中科院成都山地所成立50年：率先行動風頭正勁

2012年8月17日，中國科學院院長白春禮現場考察指導西藏樟木滑坡防治工作

2016年10月26日，國務院新聞辦公室舉行中國科學院《西藏生態安全屏障保護與建設工程建設成效評估》發布會。

　　自然災害頻繁、生態環境脆弱、人民生命財產安全遭到威脅，橫亙在中國山區面前的問題，讓陸域國土面積三分之二的山區、40%以上人口居住在山區的中國難以忽視，也讓中科院成都山地災害與環境研究所（以下簡稱山地所）“認知山地、服務國家，關注山地、支撐未來”的吶喊有了最堅實的現實基礎。

　　2020年全面建成小康社會，這是黨中央對人民的莊嚴承諾。而中科院對科技如何在小康社會建設進程中發力的思考，凝練成“三個面向”“四個率先”的新時期辦院方針，亦為山地所進發的腳步明確了方向。

　　作為中科院四類機構改革首批進入特色研究所試點的單位，山地所將山地災害、山地環境與山區發展有機融合，已探索出了一條“科學-技術-工程-用戶”有機互動的創新鏈條，并借此在以科學技術服務國民經濟主戰場的長卷中，濃墨重彩地書寫下了帶有自身氣質的壯麗篇章。

　　積淀：幾十年磨出西藏好生態

　　10月26日，在國務院新聞辦公室舉辦的新聞發布會上，中科院西藏生態安全屏障工程（2008—2014年）評估工作所形成的《西藏生態安全屏障保護與建設工程（2008—2014年）建設成效評估》對外正式發布。

　　山地所西藏生態環境與發展研究室主任王小丹告訴記者，成果背后凝結著的是山地人幾十年的科學積淀。

　　據山地所研究員程根偉介紹，上世紀80年代，山地所的老所長鐘祥浩一直在參與西藏的相關工作，在生態保護乃至當地社會經濟發展方面做出了不懈的努力。

　　西藏工作經驗的積累，伴隨著被稱為 “亞洲水塔”、“氣候變化調節器”的西藏，生態地位的日益提高，老一輩山地人的探索也逐步升華為打造國家層面的“生態安全屏障”的科學思想。

　　作為鐘祥浩的學生，全程參與西藏高原國家生態安全屏障保育項目的王小丹告訴記者，由于西藏氣候變化與人類活動，西藏面臨著諸如冰川退縮、草地退化、凍土退化等諸多生態問題。

　　以往保護措施“頭痛醫頭腳痛醫腳”，收效甚微，讓山地所科研團隊看在眼里急在心里。

　　“當時我們認為，應該將西藏生態保護定位到國家生態安全的高度，把破碎化的、撒胡椒面式的生態保護和退化生態修復方式予以整合。”王小丹回憶稱。

　　20年科學積淀、幾年間不懈推動，山地人站在西藏生態保護與社會經濟可持續發展的科學理念上，總體把關、科學謀劃，終將科學思想醞釀成為西藏自治區政府改善當地生態環境提供切實科學依據的行動指南——《西藏生態安全屏障保護與建設規劃（2008-2030）》。

　　時間荏苒，八年努力，《規劃》效果幾何？

　　王小丹與程根偉等山地人又力擔重任，用中立、客觀、科學的評估，給出了“西藏生態系統功能向好”的總體評價，回應了世界對西藏生態的關注。

　　“工程實施前后對比，西藏生態指標提高了2.5%左右。”程根偉介紹稱，這其中包含生物鏈的增加、土壤碳庫的增加、生態服務功能增加等諸多指標的綜合評判。

　　多年努力雖僅換來了2.5%這一看上去并不高的改善，但山地人心中卻滿是肯定。事實上，以往西藏的最主要問題是生態退化，因而“只要不退化就是成績，有一點點提升就是意外收獲”。而可喜的是，評估發現“草地退化基本得到遏制，沙化、重沙化區基本得到明顯控制”。

　　正因產生了良好生態修復效應，王小丹才將山地所西藏生態安全屏障保育項目看作“用科學思想指導地方的經濟社會發展，把科學方法用到實踐的典型案例”。

　　攻關：樟木治理架起思想與行動的橋梁

　　位于喜馬拉雅山南麓的西藏樟木口岸距拉薩736公里，距尼泊爾加德滿都120公里，是我國與尼泊爾唯一有公路相連的陸路通商口岸，也是西藏目前唯一具有一定規模的國際貿易口岸。

　　然而，這一扼住中尼公路咽喉的口岸要道卻因坡陡、雨多飽受滑坡困擾，令建筑物、交通地面、城市排水等基礎設施建設的安全遭受威脅。更重要的是，前期對樟木滑坡治理的種種投入都不能徹底解決，令這條交通要道的“保通”工作，變成了擺在當地政府面前的一道難題。

