2003年当选中国工程院院士的时候,李佩成教授69岁,已是孔子所言“从心所欲”的年龄。从事多年科学研究的李佩成教授并没有“从心所欲”,而是在这一年为自己制定了一个十年规划,即“113553规划”:计划在当选院士以后的十年时间内,从2004年开始争取头脑再清醒10年,向国家提出10条重大建议,再完成3个较大的科研项目,在已经出版10本专著的基础上再编著5本著作,再培养50名研究生,再发表30篇论文。
截止到2013年,李佩成院士向国家、省、市提出“关于正确对待气候问题的建议”等22条重要建议;主持了“中国西北不同生态地域山川秀美试验示范区建设与重大科技难题研究”等6项重大科研项目;编著出版了《水科学:理论研究与工程实践》等6部著作;培养研究生68名,其中博士后14名,博士19名,硕士35名;公开发表《水文生态学的建立及其历史使命》等32篇高水平论文,超额完成了他当初提出的目标。
对于搞科研的人来说,院士是很多人终生追求的“最高荣誉”;而对于李佩成院士来说,这只是他工作的一个新起点,“113553”是他为自己制定的又一个工作计划,为了这个计划,他依然保持着几十年不变的旺盛精力,忘我地工作着。
健康:保持头脑清醒很重要
李佩成院士生活方式非常健康,不抽烟、不喝酒,当然也有他仍然不甚满意的地方,比如以前喜欢“开夜车”,晚上工作到一两点是很平常的事。后来他发现,开夜车容易造成大脑疲劳性兴奋,对健康无益,就有意识地早睡,“开夜车”变成了“开早车”,每天四点起床工作。现在他也渐渐改变着这个习惯,晚上十一点多就睡觉,早上六点起来,这时候的头脑最清醒,他用这段时间来思考一些重要问题,八点半到办公室,开始常规工作。
让他意识到健康的重要性的,是一次莫名的“跌倒”。2007年8月,李佩成院士冒着酷暑到库布其沙漠连续考察三天,之后连夜返校,又开夜车整理材料,准备第二天一早出差,结果在当天晚上跌倒了。他早上把这件事告诉家人,刚好家里住了个医生亲戚,他警惕地问:“是怎样跌倒了?绊了、滑了还是?”李院士说不知道为什么。亲戚摸了他的脉搏,发现他心脏跳得太慢,每分钟只有38次,推断他的跌倒属于昏厥,于是立即送到医院检查。经医生会诊,决定为他安装心脏起搏器。
这件事让李佩成院士意识到:健康的身体是革命的本钱,是事业的载体。因此,他始终把“保持在10年内身体健康,头脑清醒”这一目标牢牢放在心里,告诉自己“身体健康才能更好地工作”。
智库:为国家建言献策
中国工程院院士的责任之一,是向国家提出重要的咨询建议,发挥智库作用。李佩成院士以专业知识为基础,针对国家发展建设中的一些重大问题进行了深入、全面的思考,提出了颇具指导性和前瞻性的观点,在行业内引起很大关注。截止到2013年11月,李佩成院士提出的重要建议有22条,这些建议有的呈送中央,有的呈送省上或有关部门,有的还获得上级批示和转发或者被写为内参,供决策参考。
21世纪之初,气候问题成为世界各国广泛关注的热门话题,“政府间气候变化专门委员会”(简称IPCC)认为由于二氧化碳的排放导致气候变暖,从而引发海平面上升等一系列灾害,影射排放量较多的中国应承担主要后果,引起了相当的思想混乱,影响国家的正确决策。李佩成院士经过缜密思考、严谨推断,提出了“关于气候变化的哲学思考”,从哲学的基本原理出发,引用地史及水文气象资料,探讨了全球气候变化问题。他认为:全球气候一直在变化;气候变化的动力主要在天在地而不在人;当今的气候变化可能只是气候变化总过程中的一个波动阶段而非永远的趋势;且其变幅并未超出历史上气候变化的范畴。因此,不能断言全球气候是因人为排放二氧化碳而日趋变暖。基于上述认识,他认为对于不同时空条件下的气候变化应当具体矛盾具体分析、具体解决,进而提出了中国应对气候变化的对策建议。
这一建议引起了广泛反响。2008年8月,《科学时报》记者以《李佩成院士:全球气候在变化,但并非一直变暖》为题,发布了有关论点;10月,“关于气候变化的哲学思考”得到了陕西省委赵乐际书记的肯定批示;2009年12月,新华社上海站站长张建松给中央写了内参:“科学家认为气候门事件,警示我们要更加谨慎地对待气候变化问题”,该报告中引述了李院士的主要观点;2010年中共陕西省委科技工委发文,将“气候变化的哲学思考”一文作为送阅件“请领导参阅”。
