念在國(guó)際領(lǐng)先，我想去學(xué)習(xí)一些先進(jìn)理念和技術(shù)?！比サ聡?guó)前在科研上遇到瓶頸期的楊帆，很幸運(yùn)地遇到了她的德國(guó)導(dǎo)師?！八窃撗芯款I(lǐng)域的開(kāi)山鼻祖，在導(dǎo)師的栽培下，我更深入地學(xué)到如何開(kāi)展真正的原創(chuàng)科研，如何成為一位純粹的科學(xué)家?！?/p>

在德國(guó)求學(xué)過(guò)程中，楊帆承受著巨大的壓力?！昂⒆硬艃蓺q，正是需要媽媽的時(shí)候，我卻遠(yuǎn)在異國(guó)他鄉(xiāng)。”她坦言，在來(lái)自世界各國(guó)的學(xué)者當(dāng)中，獲得導(dǎo)師的認(rèn)可、爭(zhēng)取更多的學(xué)習(xí)資源不是一件易事。那段時(shí)間，她常常在實(shí)驗(yàn)室工作到深夜，有一次甚至連續(xù)46小時(shí)沒(méi)有休息?！安皇遣焕В遣桓依??？傆X(jué)得時(shí)間不夠用，想快點(diǎn)學(xué)到真東西。”楊帆很拼，“一個(gè)月的活，恨不得三天干完，同時(shí)做好幾個(gè)實(shí)驗(yàn)”。

2018年，楊帆在國(guó)際頂級(jí)期刊連發(fā)兩篇重磅論文，這一消息在學(xué)界產(chǎn)生了不小影響。面對(duì)所長(zhǎng)拋出的橄欖枝，她的回答異常堅(jiān)定：“我的根在中國(guó)，那里有等著我的黑土地?！北M管德國(guó)研究所誠(chéng)意挽留，楊帆仍堅(jiān)持回國(guó)，因?yàn)樗J(rèn)定，“個(gè)人價(jià)值不在于待遇高低，而在于能否把才能轉(zhuǎn)化為真正服務(wù)社會(huì)、造福國(guó)家的成果”。她說(shuō)，德國(guó)條件雖好，卻缺乏施展空間，而東北黑龍江肩負(fù)國(guó)家糧食安全重任，正為有志者提供廣闊舞臺(tái)，讓她能夠把科研寫(xiě)進(jìn)大地、把智慧播進(jìn)沃土。

回國(guó)后，楊帆牽頭創(chuàng)建了教育部寒地黑土生境健康國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，搭建起中德智能土壤國(guó)際聯(lián)合平臺(tái)，集聚全球科研力量，聚焦寒地黑土障礙因子消減、綠色用水、生態(tài)修復(fù)等方向，推進(jìn)高質(zhì)量科研布局，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略?！拔覀冇写罅康囊巴庥^測(cè)站和長(zhǎng)期定位試驗(yàn)數(shù)據(jù)，德國(guó)馬普學(xué)會(huì)有頂尖的原創(chuàng)技術(shù)和理念，雙方合作可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)?！睏罘J(rèn)為，科研不能閉門造車，要放眼全球，但根必須扎在自己的土地上。

這種合作模式取得了顯著成效。實(shí)驗(yàn)室已吸引多位國(guó)內(nèi)外知名院士和青年科研骨干參與，成為引領(lǐng)寒地黑土研究的重要陣地。楊帆在中德兩國(guó)之間架起學(xué)術(shù)交流的橋梁，她認(rèn)為，國(guó)際合作不是簡(jiǎn)單的技術(shù)引進(jìn)，而是要在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，“跟著別人做和自己引領(lǐng)做是兩回事。我希望我們的研究能有辨識(shí)度”。這種追求原創(chuàng)的精神，讓楊帆團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)界嶄露頭角。她本人入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單，發(fā)表學(xué)術(shù)論文140余篇，其中SCI論文130余篇，單篇最高影響因子達(dá)72.087?！耙磺醒芯?，最終都是為了服務(wù)祖國(guó)的黑土地保護(hù)事業(yè)?！?/p>

從秸稈轉(zhuǎn)化到黑土煥新的科研攻堅(jiān)

