面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

首頁 > 學者風采

朱顯謨:立志做一名“科學農民”

2020-03-26 中國科學報
【字體:

語音播報

朱顯謨手跡:盡信書不如無書

朱顯謨工作照(攝于2000年)

朱顯謨

  朱顯謨(1915—2017)土壤學與水土保持專家、中國科學院院士。1915年12月4日生于上海崇明,1940年畢業于中央大學農業化學系。曾任中國科學院水利部水土保持研究所名譽所長等職。

  長期從事土壤、土壤侵蝕、水土保持和國土整治研究。提出華南紅壤主要是古土壤和紅色風化殼的殘留以及紅色沖積物的堆積,而不是現代生物地帶性土壤的觀點;對國內外土壤剖面進行對比研究,明確了灰化土中的A2層不是R2O3的淋溶層而是硅的淀積層;闡明了黃土中土壤和古土壤黏化層的生物起源;對黃土和黃土高原的形成提出了風成沉積的新內容,和風成黃土是黃塵自重、凝聚、雨淋三種沉積方式的融合體并賦予黃土高滲透性、高蓄水功能;是整治黃土高原國土和根治黃河水患的“28字方略”和維護加強以土壤水庫為本的“三庫協防”的提出者。代表作有《中國黃土高原土地資源》《黃土高原土壤與農業》等。

  回顧自己的科研歷程,朱顯謨深有感觸地說:“在多年的科研實踐中,我深深體會到,一切新思想、新經驗都來自于實踐,國外學者的觀點、理論也是在特定的情況下得出的,我們的研究也必須立足于我們的實際,不能生搬硬套,更不能崇洋媚外。模仿是手段,追蹤創新才是目的。”

  發憤圖強的農村娃

  1915年12月4日,朱顯謨出生在隸屬于江蘇的崇明縣海橋鄉三光鎮(1958年底劃歸上海)。祖父朱九華以開中藥鋪、行醫為生,父親朱濟卿排行老三,學徒出身,略具文化,早年以承包鄉間船捐為業,后經營不善幾近破產,1920年代曾在崇明縣稅務局工作。祖父去世后,父親繼承部分土地,小部分自耕,其余租給佃農。母親朱施氏出身于一個商人家庭。

  朱顯謨在家排行老四,出生后不久即被送往鄰家寄養,直到4歲才返回家中。返家后他未能很快融入家庭,經常受兄長打罵,和母親關系亦不融洽。這些經歷使得朱顯謨在很長一段時間倍感孤獨,不敢與人親近;另一方面也刺激了他的自尊心,從小便發憤圖強。

  1922年,朱顯謨就讀于三光鎮初小。在他讀初小前后,海橋鄉爆發了“西沙田革命”。1921年崇明遭遇特大潮汛導致糧食歉收,但地主并未減租還趁機放高利貸,走投無路的佃農發起暴動,與縣署談判后成功減租。1922年崇明縣在三光鎮設立警察分局,交不起稅的農民被投入警局,當時在稅務局任職的父親朱濟卿還曾帶領警察到百姓家征稅。1923年,崇明縣的“佃業會”被地主操縱,多名佃農代表在獄中被害,農民運動失敗。由于父親的直接參與以及親眼所見,幼年的朱顯謨對暴力運動充滿了恐懼感。

  1925年,朱顯謨初小畢業后,因當地沒有高小,他不得已失學在家務農,農閑時到鄰近的私塾旁聽。次年,在初小老師的推薦下,朱顯謨終于進入名為“協進小學”的高小讀書。自此,他每天起床后自己做飯,來回步行十多里路去上學。

  1929年,勤奮好學的朱顯謨考入崇明縣的私立三樂初級中學,開始住校生活。在這所校風嚴謹的學校,朱顯謨學習了國文、英文、數學、物理、化學、自然、中國歷史、中國地理、三民主義等課程。他還參加了學校組織的公開演出,宣傳抗日,抵制日貨。節假日里,朱顯謨回到家中參與農活,其間他深深感受到農民的勞累和辛苦,從而產生了利用科學知識增加生產的想法。

