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李佩成:踏遍青山人未老
[[作者(Email): 霍忠义 王景荣 郑飞敏] [发布时间:2017-9-13] [类型:转载] [来源:中国科学报] [关键字:]] [点击:26] [评论:0] [录入: ]
内容简介
  ■霍忠义 王景荣 郑飞敏

  李佩成

  李佩成,男,陕西省乾县人。1956年毕业于西北农学院水利系并留校任教,先后曾在西安交通大学、陕西工业大学工作,并曾在苏联莫斯科地质勘探学院留学;1988~1989年在列宁格勒理工学院进修开展合作研究。1972年重返西北农业大学。其间曾任西北农大教授、博导、副校长、干旱半干旱地区农业研究培训中心主任等职。1992年被调入原西安地质学院,2000年并入长安大学,任教授、博导、国际干旱半干旱地区水资源与环境研究培训中心(中德合作)主任、水与发展研究院院长等职;兼任长安大学科学技术协会主席、陕西省生态学会理事长、陕西省决策咨询委员会特邀委员等。

  李佩成长期从事农业水土工程、地下水渗流、国土整治、水资源与环境等领域的教学、科研与工程实践。至今共获国家科技进步奖一等奖等省部级以上奖11项,著书15部,发表论文百余篇,培养博、硕士生百余人。1991年获国务院特殊津贴;1992年被农业部授予有突出贡献的中青年专家称号;1996年被评为西安市劳模;1997年、1998年被评为陕西省师德标兵、陕西省优秀博导;2001年被评为全国优秀科技工作者;2003年被选为中国工程院院士;2004年被评为陕西省师德标兵、全国师德先进个人;2006年获中国科协授予的西部开发突出贡献奖。

  1990年代初期,美国战略研究所所长莱斯特·R·布朗先生连篇累牍发表《谁来养活中国》《中国对美国和地球的挑战》等文章,对中国的吃饭问题指手画脚,给中国的国际形象造成负面影响,后来又发表《中国的水资源短缺将动摇世界的粮食安全》,提出推论:中国缺水→缺水就会缺粮→缺粮就会向国外购买→向国外购买就会动摇世界的粮食安全。

  对于这种“把动摇世界粮食安全的罪责强加在中国头上”的错误观点,西安的一位科学家实在看不下去,撰写《中国能够解决自己的水资源和粮食问题——与莱斯特·R·布朗先生商榷》进行批驳:“布朗先生对中国未来需水量的计算,其差值达到2694亿立方米,按布文的基数,误差25%;在这种错误的基础上得出的推论,当然是难以置信的。”这篇论文证据充分,论述有理,廓清谣言,布朗先生未敢回应。他,就是李佩成院士。

  李佩成院士今年虽已83岁高龄,却思维活跃,谈吐不凡。他至今依然正常上下班,依然带博士硕士生,和年轻的学生在一起,他既是严师,又是慈父,甚至被年龄更小的学生呼为“邻家大爷”。逢年过节,他身边总是围着一群年轻人,都是他的研究团队成员和研究生们,热热闹闹如同一家人,他很享受这样的氛围。

  李佩成和水打了一辈子交道,个性中自然拥有了一些水的特质:清澈、温润却又不时会泛起激情的水花。他与水结缘在童年,没有想到这一梦竟然持续了70多年,美得到今天他都不愿意醒来。

  童年 一梦结水缘

  李佩成是陕西乾县人,他的家乡地处黄土高原干旱半干旱地带,是一个世代缺水的地方。“有人把乾县读作‘干县’,就因为缺水呀。”儿时的李佩成对干旱的体会太深刻了:“喝水要到很远的地方去挑。有小河,也有水井,但不是所有水都能喝。有的水又苦又咸,只能洗脸、喂牛。”