黑土是世界公認(rèn)的最肥沃的土壤，黑土地之所以“黑”，就在于它覆蓋著一層黑色的腐殖質(zhì)，這種土壤有機(jī)質(zhì)含量高、土質(zhì)疏松、最適宜耕作。但由于東北黑土地開(kāi)墾以來(lái)一直處于高強(qiáng)度利用狀態(tài)，土地肥力長(zhǎng)期透支，加之重用輕養(yǎng)、土壤侵蝕等原因，土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，生態(tài)功能退化——黑土變“瘦”了、變“薄”了、變“硬”了，給我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和糧食安全帶來(lái)挑戰(zhàn)。

“黑龍江省1.56億畝黑土耕地亟待修復(fù)”，“省內(nèi)農(nóng)業(yè)固廢年產(chǎn)量高達(dá)1.3億噸，農(nóng)業(yè)固廢綜合利用率不足60%”。彼時(shí)的楊帆看著這些數(shù)據(jù)時(shí)不禁思考：“為何不用農(nóng)業(yè)廢棄物制造有機(jī)質(zhì)？”她決定以固廢資源化利用為突破口，破解黑土地退化難題。

研究初期，團(tuán)隊(duì)為秸稈還田腐解緩慢問(wèn)題絞盡腦汁。為解決這一難題，團(tuán)隊(duì)成員日夜奮戰(zhàn)在實(shí)驗(yàn)室和田間地頭，分析每個(gè)可能影響秸稈腐解的因素。

“那段時(shí)間，我們就像在黑暗中不斷尋找出路，每一步都充滿未知?！睏罘貞?。此后幾年，楊帆幾乎將所有時(shí)間都投入到研究中。上百次的實(shí)驗(yàn)一遍遍失敗，又一遍遍展開(kāi)。一次文獻(xiàn)查閱時(shí)的發(fā)現(xiàn)讓楊帆靈感迸發(fā)，找到了突破口：“地殼深處的高溫高壓環(huán)境，能讓物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)完成在常溫常壓環(huán)境下需億萬(wàn)年的轉(zhuǎn)化過(guò)程。自然界中極端環(huán)境能夠加速物質(zhì)變化，那我們?yōu)槭裁床荒茉趯?shí)驗(yàn)室里復(fù)刻這種環(huán)境，讓秸稈快速轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)？”

為驗(yàn)證這個(gè)大膽的想法，楊帆和團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)了一套全新的實(shí)驗(yàn)裝置，模擬出地殼深處的高溫高壓環(huán)境。在這個(gè)裝置中，秸稈發(fā)生了變化：其中的纖維素、木質(zhì)素等成分快速裂解成小分子物質(zhì)，然后在特定條件下重新聚合，形成與天然腐殖酸結(jié)構(gòu)相似的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)的成功讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)室沸騰。

然而，從實(shí)驗(yàn)室到田間地頭的距離，遠(yuǎn)比想象中遙遠(yuǎn)。人工腐殖酸產(chǎn)率停留在2%，這個(gè)數(shù)字意味著，每處理100公斤秸稈，最終只能得到2公斤高效腐殖質(zhì)?！斑@樣的成本，農(nóng)戶怎么用得起？”為了解決人工腐殖酸產(chǎn)率低的難題，團(tuán)隊(duì)又開(kāi)啟了新一輪實(shí)驗(yàn)研究。最終，人工腐殖酸產(chǎn)率躍升至21%，反應(yīng)時(shí)間從12小時(shí)縮至2小時(shí)，更讓生產(chǎn)成本直降90%。

無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)之后，“水熱腐殖化”技術(shù)方案終于誕生了。這項(xiàng)能將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的人工腐殖質(zhì)技術(shù)，建立了高效、低成本的人工腐殖質(zhì)合成體系，不僅解決了環(huán)境污染問(wèn)題，還能有效提升土壤肥力?！皞鹘y(tǒng)的腐殖質(zhì)形成需要幾年甚至幾十年，我們的技術(shù)能將反應(yīng)周期縮短到24小時(shí)，碳回收率達(dá)到100%。”楊帆自豪地說(shuō)。

為了驗(yàn)證技術(shù)效果，楊帆經(jīng)常深入田間地頭。“今年5月一個(gè)月就跑了6次農(nóng)場(chǎng)，每次來(lái)回1400多公里?！彼χf(shuō)，“實(shí)驗(yàn)室里的數(shù)據(jù)再漂亮，也要經(jīng)得起田間的檢驗(yàn)”。

在建三江墾區(qū)的千畝核心示范區(qū)，這項(xiàng)技術(shù)取得了顯著成效：水稻畝產(chǎn)提升3%～5%，年增收240萬(wàn)元，土壤有機(jī)質(zhì)含量三年提升0.5%。