  1933年,18歲的朱顯謨考入著名的上海中學。高中的課程難度很大,大部分科目采用英文教材,這對于從農村初中出來的朱顯謨是個挑戰。他加倍努力,將所有精力都用在功課上,成績提升很快。在所有科目中,朱顯謨尤其喜歡數學,不僅白天思索,甚至晚上做夢還在解題。朱顯謨的數學老師朱鳳豪是當時的名師,對他關愛有加,希望朱顯謨能考取上海交通大學。但朱顯謨卻自有志向,高考前朱鳳豪來到正在復習功課的朱顯謨宿舍,了解他報考的大學。朱顯謨答曰:“中央大學農學院。”朱鳳豪聽后說了兩個字:“包取。”不久,朱顯謨在上海中學的畢業生紀念冊上,毅然寫下了自己的理想——“將來當一名科學農民”。

  大學里的“實驗大王”

  1936年,朱顯謨同時考取了中央大學農學院農業化學系和浙江大學農學系,因叔父朱濟明在中央大學工作,故他選擇了中央大學,進入農學院農業化學系土地肥料專業學習。

  在校期間,朱顯謨是一個“努力讀書,不問政治”的學生,與學生中的黨派之爭保持距離,也很少參加學生活動,把主要精力放在了學習和實驗上。

  令他記憶深刻的課程是羅宗洛先生教授的植物生理學課程。羅先生從不照本宣科,而是列舉各家所長,一一加以評比,有時也結合自身實踐加以論證,這大大激發了朱顯謨的深度思考,也讓他形成了對突然發生、演變現象和分布規律等問題的反復思考。

  大學期間,朱顯謨最感興趣的是做實驗。他經常打破作息時間,在實驗室專心進行化學分析實驗和農產品制作。有一次,他獨自實驗獲得了味精的白色晶體,受到了老師的表揚和同學們的欽佩,并被大家稱為“實驗大王”。這些經歷讓他明白親身實驗在獲取知識過程中的重要性,也讓他開始不再迷信書本知識。

  1940 年,朱顯謨在植物生理學家陳方濟的指導下完成了畢業論文《土壤鉀質固定問題之探討》,獲得農學學士學位。

  探索紅壤引爭議

  畢業后的朱顯謨參加了江西省地質調查所的錄取考試,與同班同學吳本忠一起被錄取。因抗戰影響,朱顯謨先去位于重慶北碚的中央地質調查所報到,在該所土壤研究室接受了半個月的培訓后,便在著名土壤學家侯光炯的帶領下,奔赴四川銅梁,開始了野外實習工作。

  侯光炯不僅要求朱顯謨仔細閱讀土壤學的經典著作、做詳細筆記,還特地強調,土壤調查必須做到“走到、看到、摸到、問到”,不能單憑實驗室的化驗和測試數據,有些問題最好能夠在野外進行測試。有時,侯光炯會坐在開挖的土壤剖面前很久,思考某種形態的形成原因和演變過程,直到想通了才開始給學生們講述。這段實習經歷給朱顯謨后來的土壤研究打下了堅實的基礎,對其影響深遠。對于侯光炯的悉心指導,朱顯謨曾感慨道:“此乃使我輩初出校門之徒,得益良深,茲值銘感也。”

  1940年,朱顯謨到達位于江西省泰和縣贛江東側小塘洲村的江西地質調查所,開始在江西從事土壤調查、制圖工作。在侯光炯的指導下,朱顯謨完成了第一篇學術論文《冠朝圩區土壤》,發表在《土壤專刊》上。

  當時,除了野外調查外,朱顯謨還進行相應的土壤改良試驗。在進行野外調查的過程中,朱顯謨發現江西省內紅壤分布廣泛,且酸性很強,除了臨近水源的紅壤區可以種植水稻外,其他地方均難以生長農作物。因此,對紅壤的改良是當時一個迫切的問題。在紅土改良研究過程中,朱顯謨認為添加客土和燒土作用最為顯著,但當時這項工作未能得到國民黨政府的重視,更談不上普及。1950年,朱顯謨在參加全國土壤肥料會議時,對江西省紅壤的利用和改良作了總結報告。

  那段時期,朱顯謨一直不忘對江西境內的紅壤成因進行思考。當時學界普遍認為紅壤是江西的氣候性土壤,形成于高溫高濕的氣候環境中。剛到江西工作時,朱顯謨對此理論深信不疑。但隨著一系列野外考察和實驗,他對“生物地帶性土壤”這一觀點產生了懷疑。在20世紀40年代后期,他根據積累的經驗,明確指出華南紅壤是古土壤、紅色風化殼的殘留和紅色沖擊洪積物,不是地帶性土壤,而且這種紅化作用早在史前就已經發生。朱顯謨開創性的觀點引起了學界的巨大爭議,他本人被斥為“離經叛道、標新立異”,但他一直沒有放棄自己的觀點,而是“峭立原地任水過”。在后續的研究過程中,朱顯謨利用新技術、新數據,從土壤侵蝕沉積學的角度,結合生物小循環、生物反饋等數據加以補充,證明自己的論斷是正確的。后來這一觀點被土壤學界普遍接受。