　　2012年，當西藏自治區政府向中科院提出樟木滑坡急需全面治理的技術需求時，山地所在災害研究中多年的積累派上了大用場。

　　在中科院科發局的支持下，山地所作為牽頭負責單位，針對西藏樟木特大滑坡防治難題的勘察和方案制定工作，與院內外單位開展了大量翔實勘探分析工作。

　　專家告訴記者，勘探工作共完成了14個坑槽、20個點原位的推剪、滲透、顆分、重度等試驗，開展現場鉆探18個點，總鉆深1326.55米，完成了39個點位的地形測量，總側面5.9平方公里，遠遠超過勘察規范的要求。

　　在獲得詳實數據的基礎上，山地所利用實驗平臺反復模擬測試，開展了72組室內試驗，104組野外采集并室內測試，并本著嚴謹、科學的態度，對采樣和收集數據的合理性、真實性及與年代變化的銜接性進行了反復的實驗和數值模擬反演。

　　前期大量的工作，山地所提出了運用綜合災害防治和優化城鎮功能格局分布相結合的科學治理方案。在通過多達12次的專題研討和兩次專業技術咨詢后，最終形成了全新的綜合防治系統方案，并得到國土部等多部門的專家評估，認為“可行”。

　　回顧當年，山地所人一步一個腳印地完成了對樟木口岸地質災害的分布、特點和危害性的科學評估，并提出了治理的系統方案及經費估算，讓治理樟木口岸災害的方向和方法在自己的手中展露出了清晰的脈絡。

　　借助山地所提供的科學思路和方案，西藏自治區政府申請到了近40億的國家專項資金用于樟木口岸的防災減災。困擾多年的滑坡難題在科學方案的指導下終于看到了解決的曙光。而這也是山地所人心中的戰場所在——科技為民、服務國家。

　　山地人用深厚的科學積淀架起了科學思想與實踐行動間的橋梁。傳承：一條路作一輩子的事業

　　2008年汶川地震、2010年舟曲泥石流、2013年蘆山地震……災害頻發的中國山區，從來少不了山地人的身影。

　　建所50年，一個個極具辨識度的防災減災項目，使山地所的影響力位居國內相關領域的前列。

　　山地所借助豐富的經驗和深厚的知識傳承，吸引許多行業用戶在遭遇技術難題時邁進研究所的大門。“老用戶”——中鐵二院在設計令人棘手的川藏鐵路時，便是如此。

　　“從成都到拉薩鐵路規劃大概1800 多公里。”山地所總工程師游勇告訴記者，而今年他已經3次驅車從成都開車一路跋涉到拉薩。

　　讓游勇如此上心的川藏鐵路，穿越了“全世界山地災害類型最為齊全”的地區。

　　這里不僅崩塌、滑坡、泥石流、溜砂坡、山洪、冰害、雪害、風害集中“登場”，甚至從上世紀至今最典型、規模最大、危害最為嚴重的自然災害也都發生在這里。

　　災情兇猛，但這條從成都到拉薩的交通“大動脈”，卻因對西藏建設、及我國與南亞周邊國家經濟貿易往來中極具戰略意義，而勢在必行。

　　如何從地質構造、區域經濟發展、山地災害、安全運行方面綜合考慮，尋找到安全性、經濟性和生態性兼備的鐵路線路，成為山地人需攻克的難關。

　　2015年中科院科發局支持的STS項目-川藏鐵路山地災害防治關鍵技術啟動，但這條鐵路2018年就要全面動工。時間緊、任務重，重重高壓下的山地人卻穩扎穩打，從基礎開始突破。

　　“要保證200km/h的速度下穿越這一區域，對地質災害、規律的認識非常重要。”山地所原所長鄧偉說。

　　科研人員首先通過“災害判識、發育特征和危險性評價”對川藏鐵路沿線的災害點進行了系統排查，以尋找破解沿線災害規律的關竅。

　　“有的災害點規模很大，但危險性不大，有的災害點比較小，但危害性比較大。”游勇說。

　　這就需要山地人依托學科積累進行科學的評估，繞避開可能對線路帶來毀滅性影響的災害點。

　　與工程緊密相連的川藏鐵路項目中也蘊含著許多需要突破的科學問題，比如地處高寒地區的冰川泥石流參數如何計算，這便是游勇十分關心的基礎問題之一。

　　“我們要建立一套高寒地區冰川泥石流的計算公式，通過物理模型、數字模擬計算參數，現在已經提供具體參數給設計單位中鐵二院。”游勇解釋稱，其中涉及泥石流淤積范圍、沖擊能量最大的位置信息、以及相應鐵路橋墩如何防護等十分具體的信息，給設計單位提供實打實的支持。

　　如今，川藏鐵路成都到雅安段已經動工，拉薩到林芝段也已開工建設，最困難的雅安到林芝段也已開始預可研。預計2018年，這條“難于上青天”的川藏鐵路將按時全面動工。

　　而對于山地所而言，即使川藏鐵路建成，研究所在這條線路上的科研工作也不會結束。

　　突破： 精妙方案消污染于無形

　　擁有特殊紫色土壤的巴蜀之地，被視作肥沃的“天府之國”，然而在1998年洪水自然災害前，這片紫色土地卻因水土流失嚴重，一度成為河流污染源的重要來源。

　　山地所土壤與環境研究室主任朱波告訴記者，當時隨著農業施肥的增多，肥料隨著流失的水土進入江河，面源污染嚴重，也成為了三峽庫區水質富營養化的重要來源。

　　調查發現，三峽庫區居民點景觀僅以不足5%的土地面積貢獻了流域約30%的氮磷負荷。要保護三峽、保護長江，便無法忽視面源污染給水質帶來的威脅。

　　山地所科研團隊因需而動，依托中科院鹽亭紫色土農業生態站、中科院三峽庫區水土保持與環境研究站建立的國內一流的面源污染實驗觀測平臺，抽絲剝繭終于揭開紫色土區域面源污染物來源、遷移方式和路徑、對水環境影響等一系列問題的神秘面紗。