2011年中共中央、国务院发布了关于“加快水利改革发展的决定”,强调“水是生命之源、生产之要、生态之基”,要求尽快扭转水利建设滞后局面。就此,李佩成院士提出了“关于更好贯彻落实中共2011年一号文件的几点建议”,在建议中提出要深刻认识水利工程的两面性,增利防害,首次提出了要重视水利工程建设的消极面。该建议于2011年5月呈送给中国工程院,中国工程院政策研究室以“工程院院士建议”的形式编发成文件,报送中共中央、国务院等部门。
李佩成院士认为,广泛关注有关国计民生的重大问题,利用自己所从事的专业研究知识、为国家和行业提供有价值的建议,这是中国工程院院士不可推卸的责任。“我们所有的研究工作都是为国家发展和人民富裕而服务的。”他说。
科研:在实践中总结创新
李佩成院士的主要研究对象是水,著名水文地质学家、国务院参事王秉忱这样评价李佩成院士:“佩成在水文地质学和水资源、水环境领域的学术造诣很深,且博学广识……他十分关切我国水资源紧缺的严峻形势,并为水问题的解决殚精竭虑。”60年的专业研究,让李佩成院士创造出了丰硕的研究成果,这些成果为解决农田水利、水资源利用、环境保护等方面重大问题做出了突出贡献,也让他越来越认识到尊重自然、保护水资源的重要性。
2004年以来,李佩成院士在原有研究的基础上,主持进行了6个重大项目的科研工作:中国西北不同生态地域山川秀美试验示范区建设与重大科技难题研究、阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用研究、干旱半干旱地区水文生态及水安全学科创新引智基地建设、提高大型灌区水资源利用效益、促进社会主义新农村建设的试验与示范、防旱抗旱确保粮食及农村供水安全战略研究、扩大“八水绕长安”规模化功能研究。
在这些项目取得重大实践成果的时候,李佩成院士在个人思想理念上也完成了一次次的革新与突破。很多理论创新点从实践中跳脱出来,进入他的思想。
首先,创新提出了水文生态学理论。早在20世纪80年代初,通过对宝鸡峡灌区渍涝灾害的研究,李佩成院士的脑中就出(下转第二版)(上接第一版)现了这个概念。他考察到由于过量开采地下水、不当灌溉等人类行为而导致的地沉地裂、渍涝等灾害,越来越认识到不当的人类活动对于水文系统的破坏,从而引发生态环境的改变甚至恶化。经过持续不断的探索和完善,水文生态学理论日渐成熟。刊发于2012年《灌溉排水学报》上的论文《论水文生态学的建立及其历史使命》中提出,水文生态实际上表现为水文生态系统,它是由水文系统和生态系统耦合而成,生态要素中必然包含着水,水文系统必然影响和伴随着相应的生态系统,生态系统的变化也必然影响水文系统,两个系统相互影响,相互依存。这一基本理论启示人们,在研究或解决生态问题时不要忽略或忘记相应的水文问题;而在改变或扰动水文因子或系统时,不要忽略或忘记可能由此而引起的生态系统的变化。
水文生态学理论还要求水利工程建设要全面的研究和评价可能引起的流域范围内的水文变化,或者说是水文生态变化,而不能只评价工程本身及其附近地域,也就是说水利工程应进行“水文生态”评价。由此可见,水文生态理论的提出和学科建立,不仅具有学术价值,而且具有重大的实践指导意义,它将带动生态学、水文学、河流学、湖泊学、水文地质学、水工建筑学、农田水利学等的发展,也将推进水利建设进入生态水利的新阶段。
另外提出的一个重要理论是“内在水”。2010年《地下水》杂志刊发他的论文《关于“内在水”补给土壤水的假设与初证》,提出了关于土壤水产生的新假设——“内在水出渗补给说”,认为土壤水不仅来源于当地大气降水和地表水的入渗,而且还可能来源于“内在水”的“出渗”;同时指出了土壤水在热动力驱动下随季节温度变化的特征,并通过分析现有的实测资料,初步验证了提出假设的可信性。在结论与展望部分,论述了如果“内在水出渗补给说”成立将会具有的重大理论和实际意义,并提出了深化研究的必要性和主要研究内容。