  1943年的暑假,在西北农学院当工友的大表兄领李佩成去西农“逛世事”。一路行来,炎炎烈日之下的渭北旱塬一片焦渴,形成强烈反差的是哗哗流水的渭惠渠,以及由此滋润出的碧绿的原野、茂盛的庄稼。李佩成好奇地问表哥是谁修的渭惠渠,表哥告诉他是我国近代水利大师李仪祉,小小的李佩成当时就想长大了要当李仪祉一样的水利专家。说来也蹊跷,那天晚上,留宿西农的李佩成竟然梦到了李仪祉对自己说:“你要跟我学水利,必须在背上刺上‘精忠水利,为民造福’八个字。”他欣然应诺,正当李仪祉准备刺字时,龙王突然来了,从李仪祉手中夺过钢针,说:“这个年轻人说话不算数,他既然愿意立志,就刻得深一点,不然他将来就忘了。”一针刺得很深,鲜血直流。李佩成大叫一声从梦中惊醒,并将刚才梦中的一切告诉了表哥,表哥听后连连称奇。谁也未曾想到,童年这一水神梦竟成了他为之终身奋斗的事业。

  1949年,未满15岁的李佩成考上了高中,1952年高中毕业后,他毅然决定报考西北农学院水利系,最终以优异的成绩被录取入学。这,离他治水的梦又近了一步。

  求学 从西农到苏联

  从走进西农水利系的那一刻起,李佩成似乎就找到了一生的学业归宿。

  水利系教授沙玉清是当时著名的水利专家,也是李仪祉的学生。他时常对李佩成说:“学水利是很豪迈的事儿”“要为水奋斗终身”。这些话很鼓舞人。

  沙玉清是南方人,却有北方人的豪爽。在西北大沙漠里找到一口泉眼,他便会高兴得往草地上一躺,体验天人合一的感觉。后来李佩成无数次奔向西部,才真正体会到老师那种“豪迈”之情。

  1956年,李佩成以全优成绩从西农毕业,留校任教。1958年,他通过了留苏研究生的选拔考试,但到1959年,中苏关系恶化,出国一拖再拖。直到1963年,两国重新签订互派留学生的“协议”,留学才变为现实。这年9月,李佩成和13位同学登上开往莫斯科的国际列车。

  苏联导师是克里门托夫,他在中国当过专家,搞过建设,培养过一批人,对中国非常热爱。为了更好地培养李佩成,自己指导不了的问题,他就邀请他的专业好友来指导,因此,负责教授李佩成的导师一共有四位,这也让李佩成获得了更多、更全面的专业知识。他在苏联提前完成了副博士学位论文,系统地提出了渗流计算的“割离井法理论”,推演出相应的计算公式,用成千上万个求得的数据编绘出辅助解算图表……苏联留学他收获颇丰。

  后来李佩成自己当导师,也为学生聘请第二导师,培养出不少跨学科人才。他的学生里边有学法律的、有学艺术的、有学管理的。西北政法大学政法研究所所长李永宁就是李佩成的学生,跟李佩成学习他最早、最全面提出的关于生态补偿、抗旱等方面的法律问题。

  闹中取静 发明黄土辐射井和轻型井

  特殊时期的留学生活,塑造了李佩成独立思考的学术个性,因而在“文革”浩劫中他拒绝一切造反组织拉拢自己搞运动,远离喧嚣去寻找抗旱找水方法。关中平原和渭北旱源的农村井场、水库和农田基建工地都留下他的足迹,在废弃仓库里安营扎寨,在井架上爬上爬下,在找水、打井和修建地下水库的训练班搞培训,他忙得不亦乐乎。家乡乾县经常干旱,严重影响粮食产量,李佩成心急如焚,随即与合作者一起研发出了黄土辐射井。

  辐射井是一种比较特殊的井型,它是由过去的横管井发展和演变而来的。辐射井由大口竖井和若干水平集水管组成,这些水平集水管在大口竖井的下部穿过井壁深入含水层中。因为这些水平集水管分布成辐射状,所以又叫作辐射状水平集水管,简称辐射管。因此,对这种带有辐射管的井,便称为辐射井。

  辐射井周围含水层中的地下水直接渗入就近的辐射管,再经辐射管,流进大口竖井,以供水泵提取。

  所谓“黄土辐射井”,就是利用黄土的渗透特性和工程特性,对辐射井加以改造,从而能有效地从黄土含水层中取水的新型辐射井。这种井出水量比其他井型多十倍以上,打破了“黄土层不能形成有效含水层”的传统认识。

  辐射井抽出的水像小河一样流向田间,也流进了父老乡亲们的心田,旱塬人从来没见过这么大、这么美的水,参观者络绎不绝,李佩成和乡亲们一样心里甜丝丝的。从1973年春天打出第一眼井,到1976年夏末,短短三年乾县打出黄土辐射井1600多眼,有效灌溉十多万亩农田,从此,“干”县变成了“湿”县。

  但是,农村形势很快又发生变化,分产到户了。加上当时渭北地区又出现大面积的渍涝灾害,并伤及生命,李佩成心情沉重地开始琢磨:“如果能研制一种花千八百元便可打成浇地二三十亩的‘轻型井’,是否可以适应农村联产承包责任制的需要并能使农户及时排除渍涝积水确保生命安全?”