  結緣黃土,扎根西北

  1947年,應中央地質調查所北平分所所長高平的邀請,朱顯謨離開江西地質調查所,計劃前往北平,但因北平戰事,遂留在南京中央地質調查所土壤研究室工作。

  新中國成立后,朱顯謨所在的土壤研究室先隸屬于地質工作計劃指導委員會,后隸屬于中國科學院地質研究所(1953年更名為“中國科學院土壤研究室”)。1951年,土壤研究室在陜西武功籌建黃土試驗站,朱顯謨即奔赴西北黃土區,從此與黃土結緣。

  1956年,中國科學院西北農業生物研究所成立(后更名為“中國科學院西北生物土壤研究所”“中國科學院西北水土保持生物土壤研究所”等,1995年更名為“中國科學院水利部水土保持研究所”,以下簡稱水保所),朱顯謨領導的黃土試驗站并入該所并改名為“土壤研究室”。

  盡管20世紀50年代初朱顯謨的主要工作地點都在西北,但他的工作關系還隸屬于南京的土壤研究所,家人也都在南京。考慮到工作需要,1959年,朱顯謨放棄了大城市的便利生活條件,舉家遷入當時生活條件非常艱苦的西北小鎮楊凌。當時,研究所的環境極其簡陋,最開始連基本的供電都無法保證,只能點蠟燭,后來才用上煤油燈。朱顯謨分到了兩間房子,每間大約十幾平米,他從南京帶來了書籍、資料、土壤標本,沒有地方存放,只好把一部分放在房間外的走廊里。但這些困難,都沒有影響朱顯謨在此作出一番成就。

  1951年在甘肅隴東子午嶺調查時,通過研究黃土剖面,朱顯謨發現這一剖面具有一定的腐殖質,有明顯的碳酸鹽淋失、淀積和一定的結構、質地,還有一定厚度的過渡層,有時能見到填土動物穴和大小根孔與根系遺骸。因此他認定這就是古土壤。

  1954年秋,朱顯謨在陜北韭園溝進行野外調查時,發現在黃土中有時可見以細沙為主的土層,呈色紅暈,質地稍黏重,一般是粉沙黏壤土到粉沙黏土,厚度一般為一米左右,朱顯謨將其稱為“紅層”,即現在統稱的“紅三條”。他在該年撰文,首次公開闡釋了黃土剖面中的“紅層”是古土壤的觀點。1958年,經過幾年的論證,朱顯謨確認了紅層是古土壤,并在《關于黃土層中紅層問題的討論》一文中指出,陜、山、甘的紅色土中所夾的若干層呈色較紅、質地較黏重的土層(即紅層),其成因是風成的,其界屬是古土壤層。

  建立子午嶺野外試驗基地

  20世紀50年代初,朱顯謨剛來到西北考察時,子午嶺給他留下了深刻印象。

  子午嶺位于陜西富縣,屬于陜西與甘肅交界處,從漢至明,一直是重要糧食產地。明以后,因水土流失嚴重及戰爭影響,人類活動逐漸減少,植被逐漸得到恢復。朱顯謨看到子午嶺的森林草坡后,認為這就是黃土高原的希望。自此以后,他一直期望能在子午嶺建立試驗站。

  1962年,朱顯謨終于如愿在子午嶺東坡的連家砭地區建立了野外試驗基地,開始系統研究不同土地利用情況下土壤、土壤侵蝕以及植被的演變過程,探尋防止土壤侵蝕和改良植被的途徑。

  子午嶺位置偏僻,生活條件非常艱苦。當時朱顯謨帶領試驗點的工作人員,借住在附近一所小學,他們從楊凌自帶臥具和生活用品,自己動手搭起灶臺等生活必需設備。由于交通不便,所里派車也只能把他們送到子午嶺附近,他們再背著行囊,步行20多公里進山走到試驗站。而子午嶺和外界的信息溝通也非常滯后,隊員們大概15天才能看到一份報紙,晚上十幾個隊員共用一個油燈。就在這種惡劣的環境下,朱顯謨和試驗站的工作人員一直堅持著。

