您好,欢迎访问长江大学新闻网!今天是:
当前位置: 首页 >> 长大人 >> 正文
长大人

贾汉忠:为了那片承载乡愁的土地

发布时间:2024-12-06 作者: 浏览次数:

     

他深爱土壤,立志保护土地生态;

他服务国家战略,足迹遍布祖国大江南北;

他潜心教学,桃李满门诠释着教育的意义。

他,就是荣获第十八届中国青年科技奖的我校农业资源与环境专业2001级校友贾汉忠,现任西北农林科技大学资源环境学院院长、教授、博士生导师。

初心如磐 对脚下这片土地爱得深沉

土地是乡愁的栖身之所。过去离乡别井的人们,都习惯在远行之前,从家乡带走一撮泥土,珍重地包藏在身边。

地球的半径约有6400千米,但从地心到地面那么遥远的距离,只有地面1至2米的厚度是人类赖以生存的土壤,而形成1厘米厚的土壤,则需要数百年到数千年的时间。“我是从农村走出来的孩子,祖祖辈辈将土地视为命根子,因此,我从小就对土壤怀有特殊的感情。”

“为什么我的眼里常含泪水?因为我对这土地爱得深沉。”2011年博士毕业后,贾汉忠来到中国科学院新疆理化技术研究所工作,广袤的大地如同诗画一般铺展在他的眼前,自然风光美不胜收。然而,当目睹油田在生产过程中出现跑冒滴漏而导致周围土壤污染时,他仿佛听到了大地沉重的叹息。“土壤是物质和能量交换的中心,不仅为我们生产食物、纤维和燃料,还能转化净化污染物。如果土壤遭到污染,我们的生活将受到很大威胁。”从那时起,贾汉忠就立志要找到土壤污染背后的秘密,通过自己的努力来恢复土壤的生产能力和生态功能,让我们“望得见山、看得见水、记得住乡愁。”

自此,贾汉忠以智慧为犁,以科技为种,在荒芜与污染中播种希望。一次偶然的机会,他的科研有了突破性的进展。2014年土壤污染调查结束后,他将自己采集回来的土壤样品尝试着放在了电子顺磁共振仪器中。看似与仪器分析目标毫无关系的土壤,却意外地“擦出火花”。他竟然在土壤中发现了一种“活性物种”——环境自由基。由于这种物质可以在环境中长时间地催化污染物的转化,也就意味着有可能被用来加速污染物的自然降解过程,从而实现土壤修复,让大地重现生机和活力。

自由基在环境中普遍存在,其分布极其广泛,能够在固体、液体和气体等介质中产生。“别看它是小物质,可蕴含着大能量。”贾汉忠骄傲地说,“自由基是一种带有未成对电子的化学物质,在化学反应中非常活跃,因为它们倾向于通过捕获电子来稳定自己。环境自由基的特殊之处在于它们的稳定性——能在环境中存在数周、数月甚至更长时间,而不被降解。”谈及环境自由基,他双眼里闪烁着兴奋的光芒。近几年,他的团队在环境自由基的形成过程、环境行为及生态效应方面的研究上,取得了一系列重大成果:通过对含氮微塑料(N-MPs)的光老化过程及其环境效应的研究,首次观察到持久性氨基氧自由基和活性氮在光老化N-MPs上的形成,其成果发表在《Environmental Science & Technology》上;揭示了根际环境自由基在多环芳烃转化中的作用,相关成果发表在《Soil Biology and Biochemistry》上;在根际土壤微界面自由基的赋存特征及形成机制研究方面,证明活性氧(ROS)在土壤各自微界面中普遍存在,并直接影响着界面电子传递和氧化还原等生物地球化学过程……

经过多年的探索与实践,贾汉忠在环境自由基的基本特征、形成机制、环境与健康影响以及潜在的环境应用方面产出了系统性创新成果,以第一或通讯作者在《Environmental Science & Technology》《Global Change Biology》《科学通报》等国内外期刊发表论文120余篇,其中ES&T论文20余篇,高被引论文14篇,获省部级二等奖以上奖励4项,主编中英文专著3部。目前在“环境自由基”研究领域,其近五年发表的文章数量处于全球3000多名学者中的第一位。这些研究不仅在学术理论界产生了重要影响,也为环境保护和污染治理实践提供了科学依据和技术支持。