如今，“水熱腐殖化”技術(shù)已成功入選IUPAC“2021年度全球十大新興技術(shù)”，成為我國(guó)黑土地保護(hù)的核心技術(shù)之一。楊帆團(tuán)隊(duì)還與北大荒集團(tuán)合作推進(jìn)成果產(chǎn)業(yè)化，簽約金額達(dá)2000萬(wàn)元。

“科研不能停留在實(shí)驗(yàn)室里，必須走向田間地頭，真正為農(nóng)民解決問(wèn)題?！睏罘f(shuō)，她正在打造從理論研究到成果轉(zhuǎn)化、從試驗(yàn)示范到產(chǎn)業(yè)推廣的全鏈條科技支撐體系。

在楊帆看來(lái)，黑土地保護(hù)與國(guó)家糧食安全息息相關(guān)?！案厥羌Z食生產(chǎn)的命根子，沒(méi)有好的土壤，就沒(méi)有好的糧食。”她解釋道：“我們的研究就是要提高耕地質(zhì)量，在有限的土地上產(chǎn)出更多更好的糧食?！?/p>

當(dāng)前，國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜多變，糧食安全問(wèn)題日益凸顯。“在這種背景下，保護(hù)好黑土地顯得尤為重要。這不僅關(guān)系到當(dāng)代人的吃飯問(wèn)題，更是為子孫后代負(fù)責(zé)。我們要對(duì)得起國(guó)家的信任，對(duì)得起這片養(yǎng)育我們的黑土地?！睏罘f(shuō)。

“科研沒(méi)有止境，黑土地保護(hù)也需要不斷創(chuàng)新。”楊帆的團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)幾個(gè)新的研究方向：分區(qū)治理，針對(duì)不同地區(qū)的黑土特點(diǎn)制定個(gè)性化方案；研究氣候變化對(duì)黑土地的影響；利用人工智能等新技術(shù)提高研究效率。

科研創(chuàng)新過(guò)程常常遇到一個(gè)個(gè)難題，每當(dāng)這時(shí)，楊帆總會(huì)想起德國(guó)導(dǎo)師曾對(duì)她說(shuō)的一句話：“這個(gè)世界上90%的東西是眼睛看不見(jiàn)的，但看不見(jiàn)的比看得見(jiàn)的更有力量?！庇龅娇蒲衅款i時(shí)，她常來(lái)到田間，感受黑土地的氣息。她說(shuō)：“雙腳踩在黑土地上，能感受到一種生命力。那種感覺(jué)很難用語(yǔ)言描述，但能給我很多靈感?！?/p>

讓更多年輕人留在黑龍江、投身黑土地保護(hù)，是楊帆心里最緊要的事?！笆炅魇?00萬(wàn)人口，出生率又低，再這樣下去，這片黑土地怎么辦？”她清楚，東北寒冷的氣候與南方的經(jīng)濟(jì)引力讓畢業(yè)生不斷外流，可黑土地若失去新一代守護(hù)，國(guó)家糧食安全便失去根基。因此，這位土生土長(zhǎng)的龍江人希望用自己的科研成果和平臺(tái)，為畢業(yè)生搭建事業(yè)舞臺(tái)，讓他們看到，留下來(lái)，同樣能把論文寫(xiě)在大地、把理想種進(jìn)黑土?！半m然黑土地保護(hù)是項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，但我相信，只要一代又一代人不懈努力，一定能讓這片黑土地永遠(yuǎn)肥沃下去?！?/p>

以五四榮光為炬，照亮青年科研之路

獲中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)?，讓楊帆既意外又感?dòng)?！罢鏇](méi)想過(guò)能得這個(gè)獎(jiǎng)，比我優(yōu)秀的人還有很多?！边@位不到40歲的教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，已先后摘得黑龍江省杰出青年基金、霍英東教育基金會(huì)青年科學(xué)獎(jiǎng)、黑龍江省青年五四獎(jiǎng)?wù)?、哈爾濱市三八紅旗手標(biāo)兵等多項(xiàng)榮譽(yù)。她坦言，沒(méi)有學(xué)校和學(xué)院的支持便沒(méi)有今天的自己，曾因覺(jué)得“榮譽(yù)不應(yīng)獨(dú)攬”而提議換人參評(píng)，最終在學(xué)校勸說(shuō)下才全力爭(zhēng)取，成為2025年黑龍江省唯一獲此殊榮者，也是學(xué)校首位摘得該榮譽(yù)的青年。