思维扩展:治水的哲学
半个多世纪的理论研究与工程实践中,李佩成院士的大脑一直在高速运转,没有真正停下来过。他越来越习惯于从哲学的角度去思考专业问题,这也让他的理论成果达到了一个新的高度。
除了从哲学角度思考气候问题、提出“关于气候变化的哲学思考”,在专业研究领域,哲学思维让他总结出了“三水统观统管治水方略”,即认识到地表水、地下水、天上水是一个循环转化的整体,在水利建设上不能将它们割裂和对立,而应当统观统管,综合调节,时空治水。三水统观统管治水方略用于灌区管理,实现“井渠结合”,以渠养井,以井补渠,又灌又排,防旱治碱,取得了重大效果。
哲学使李佩成院士坚信开源节流是辩证的统一,要做到节水与养水相结合。他在一些文章和发言中反复强调,应该花大力气建立节水与养水相协调的生态文明灌区,充分运用耕作、栽培、施肥、植保等现代农业技术措施以及抗旱育种方面的最新成果,以保证最大量的农业节水和最高农业收益。要地下水、地面水、多种水源联合运用,提高水资源综合利用效率。
在“七五”攻关项目“黄土高原综合治理”研究中,李佩成院士主持了西北农业大学承担的台原阶地的攻关任务,他提出了“治理与开发相结台,以开发促治理,以治理保开发”的指导思想。此项研究获国家科技进步一等奖。
李佩成院士说:“哲学对我帮助很大,几乎涉及我立论行文、分析和对待事物的方方面面。我觉得学工科、学理科的人也要多学习一些哲学知识,会对专业发展和个人成长有重要的指导作用。”
人才培养:科研力量的延续
在开展科学研究的过程中,一批又一批中青年科研力量得以成长壮大。从2006年开始,我校先后与新疆天业(集团)有限公司、新疆农垦科学院、博士后工作站建立了联合培养博士后的工作,至今已培养博士后3人。
“干旱半干旱地区水文生态与水安全学科创新引智基地”项目实施过程中,产学研合作规模不断扩大。2010年5月20日,水与发展研究院与农八师炮台土壤改良试验站签订了“关于共同建立产学研基地”的协议。这是项目执行以来建立的一个代表干旱沙漠地区的三结合基地。另外一个代表半干旱地区的泾惠渠试验基地也即将挂牌成立。
教学、科研、生产的紧密结合,大大提高了科学研究为生产服务的效率,也让一批又一批的科研人才在实践中迅速成长起来。据统计,2003年至今,李佩成院士的科研团队共培养研究生68人,其中博士后14人、博士20人、硕士34人。博士中已有9人成为教授。
同时,李佩成院士也注重将自然科学与社会科学结合起来,在实践研究中向法律、经济、政治等方面渗透,培养交叉型学科人才。西北政法大学副教授郝少英是法学专业出身,曾在长安大学环境科学与工程学院攻读博士学位,主要从事跨国水资源合理开发与生态环境保护的法律研究。她协助李佩成院士完成论文《论跨国水体及其和谐开发》,并在李佩成院士指导之下,独立完成博士论文《跨国水体和谐开发法律问题研究》,这些论文从政治、法律等角度解读水资源利用相关问题,是一个颇具创新性的研究方向。
在实践中成长,是李佩成院士多年科研工作的经验之谈,也是他一直贯彻始终的人才培养途径。他每年出远差不下20次,仅2013年不到一年,就到新疆去了三次。他说:“我十分热爱祖国,热爱祖国的大西北,只要身体允许,我愿意读万卷书,行万里路,既丰富自己的知识,又把知识传播到祖国大地。今年八月,我还带着一群青年教师到新疆去进行野外考察,把理论与实践相结合,是青年教师最好的成长途径。”
李佩成院士的心中时刻铭记着国家对自己的培养之恩,他总是觉得:自己所得到的比付出的要多得多,所以,即便是近八十岁的高龄,他仍然利用着一切可以利用的时间,学习、工作和思考:“我就想着在力所能及的范围内,能给国家多做一些贡献,所以就制定了这个规划。年龄越大,这种紧迫感就越强烈。现在,每到周末就是我最高兴的时间,不用受上下班时间的限制,可以多做事,连吃饭都可以请人送。很多论文都是我在周末时间写出来的。”不过这种工作方式很快被“叫停”——学校领导出于为他的健康考虑,不再让他“叫餐”。
“我知道,我会注意。身体健康是头脑清醒的前提嘛。”李院士不好意思地笑着说。