編者按：十九大報告指出：創新是引領發展的第一動力,是建設現代化經濟體系的戰略支撐。加快建設創新型國家，要突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐。創新如何驅動中國爬坡過坎？哪些創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《創新中國，透視未來》。今天播出第一篇《點沙成土》。

　　央廣網北京12月25日消息（記者劉飛 見習記者王雪潔）據中國之聲《新聞縱橫》報道，千百年來，人類面對沙漠嚴酷的自然環境，有時不禁幻想，當中會出現大片綠洲。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？

　　在北京飛往內蒙古烏海市的飛機上，透過舷窗，已經可以看到大片黃沙。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“紅色公牛”，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”。但是它有水之后，稱為“流變狀態”。固體狀態砸成小塊，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。有這樣一個穩定的往復循環，土壤的板結就是從固體狀態難以回到流變狀態。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節這兩個生態屬性。

　　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？我們去做個實驗：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，會發生什么？

　　趙朝華介紹，實現手段上來說，加入這個約束材料之后，有點像稀泥的狀態。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，它的一些生態屬性也會體現出來。”

　　因為這次時節不湊巧，記者沒能看見在沙漠試驗區域長出的沙生植物和農作物。只能通過影像資料看看當時所種植的蔬菜瓜果。現在在基地辦公室里，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。我們非常重視環保的問題。

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

　　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的。”

　　創新力評估

　　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”。這算得上是它的創新之處，但據了解，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出嗎？重慶市農業技術推廣總站研究員李偉認為，創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。所以它要形成穩定的生產力，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，不是要把沙漠統統變良田。

　　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角度出發，提出這項研究要持續關注在沙漠中大面積種植農作物而可能帶來的負面生態影響。“沙漠里缺的不是土，缺的是水。西北干旱區這么大面積只能養活4%的綠洲，主要受水分限制。它變成農田了，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，不能規模太大。”