  1983年起,李佩成又和他的团队辗转乾县薛录镇东小章村和周城乡研发轻型井,吃在农户家、住在土炕上,乐观的他还爱唱自编秦腔“为打井我曾喝过稀饭,为打井我也曾吃过搅团……”酷暑寒冬,风吹雨打,经过三年多室内外研试,一种井径小、出水量大、施工快、造价低廉的轻型井试验成功了。

  轻型井受到广大农民的欢迎,并于1986年10月开始推广。截至1988年全国有26个省、市、自治区来函,希望能得到技术支持,西农不得已组织了轻型井培训班。同年,轻型井荣获国家发明奖四等奖。

  “八水绕长安” 解决西安水荒

  在不断深入基层找水、打井的实践探索中,李佩成渐渐形成了自己的治水理论——“三水统观统管”理论。李佩成解释:“治水不能只看一个水,地面水、地下水、天上水,三水是自然循环的,只盯住一个水就把它治坏了。所以要三水统观统管,统一看待统一管理统一开发。”没有想到,这一发端于1960年代的理论雏形到了1990年代,却在实践中派上了大用场。1993年西安爆发大规模水荒:随着城市规模扩大,地下水开采过量,继而导致地沉地裂,钟楼下沉,雁塔倾斜。更为恐惧的是,老百姓没有水吃,消防车在小区定点定时发放水,市民提桶排长队。原水利部部长钱正英甚至发出了“抢救西安”的呼声。“住楼,住楼,用水发愁!”曾是当时民间非常流行的一句话。

  李佩成心急如焚。“秦岭是一座绿色水库,每年从诸峪中流出的水总计有21亿到24亿立方米,照理西安不应闹水荒。”1993年国庆,李佩成向陕西省市领导提交了《群峪协井两水并用关于完满解决西安供水水荒问题的建议》:“秦岭诸峪不仅峪峪有水,水质良好,更重要的是有利的地形可以使这些峪水‘长藤接瓜’,通过自流引入西安市区,水量也有保证。”这就是著名的“群峪协井、两水并用”的西安水荒解决思路:将来自秦岭北坡的峪(河)之水与地下水协同调用。西安市委、市政府采纳了李佩成的治水方略,成功地解决了城市用水困难。1996年李佩成被评为“西安市劳动模范”。后经深入研究他还预计:西安城市的供水形势“十年保平安,二十年无大患”。

  解决了西安水荒,李佩成又思考起“南水北调”,也就是利用公路隧道做输水隧洞引陕南之水(乾佑河)到西安的石砭峪,这项建议开始受到很多质疑,后在时任陕西省委书记李建国的支持下,顺利实施。工程投资2.01亿元,每年为西安供给城市用水4697万立方米,并开创第一例跨越秦岭的陕西省内南水北调,第一例交通与水利结合的引水项目。“水”的文章,就这样一篇一篇被李佩成用赤诚之心写出满纸烟霞。

  到了2001年,李佩成和他的团队又提出“重现八水绕长安盛景工程研究”,这项工程其实有着李佩成对西安水资源合理利用和美化西安生态环境的长远谋划。2002年暑假,李佩成等十多位专家拄着拐杖踏勘“八水”生态现状,2004年5月完成研究报告,10年后,西安市政府在“八水绕长安”基础上再提“八水润长安”,并于2012年12月审查通过了《“八水润西安”规划》。这一规划引起了媒体和普通市民的普遍关注,到今天很多项目已经得到实施。打开“八水绕长安”的规划图和效果图,绿的水、蓝的天一下子让人恍如身处仙境,仿佛啾啾鸟鸣就在耳边。