面对所取得的成绩,贾汉忠坚信“成功是99%的汗水,再加上1%的灵感”当我们问起他的日常,他颇有些无奈。“就是忙,怎么来形容忙的程度呢?大概是打个球都得掐着时间。”“但努力后所带来的成就感,让我从不觉得辛苦。”2017至2024年,贾汉忠主持了10个包括石化及农药化工行业的场地、有色金属矿区周边等多个污染场地土壤修复示范项目,成功治理了大面积的污染土壤,让“沙果笑得红了脸,西瓜笑得如蜜甜,花儿笑得分了瓣,豌豆笑得鼓鼓圆”这一类带着泥土、露水、草叶、鲜花香味的大地美景,不再只是人们的梦想。

心无旁骛 对科研爱得纯粹

这是贾汉忠的作息时间表。

7:50,到达实验室,布置实验内容,交流解决科研问题;

8:30,回到办公室,制作教学课件,批改学生论文,思考学生研究方向,处理学院事务;

11:30,回到实验室,交流上午实验成果,解决实验中遇到的问题;

12:30,吃饭及学习充电;

13:50,整理科研资料,邀请学生进行谈话;

17:30,到达实验室,与学生一起讨论和分析实验结果;

22:30,回家休息。

如果不出野外或者外出开会、进行学术交流等,每天早晨7点50分,在晨曦的微光中,他的身影会准时出现在实验室里,直到夜晚十点半才会离开。十余年如一日,每天都是如此。

“贾老师最让人钦佩的,是善于捕捉到领域中那些重要的、基础性的问题,为那些亟待解决的问题提供理论依据和技术支持。”团队成员、博士后王志强深有感触地说。

西北地区在采用地膜覆盖措施提高农作物产量的同时,也带来了严重的环境问题。地膜残片分解后产生的微塑料颗粒残留在土壤中,对土壤生态系统造成严重的影响,最终会破坏土壤结构,阻碍植物的生长。“我们必须尽快明确西北地区微塑料的污染程度,研究出有效的管控技术,最大程度上减少微塑料的危害。”贾汉忠教授这样对团队成员说。

此前,关于光老化下含氮微塑料N-MPs上持久性自由基和活性物质的形成方面的研究较少。他带领团队,使用电子顺磁共振技术、现代谱学方法和密度泛函理论计算等先进手段,对N-MPs光化学过程进行了深入研究,发现微塑料在光老化过程中会形成一类新的环境风险物质——持久性自由基。他们的研究进一步揭示了持久性氨基氧自由基(PAORs)在老化含氮微塑料(N-MPs)上的形成机理,增进了人们对含氮微塑料在环境中行为的理解,还为评估和管理微塑料污染提供了重要的科学依据。

“‘息土不耗减,掘之益多。’如果研究出《山海经》中能够自己生长、膨胀的土壤,那该有多好啊!”梦想还是要有的,万一实现了呢?作为专门与土壤打交道的专家,贾汉忠将自己的想法付诸了行动。针对陕北某油田污染土壤难降解、锁定态的有机污染物污染问题,他带领团队开发出基于小分子酸强化氧化的技术,通过40天的修复周期,使土壤石油烃的含量从1%~2%降低至0.14%,平均降解率达89%。与其它同类技术相比,该技术具有更强的经济性、环保性和可操作性。目前他的团队已与本地环保企业展开合作,在废弃油井开展场地修复7处,修复土壤近1万m³。同时,他的团队还开发了具有国际创新性和先进性的微波强化化学氧化修复技术及相应装备。通过在石油化工和农药化工场地的规模化试验,可将目标污染物的去除率提高到85%以上。“这项技术完美融合了热处理技术安全高效、治理彻底、适用范围广的优点和高级氧化技术工艺简单、高效快捷、成本低廉的优势。”目前已运用该技术完成2600m³的石油烃、农药、多环芳烃类污染土壤修复工作,并正在全国范围内开展大规模的推广应用。这一次,神话中的“息壤”,变成了美丽的现实。