　　借此，科研人員尋找到了影響三峽水質的兩大污染源：農業施肥和農村分散生活污染物。

　　耕地施肥所帶來的污染問題已然得到了社會各界的重視，而農村分散生活污染給長江流域水質帶來的危害卻常常為人們所忽視。但朱波卻認為這才是未來防治的重點。

　　在控制源頭的基礎上，科學家設計出在傳輸路徑中不斷消耗污染物的方案，同時在末端通過池塘或者水田做進一步凈化。通過這一整套從藥（肥）減施，到生態溝渠消耗，再到人工濕地凈化的全程控制技術，能夠使農業生產用水在入庫前達到Ⅲ類水質。

　　由此，這套主要針對農村面源污染治理的綜合方案受到政府、企業、農戶的廣泛歡迎，并在在三峽庫區得到了良好的推廣示范。同時，“這一技術已在綿陽、德陽等長江上游的六七個地區得到了應用，取得了良好的效果。”朱波說。

　　而這些，僅僅是三峽庫區水土流失與面源污染控制試驗研究工作的一小部分。農田面源污染治理解決的是岸上、坡面的問題。但庫區生態屏障是一個整體，它還包括岸下的庫岸緩沖帶、消落帶的問題以及岸上更大范圍的林地問題。

　　“我們把緩沖帶、消落帶連起來做，因為無論是植被還是生態功能，它們都具有連通性。”為了尋找“既耐淹又抗旱”的護岸植被，該團隊已經在庫區試驗段進行了十余年的科研攻關，并陸續篩選出十多種符合要求的植物。

　　由點及線，由線至面，山地所提供的解決方案總是環環相扣，緊密如網。而這便是山地所“系統解決方案”的精妙所在。

　　飛躍：“一帶一路”打造中國科學符號

　　2010年，中國路橋公司在巴基斯坦境內改擴建中巴公路時發生滑坡，形成堰塞湖。山地所和歐盟相關機構均提交了治理方案，而最終山地所的方案獲得采納，還被寫入“中巴政府聯合公告”。

　　事實上，在國際舞臺上，山地所早已名聲在外。

　　委內瑞拉特大泥石流、尼泊爾地震，在國際山地減災防災中一直深入災區一線的山地所人，用所言所行展示出了中國科學家的責任和擔當，也在受災國家用科學知識增加了“中國”二字的分量。

　　雖然成績斐然，但崔鵬院士更希望能發起中國主導的國際科學計劃，讓世界看到中國在國際減災中的作為。

　　此時，國家“一帶一路”戰略的實施，讓崔鵬看到了夢想成真的機會。

　　“一帶一路”的互聯互通要涉及到很多基礎設施，而沿線國家也飽受自然災害之苦，要建設基礎設施，防災減災成為無法回避的難題。

　　防災減災需求緊迫，但“一帶一路”沿線許多國家自身減災能力的薄弱，中國科學家的支持顯得尤為重要。

　　伴隨著國家“一帶一路”計劃的推進，科技力量在其中的支撐作用也逐步得以加強。今年10月，中科院推出“一帶一路”自然災害風險與綜合減災國際研究計劃，讓減災成為了相關科學部署的重要組成部分。

　　而在崔鵬院士心中對該研究計劃有著更殷切的期盼。

　　他希望這一研究計劃在國內得到更多支持，更希望沿線國家科研機構、政府部門的積極配合共同參與，將該計劃與國際綜合減災研究計劃（IRDR）成功對接，并獲得如聯合國減災署等國際機構的認可。

　　畢竟，“我們做的工作，不是中國自己的事情，不是為了一己私利，而應該是在聯合國框架下做的國際工作。”崔鵬說。

　　而實現國際化的路徑，不僅包括他正在努力促成的由中國科學家主導這項國際科學計劃，還包括國立研究所能夠在科學研究的理論認識和技術進步上同樣獲得國際認同，在國際上處于領先水平。

　　如今，該研究計劃已獲得國際綜合減災研究計劃認可，并被視作“旗艦項目”在相關國際會議上廣泛推介。世界在國際減災中，再次聽到了中國科學家的聲音。

　　“以前大部分科學研究，都是在別人制定的科學計劃中盡可能參與，現在我們要自己提出中國人為主導的科學計劃。”崔鵬希冀著，借由“一帶一路”戰略的推進，在國際減災中讓中國科技的主導價值得到凸顯。

　　“中國在國際減災、可持續發展領域里面，不僅要扮演重要角色，甚至可以成為一個標志，起到引領作用。”崔鵬說。