  实现三态平衡 再造秀美大西北

  1997年,李佩成到陕北考察小煤矿环境污染问题,发现这不是一个简单的技术问题,而是人的心态和社会世态出了问题,于是提出“三态平衡”观点,分析心态、世态对生态环境的影响。李佩成认为:“人的心态与其世界观有关;众人的心态必然作用于世态,而世态又影响和决定着人的心态。众多人较长时期破坏生态环境的行为,一般都是某种社会力量也就是某种世态在驱动。因此,要使生态、心态得到平衡,就必须平衡世态。”他还说:“在涉及生态环境问题决策之前一定要三思而行,要对人的行动可能引发的生态环境变化作出认真的客观评价,同时设计出相应的对策,并在法律上加以维护。”

  正是在这一理论指导下,李佩成的研究区域逐渐扩大,从关中到陕北,从陕西到甘肃、宁夏、青海,甚至新疆建设兵团大部分地区。他的研究目标从“八水润长安”逐渐过渡到西北地区,这就是“再造山川秀美大西北”的系列研究。

  1997年,李佩成发表论文《论三态平衡》及后来发表的《治水的哲学》,把对水科学和人类水事活动的认识上升到哲学的高度,认识到水问题的最终解决必须综合考虑人类活动、水体动态、经济发展、生态安全和社会进步等相互关联的多种因素。

  1999~2003年,李佩成倡导并主持完成了由西北五省区科技厅及新疆生产建设兵团科委共同承担的国家攻关项目“中国西北地区山川秀美科技行动计划”前期研究。该项目于1999年获得国家科委批准立项,他从技术上主持了这项涉及全国1/6国土的重大项目,项目组在完成基础调查和战略研究的同时,还建成7个试验示范区。

  该项目于2003年1月顺利通过科技部验收。项目专家组认定:项目实施成效显著,为再造山川秀美提供了技术储备。该项目还产生了丰富的理论成果:“所谓再造山川秀美就是以生态学原理、可持续发展原理、社会主义经济学原理为依据,以文明美好、富裕康乐为理念,以先进生产力为手段,因地制宜地对第一自然和第二自然进行保护修复和改造,从而形成万物蓬勃、相伴相生、生境处于良性循环的国土社会环境——秀美山川。造就‘天蓝、地绿、山青、水秀、人富’的境界。”这种研究摆脱了纯技术的羁绊而把技术—经济—社会相结合,符合当今中央提出的人与自然和谐发展和建立和谐社会的精神,产生了显著的技术、经济和社会效益。

  2003年至今,李佩成主持了6项与之相关的项目:科技部项目《中国西北不同生态区域山川秀美试验示范区建设与重大科技难题研究》(2003),阿拉善生态协会资助项目《阿拉善盟腰坝绿洲地下水资源承载力及可持续利用研究》(2005),教育部、国务院外国专家局《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》(2008),陕西省水利厅《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》(2009),中国工程院《防旱抗旱确保粮食及农村供水安全战略研究》(2011),陕西省科技厅《扩大“八水绕长安”规模化功能研究》(2011)……

  老当益壮的“113553工程”

  “水太重要了!”李佩成好像是自言自语,又像是对整个世界在说。他工作室的墙上挂的一幅凹凸不平的《中国地形图》,整个西北地区被凸起的焦黄色遮蔽,触人眼目。他多么希望,在自己脚步走过的区域,都能变成鲜亮的翠绿。为了这个梦想,他从未停止脚步。

  当选院士后,李佩成为自己制定了一个“113553工程”的人生规划,即:头脑再清醒10年,向国家提出10条重大建议(每年1条),再完成3个较大的科研项目,再编著5本书,再培养50名研究生,再发表30篇论文。

  到了2014年,时间过去10后,李佩成全部超额完成任务:身体健康、思维敏捷;共向有关部门提出21条咨询建议;主持了6个科研项目;培养了68名研究生;完成了6本著作;发表了32篇论文。

  现在,依然授课讲座,依然指导学生,依然进行科研,依然参加重要会议和社会公益事业,依然到野外进行实地考察,这就是“踏遍青山人未老”的李佩成院士。

  (作者分别为长安大学文学艺术与传播学院、政治与行政学院、环工学院教职工,且都为老科学家学术成长资料采集工程——李佩成采集小组成员。)
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