土壤修复,业内人士俗称“修理地球”,要真正到大地上做事,因此,去野外考察对于土壤专家来说是家常便饭。繁忙的都市人得挤出时间才能做一回驴友,土壤修复科研工作者却能以此为日常,饱览祖国大地风光。在许多人的想象里,这是一件充满新奇和乐趣的工作,纪录片里展现的也常常是光鲜的身影。但事实上,真正的野外考察要艰辛、枯燥得多,也要危险得多。大多时候,他们跋涉在寸草不生的盐碱地里,或者是行走在被污染的土地上,穿梭于田野与工厂,不分白天黑夜地进行采样、化验和数据分析。这些年来,围绕石油、化工、农药等西北支柱产业生产过程中所造成的环境污染问题,贾汉忠主持开发了多项土壤修复技术,申请国家专利23件,构建了从材料、方法,到工艺的专利体系,还制定污染土壤修复技术团体标准1部,完成新技术认定1项,形成了具有自主知识产权的技术,在油田、焦化和农药化工污染土壤的处理修复方面实现了技术的示范与落地,真正践行了“把论文写在大地上”。

身为土壤健康与环境修复团队的带头人,贾汉忠深知任重道远。“团队的核心任务在于协作与传承,既要发挥1+1>2的合作效果,又要像长江后浪推前浪一样,在前人研究的基础上不断创新。”在博士生倪正的眼里,“贾老师对于细节,有着十二分的坚持。他指导学生做实验,总是一遍又一遍地强调实验规范,要求我们聚焦每一个可能影响大局的细微之处。对于我们的学术论文,他总是逐字逐句地标注,不厌其烦地进行修改,将细致与严谨深深地刻在学生们的心头。贾老师为我们团队树立了科研人应有的榜样,是我们人生路上的珍贵宝藏。”

目前,贾汉忠带领团队正围绕“碳达峰和碳中和”国家战略和生态文明建设,在破解土壤碳固持与周转、环境污染与修复、新污染物与人体健康等科学难题方面,一步一个脚印,一点点地啃硬骨头。“我们的研究,要和国家战略和经济社会的需求结合,静下心来,沉下身子,脚踏实地,为人民解决实际问题。下一步团队将在前期研究的基础上,重点围绕‘新污染物治理’‘盐碱土改良’‘双碳’等国家需求,争取大项目、发表大文章,继续开展有组织科研。”贾汉忠告诉我们。“那您就更忙啰!”我们半开玩笑地说,他却笑哈哈地回答道:“把生活简单化,才会有更多的精力投入到自己喜欢做的事情当中。我认为做纯粹的科研,对我来说就是一种幸福。”

薪火相传 对学生爱得真切

“我希望以后能够跟随贾老师,在土壤修复领域作出属于自己的贡献。”西农资源环境学院2021级学生王彤彤表达了自己的心声。她说,贾汉忠老师科研成果丰硕,在上课过程中非常注重调动和启发同学们的积极性,是自己心中的“偶像”。

初见这位戴着一副眼镜的内蒙古汉子,看上去颇为严肃,一旦开口说起话来,你就会发现他的睿智与幽默。为了营造开放式教学氛围,贾汉忠在课堂上通常是围绕一个社会事件、科学发明与学生互动研讨,在研讨中帮学生建立知识结构体系,让学生理解知识的内涵。他也常常结合自己丰富的科研经历,分享科研过程中的案例与真实体验,启迪学生要善于抓住关键问题,打破砂锅问到底。

“科研和教学永远是分不开的,教学会给科研带来灵感,而科研会反哺教学,是教学的基础。”担任资源环境学院院长以后,贾汉忠的工作更加繁忙,但他还是会抽出时间,走到学生中间去,倾听每一个学生的声音,跟学生交流、谈心。他说:“在我心中,对学生的教育必须是建立在对他们的充分了解之上。”他会根据不同学生的专业背景、特长优势,因材施教,积极培养和发掘学生的求是创新能力,让每一个学生的潜力都得以充分发挥。