面對(duì)這份榮光，楊帆始終清醒：“科學(xué)家該用事實(shí)和成績(jī)說(shuō)話，榮譽(yù)要靠本職工作回饋?！彼龑?duì)個(gè)人榮譽(yù)本不看重，更在意科研能否產(chǎn)生社會(huì)價(jià)值，若這枚獎(jiǎng)?wù)履軒?dòng)學(xué)校、黑龍江乃至一批青年成長(zhǎng)，她便愿扛起這份責(zé)任；若僅屬個(gè)人，反而心生沉重。

這份清醒與擔(dān)當(dāng)，根植于楊帆的人生哲學(xué)?！懊\(yùn)給了什么，就接受并改變”，因家庭條件有限，她將讀書(shū)視為最穩(wěn)妥的出路，始終以“向上的心、進(jìn)取的心”前行。談及人生選擇，楊帆坦言，自己并非刻意規(guī)劃路徑，“不以目的為導(dǎo)向，而是以過(guò)程為導(dǎo)向，遇到困難永遠(yuǎn)向前，不畏懼艱難，機(jī)會(huì)來(lái)了就抓住，沒(méi)有機(jī)會(huì)就創(chuàng)造機(jī)會(huì)”。在她看來(lái)，過(guò)程本身即是收獲，即使一時(shí)未達(dá)目標(biāo)，也能獲得成長(zhǎng)；反之，若只盯著結(jié)果，人極易在內(nèi)耗中躺平甚至抑郁。

正是秉持這一理念，楊帆多年如一日每天工作十六小時(shí)、休息僅四小時(shí)，科研、管理、產(chǎn)業(yè)化拓展等填滿了她的日程。她笑稱“工作是自己價(jià)值與存在感的來(lái)源”。這份拼勁，源自母親的影響。那位60多歲仍堅(jiān)守崗位、能兼顧事業(yè)與家庭的女性，教會(huì)她“勤勞肯干、抗壓不屈”。

作為女性科研人員，楊帆深知不易。社會(huì)習(xí)俗、家庭責(zé)任等多重因素，常給女性事業(yè)添阻，但她堅(jiān)信“事業(yè)中只有強(qiáng)弱，無(wú)關(guān)性別”。她認(rèn)為，科研成功的關(guān)鍵是熱愛(ài)與勤奮：熱愛(ài)能催生創(chuàng)造力，哪怕最初選擇被動(dòng)，也要學(xué)著熱愛(ài)所做之事；而勤奮對(duì)想要做成一番事業(yè)的人而言，不僅是基礎(chǔ)，還意味著取舍，“可能成不了完美的母親、妻子”，但唯有如此才能突破困境。她以自身為例，作為兩個(gè)孩子的母親，常因錯(cuò)過(guò)孩子成長(zhǎng)而愧疚，卻選擇將對(duì)家人的“小愛(ài)”化為對(duì)事業(yè)的“大愛(ài)”——為學(xué)生搭平臺(tái)、吸引年輕人扎根黑土地，以此獲得內(nèi)心平衡。

楊帆的團(tuán)隊(duì)以女性為主，“我更懂她們的難處，但從不當(dāng)她們是弱者”。她奉行“身教重于言傳”，用自己的奮斗與攻堅(jiān)態(tài)度影響團(tuán)隊(duì)，要求成員“既要坐得住冷板凳，又要下得了田間地頭”，因?yàn)椤稗r(nóng)業(yè)科研得扎根實(shí)際，了解土壤真實(shí)模樣”。

對(duì)于年輕女性科研工作者，楊帆常說(shuō)：“別把自己當(dāng)弱者，要堅(jiān)定選擇并相信自己。遇到困難不抱怨，先想解決辦法?！彼鼜?qiáng)調(diào)“身體是革命的本錢”，堅(jiān)持鍛煉的她，也以此鼓勵(lì)后輩，唯有強(qiáng)健體魄，才能扛住科研路上的風(fēng)雨。

近日，楊帆為《山花爛漫時(shí)》中張桂梅的事跡及扮演者宋佳的白玉蘭獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)感言深深觸動(dòng)，更覺(jué)榜樣力量之重。她希望以中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)聻槠鯔C(jī)，用自身的向上生長(zhǎng)力，感染更多女性與青少年，讓這份榮光真正成為照亮前路的火炬。

責(zé)任編輯王碧清