  遺憾的是,這項工作沒能長久堅持下去。1964年,隨著社教運動的開展,水保所的工作重心發生轉移,子午嶺試驗站被撤銷。然而,在籌建到撤銷的兩年多時間里,朱顯謨和隊員們搜集到了子午嶺的一手資料,如林草地土壤的滲透性和抗沖性大幅度增強,因而侵蝕量顯著下降;植被恢復后河流泥沙明顯減少,甚至淺溝和小切溝都因淤積而變淺等。這些資料對研究“植被防止土壤侵蝕”具有非常重要的價值。

  對黃土高原地區土壤重新分類

  中國的現代土壤分類始于民國時期。1930年,美國土壤學家梭頗帶領地質調查所土壤室的研究人員,在中國進行了大范圍的土壤調查,并以美國馬伯特的分類體系,建立了2000多個土系。

  20世紀60年代初,朱顯謨根據自己的多年經驗,在“以土為主,土洋結合和土中生洋”的基礎上,制定了黃土地區主要土壤分類系統。該系統共分為11個土類、37個亞類、76個土組、168個土種。基于土壤的本質是土壤肥力,他認為自然土壤和耕作土壤可以統一分類。分類原則是將群眾經驗與現有理論相結合,既便于系統整理黃土地區的土壤,又容易被群眾掌握,更能指出以后合理利用和定向培肥的途徑。具體設土類(含亞類)、土組和土種(含變種)三級制。

  朱顯謨認為土類應該兼顧生物氣候的地帶性和人為利用的功效,對自然區劃和農業規劃都要有益。亞類則根據水熱條件和耕作制度等進行劃分。對于土組的劃分,朱顯謨認為可以依據耕性,即土壤質地、結構性和累積情況而定,并支持采用勞動群眾積累的豐富經驗。對土種的劃分,朱顯謨仍然吸取了群眾經驗,以土壤肥力,即土壤相對肥瘦的差異作為指標。

  朱顯謨的上述做法不但糾正了以往分類脫離生產實踐的現象,也加強了整個土壤分類系統的科學性、完整性和系統性。

  黃土高原整治“28字方略”

  20世紀80年代,在河北承德舉行的黃河中游黃土高原水土保持考察總結會上,朱顯謨發出了“群眾生產尊規律,植樹種草催河清”的呼聲,引起了參會代表的共鳴。會后,朱顯謨總結了40多年來土壤研究和考察實踐,結合黃土高原的具體特點和當地群眾的生產經驗,提出了以“迅速恢復植被”為中心的黃土高原國土整治“28字方略”,即“全部降水就地入滲攔蓄,米糧下川上塬、林果下溝上岔、草灌上坡下坬”。

  隨后,朱顯謨不斷對“28 字方略”進行闡釋和論證——1995年,80歲的朱顯謨發表了《再論黃土高原整治“28字方略”》;1996年,朱顯謨的“28字方略”呈報中央有關部門和領導,受到國家領導人重視;1998年,他發表了《黃土高原地區農業持續發展的必由之路——三論黃土高原國土整治28字方略》;2000年,朱顯謨發表《搶救“土壤水庫”實為黃土高原生態環境綜合治理與可持續發展的關鍵——四論黃土高原國土整治28字方略》。

  “全部降水就地入滲攔蓄”的目的和意義,在于充分利用黃土層入滲性強和土層深厚的特點,把降水攔蓄在當地。一方面可以防治土壤侵蝕和水土流失,另一方面可以積蓄水分,利用降水資源緩解旱災,促進農業生產。

  “米糧下川上塬”,包括三田和一切平地(梁、塔蓋地、臺、坪、澗、掌、壩地),可作為兩高一優的農業產業化基地。平地、川地和塬地以及在坡地上經過人工修建的水平梯田、隔坡梯田等基本農田是一切耕種栽培最為經濟、方便和有效的生產場所,在這些地方如果善于保持傳統耕作經驗,注意耕作方法,調節供水性能,定期進行深淺交替耕作,就能夠很容易地通過攔蓄降水獲得高產穩產。