为推动知识融合,培养复合型人才,贾汉忠将环境与土壤两门学科有机结合,设立《土壤污染控制与修复》《土壤退化修复与重建》两门课程,亲自编写教材,为学生全面认识土壤健康与环境修复技术提供理论指导。“这些年最感谢的还是自己的学生,我的一个个科学奇思妙想在与学生的合作中成为现实。”贾汉忠谈起了他们师生在胡敏素研究领域的突破。胡敏素的作用机制是它能够作为土壤重金属吸附剂或固定剂,减少重金属在土壤中的迁移风险和危害。他们利用泥煤中提取的胡敏素和硫化钠为原料,通过复杂的氧化还原反应,实现了对胡敏素的还原改性。从2017年底来到西农,贾汉忠这位“土”教授,培养了大批优秀的“土”人才。资环学院副教授祝可成,师从贾汉忠近十年,如今已是土壤修复研究领域的青年骨干。他说,在他的成长之路上,贾老师给予了很多的帮助和支持。“想到恩师,就心生温暖。他给我提供了很好的平台,经过系统地训练,加上持续地学习和实践,这些为我在科研道路上进行探索奠定了坚实的基础。”博士学习期间,祝可成就从简单的任务开始,逐步承担更多的责任和挑战。“我先是参与了项目设计、数据分析、结果解释和报告撰写,培养了独立研究的能力。后来,在贾老师的帮助下,我开始撰写并发表研究论文,积累学术成果。”目前,祝可成已发表SCI论文34篇,申请专利1项,主持科研项目4项。

亲身陪伴,躬身培养。在贾汉忠的悉心指导下,学生们的梦想不断开花结果。在西农的七年里,贾汉忠已毕业和正在培养的硕博士有40余名。其中,王志强曾获得清华大学“钱易环境奖”,覃建军获得北京大学“唐孝炎”环境科学创新奖学金、刘丽斌获“省级优秀毕业生”,还有15位学生获得国家奖学金、13位学生获校级优秀硕博学位论文奖,祝可成获得西农环境科学与工程一级学科授权以来,第一篇陕西省优秀博士学位论文。他的学生们毕业后或者留校,或者入职高校,博士毕业生一次性获得国家自然科学基金青年项目的比例达到80%,还有不少学生在环境保护、土壤、肥料等企事业单位从事技术管理工作。对此,贾汉忠只是谦逊地表示,这是学生们自己做出的成绩,付出了努力自然有回报。凭借着在教学、科研以及生活中流露出的人格魅力,贾汉忠成了最受学生欢迎的老师之一,被评为“情暖农科城”第五届杨凌示范区敬业奉献道德模范。

一分耕耘,一分收获。贾汉忠先后入选陕西省杰出青年科学基金(2019)、教育部重大人才青年项目(2019)、陕西省特支计划-领军人才(2023)、教育部重大人才工程特聘教授(2023),成为西农最年轻的国家级领军人才,获2023年陕西省自然科学奖二等奖、2022年中国环境学会青年科学家奖(金奖)、中国农学会“青年科技奖”(2022年)、第六届中国土壤学会“优秀青年学者奖”。2024年11月17日,在浙江温州举行的世界青年科学家峰会上,第十八届中国青年科技奖正式揭晓,贾汉忠榜上有名,成为西农合并组建25年来第三位获得该荣誉的青年科学家。

一切伟大的成就都是接续奋斗的结果。当我们向他表示祝贺,并询问他对母校学子的寄语时,贾汉忠说:“青衿之志,履践致远,行远自迩,笃行不怠,年轻人一定要树立远大的志向,永远保持对未知领域的好奇心,脚踏实地打稳根基,才能走得更加长远。”

“广广的蓝天映着绿水,美丽的大地的孩子宠爱你的是谁 ……”贾汉忠非常喜欢罗大佑的歌曲《大地的孩子》。他说:“这首歌深情地描绘出了大地的美丽,传达出一种勇敢出征、无悔选择的精神,带给我满满的诗意和温暖!”“大地的孩子”,正是贾汉忠教授的写照。他用自己的专业技术和深情守护,为我们的地球家园筑起了一道绿色的防线,才让我们望得见那片生养我们的土地,感受到那份浓浓的乡愁。(校友总会供稿)

(审核 吴浙 编辑 李胜杰)

新闻排行榜

推荐图片