編者按：十九大報告指出：創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力,是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。加快建設創(chuàng)新型國家，要突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網(wǎng)絡強國、交通強國、數(shù)字中國、智慧社會提供有力支撐。創(chuàng)新如何驅動中國爬坡過坎？哪些創(chuàng)新成果可能會改變我們的未來生活？從今天（12月25日）開始，中國之聲推出特別策劃《創(chuàng)新中國，透視未來》。今天播出第一篇《點沙成土》。

　　央廣網(wǎng)北京12月25日消息（記者劉飛 見習記者王雪潔）據(jù)中國之聲《新聞縱橫》報道，千百年來，人類面對沙漠嚴酷的自然環(huán)境，有時不禁幻想，當中會出現(xiàn)大片綠洲。不過，最近聽說有種方法，真能讓沙子瞬間成土，后續(xù)還能種出植物來。聽起來很像是天方夜譚？記者專程趕往烏蘭布和沙漠一探究竟，真是“點沙成土”這么神奇嗎？

　　在北京飛往內(nèi)蒙古烏海市的飛機上，透過舷窗，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八大沙漠之一，總面積約1萬平方公里。烏蘭布和在蒙古語里的意思是“紅色公�！�，可見它的威力。

　　在2016年和2017年，重慶交通大學的一支研究團隊先后在烏蘭布和沙漠進行了25畝沙漠土壤化種植試驗和4000畝中試種植試驗。沙漠土壤化，這就是咱們要一探究竟的“點沙成土”。

　　村民開始也提出質疑，“一開始來了說是‘沙變土’，我說你吹牛吧。沙子變土？我就沒聽說過。我們過去也去推沙子種地，不行。沒十來年哪能種成東西？”

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

　　腳踩在試驗地上，能夠感覺到比較瓷實，不像踩在沙山上那樣松軟、往下陷。這是記者的感受。而該項目研究人員、重慶交通大學沙漠生態(tài)研究院副院長趙朝華說，在他們的研究中，看到的是沙子和土壤在力學上的區(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，這個破壞是能夠得到修復的——下了一場雨，它又可以回到這種狀態(tài)。有這樣一個穩(wěn)定的往復循環(huán)，土壤的板結就是從固體狀態(tài)難以回到流變狀態(tài)。另外一種是土壤的沙化，就是它之間沒有約束力，不能結合成團。

　　他們的研究認為，從力學上看，土壤有自修復和自調(diào)節(jié)這兩個生態(tài)屬性。

　　土壤之所以能夠生長植物，很重要的就是能夠改變土壤顆粒之間的排列順序，來適應植物根系形狀和體積的改變。這樣才能不會像沙子一樣，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？按照該研究項目給出的定義，土壤顆粒之間存在一種萬向結合約束，這是沙子沒有的。趙朝華說：“土壤顆粒之間始終有一個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向結合約束力，沙子的力學狀態(tài)就會改變。”

　　那么，在這個項目中，沙粒間的萬向結合約束從哪里來？我們?nèi)プ鰝�實驗：一盤烏蘭布和沙漠的沙子，加入白色粉末，加水攪拌混合。這樣一來，會發(fā)生什么？

　　趙朝華介紹，實現(xiàn)手段上來說，加入這個約束材料之后，有點像稀泥的狀態(tài)。它干了之后就是塊狀。水可以保留相當長的時間。做了一個對比，如果沒有加約束材料，常規(guī)的沙子很快就把水份流走了。

　　實驗中摻入的白色粉末就是研究人員所說的約束材料，是這個團隊研發(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，顆粒之間存在的萬向結合約束。

　　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識土壤。從力學的邏輯思維角度來看，土壤就是一個功能材料，它有滿足植物生長載體的功能。有了這樣的力學性質之后，它的一些生態(tài)屬性也會體現(xiàn)出來�！�

　　因為這次時節(jié)不湊巧，記者沒能看見在沙漠試驗區(qū)域長出的沙生植物和農(nóng)作物。只能通過影像資料看看當時所種植的蔬菜瓜果�，F(xiàn)在在基地辦公室里，倒是還擺著一顆沒切開的西瓜，研究人員偶爾也會抓起一把瓜子兒嗑起來。這兩樣，都是試驗地里結的。

　　不過，想著沙土里加過粘合劑，這瓜子兒記者暫時還不敢吃。

　　趙朝華：要考慮到它的應用涉及到環(huán)保性的問題。我們嘗試著從植物里面，添加材料進行了一個檢測……

　　記者：游離甲醛是有的？

　　趙朝華：有，但是標準值是100，要遠遠小于這些標準值的。大部分值是沒有檢出來的，像這些重金屬、揮發(fā)性有機物都沒有檢出來。

　　記者：這個植物中提取之后還是要加一些其他的東西，是吧？

　　趙朝華：有個加工過程，用土壤的標準來檢測，反正全部都是合格的。我們非常重視環(huán)保的問題。

　　據(jù)他們測算，按20cm厚度改造，一畝沙漠“土壤化”大約花費2000-5000元。該項目后續(xù)還將繼續(xù)觀測一系列數(shù)據(jù)，包括對水資源和對環(huán)境的綜合評估。

　　趙朝華說：“我們要做的只是把以前由于人類活動帶來的沙漠擴張的部分轉過來。不是說我們有這樣的技術之后，世界上的沙漠就消失了，那是永遠都不可能實現(xiàn)的�！�

　　創(chuàng)新力評估

　　從力學原理到防沙治沙的應用場景，這項研究算得上是“跨界”。這算得上是它的創(chuàng)新之處，但據(jù)了解，就此的爭議也不小。

　　首先，固沙效果怎么樣？中國林科院荒漠化研究所研究員楊曉暉目前的評價比較審慎：“不會再風一吹就起沙，治理之后可能就保持在原地了，但它本身并沒有變成土壤。有可能是一種可行的治沙技術，我不敢說它是一種好的治沙技術�！�

　　沙子有了土的力學性質，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)技術推廣總站研究員李偉認為，創(chuàng)新點就是把過去不能種莊稼的沙變成了能夠種植物的栽培基質。但是土壤最核心的一點就是自身有生長能力和肥力。因此有機質怎么增加是一個很關鍵的問題，“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，通過土壤微生物的活動把它分解，變成有機質。但是，在沙漠里，能不能夠形成有機質，目前沒有看到它相應的報道，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�！�

　　研究人員說過，這項技術是希望因人類活動而退化的沙化地不再擴張，不是要把沙漠統(tǒng)統(tǒng)變良田。

　　那么，它能否廣泛地應用到沙漠中？中科院沙坡頭沙漠試驗站研究員張志山從沙漠生態(tài)角度出發(fā)，提出這項研究要持續(xù)關注在沙漠中大面積種植農(nóng)作物而可能帶來的負面生態(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，這個地方用水了，那些綠洲就沒水可用。其他老綠洲會不會退化？如果做實驗是可以的，如果種固沙植物，不能規(guī)模太大。”