  “林果上溝下岔”,包括四旁綠化樹和一切防護林。坡腳溝岔等地土地質量較差,不適宜農耕,但這些地方水分條件較好,而林果對水的要求高,種植在水分條件較好或能攔蓄地面徑流的溝、岔部位,植樹容易成活成林。在溝岔地帶種植林木的主要目的是固溝護坡,防止水土流失。但對于農民來說,水保作用外,可能更注重經濟效益。因此,在種植林木時,也可以考慮適當的木材林和果樹,兼顧生態效益和經濟效益,達到攔泥蓄水和用材生產雙豐收。

  “草灌上坡下坬”,包括以四荒地聞名的一切侵蝕地在內的陡坡荒坬。這是配置方案中最為關鍵的一步。水肥條件較差的山頂梁地在坡陡坬荒,在黃土高原分布面積大,水土流失嚴重,植物生長立地條件差。它不但是水土流失的產物,也是土壤繼續侵蝕的根源,是侵蝕防治的重點地段。對這些地段來說,不論是從消除地面徑流、防治土壤侵蝕,還是從長遠的農業發展來看,都應采取隔坡水平階整地的方式種植牧草、灌木等抗逆性較強的植物。草灌能夠有效地保護地面不受降雨的直接打擊沖刷,而且其根系深淺相互配合,增加土壤的滲透性和抗沖性,充分發揮土壤蓄水能力,消除超滲徑流以及蓄滿徑流引起的泥水大面積移動,保證水不下坡、泥不出溝。

  “繼承模仿,突破創新”

  朱顯謨在總結自己的學術思維時,突出使用了“繼承模仿,突破創新”8個字。他在早年的土壤學研究中,也是遵循經典,以經典為基礎。例如蘇聯土壤學家威廉斯提出的“成土過程和風化過程同時同地進行”理論,曾是朱顯謨進行土壤發生學研究的理論基礎。但在多年的實踐活動中,他越來越發現威廉斯理論的局限性,因為威廉斯的理論僅適應于巖漿巖體(或塊狀石灰巖)上進行的與陸生生物相一致的原始成壤階段。而在沉積巖體上,因環境條件的不同,成土過程和風化過程無論在強度上還是進程上,都會出現明顯的差距,甚至形成一定的反差,又因著生生物的自然演替和人為生產等不同而產生根本性的變化。

  在此基礎上,朱顯謨繼續研究并得出結論:風化過程是細粒化和脫硅過程,即塊狀巖體經過熱力作用變成細粒物質;原生礦物經過化學和生物化學作用而變成次生礦物和礦物元素的簡單氧化物或可溶性鹽類,其過程將完全受制于環境條件對脫硅作用的影響。朱顯謨的研究不僅修正和發展了威廉斯的學說,還從研究風化過程和成壤過程的實質入手,進一步明確了這兩個過程在土壤形成過程中的內在聯系和各自的范疇,并總結為:一切地質大循環只能是土質形成過程或稱之為“成土過程”;而生物小循環才是真正的土壤形成過程,或稱“成壤過程”。

  朱顯謨在多年的研究過程中,堅持自己的“盡信書不如無書”理念,繼承和學習書本上的知識、了解以前的測試數據,但不將其奉為“真理”,而是結合自己的親身實踐和獨立思考,修正和拓展前人的理論,甚至自己的理論,以期獲得最準確和客觀的知識。

  在平時的科研工作中,朱顯謨治學嚴謹,敢于挑戰權威,從不因外部壓力而改變自己的學術觀點,耿直而堅定。回顧自己的科研歷程,朱顯謨深有感觸地說:“在多年的科研實踐中,我深深體會到,一切新思想、新經驗都來自于實踐,國外學者的觀點、理論也是在特定的情況下得出的,我們的研究也必須立足于我們的實際,不能生搬硬套,更不能崇洋媚外。模仿是手段,追蹤創新才是目的。”

  (張佳靜,作者單位:中國科學院大學人文學院 本文改編自《從紅壤到黃土:朱顯謨傳》,趙繼偉著,中國科學技術出版社2013年出版)

打印 責任編輯:侯茜
  • 戴立信:為科學信仰奉獻一生的追夢人

掃一掃在手機打開當前頁

© 1996 - 中國科學院 版權所有 京ICP備05002857號 京公網安備110402500047號

聯系我們 地址:北京市三里河路52號 郵編:100864

  • 雷竞技官网 jbo竞博体育| JBO体育| 官网竞博| 竞博app官方下载| 电竞竞博| JBO竞博| 竞博官网下载| JBO竞博| 竞博lol| 竞博| 竞博官网下载| 竞博JBO| JBO电竞| JBO|