北京科技报:【“青科”娇子——广西科技青年风采录】李强:岩溶生物地球化学领域探索者

来源:北京科技报 作者:文/记者 李荔 编辑/陈永杰 发布时间:2018-12-03

▲李强博士在实验室开展研究工作 

个人简介:李强,中国地质科学院岩溶地质研究所研究员、博士,联合教科文组织国际岩溶中心秘书处处长。一直从事岩溶生物地球化学研究工作,将生物化学与分子生物学、岩溶环境学与地球化学相结合,丰富和发展了岩溶生物地球化学这一新兴学科。 

先后主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、广西自然科学基金、中国地质调查局等各类国家及省部级项目11项,在国外知名SCI期刊发表论文14篇,在《环境科学》《地质评论》《水科学进展》等中文期刊先后发表论文24篇;两项新型实用专利获得授权;2012年入选中国地质调查局“百名青年地质英才培养计划”、2013年入选国土资源部“国土资源杰出青年科技人才培养计划”、2015年获广西自然科学基金杰出青年基金、2017年荣获国土资源部杰出青年科技人才。 

▼▼▼ 

彷徨中,在地质与生物间找到结合点 

“喀斯特即岩溶,是一种可溶性岩石(如碳酸盐岩、石膏、岩盐等)在水和二氧化碳的相互作用下所产生的现象的总称,它与‘熔岩’是不同的概念,熔岩的‘熔’字是‘火’字旁,多和火山爆发有关,许多人容易将二者混淆。”采访伊始,李强就用自己所学的专业知识给记者做了一个小科普。然而,令我们意想不到的是,专业且自信的李强在参加工作之初也曾感到彷徨,也许用“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”来形容初到中国地质科学院岩溶地质研究所工作的李强最为合适不过。

 

▲广西特有的喀斯特地形(图片来自网络) 

2001-2004年,在广西师范大学就读研究生的经历,让李强与桂林这座城市结下了不解之缘,2007年,华中科技大学博士毕业后的李强再次来到桂林,就职位于广西桂林的中国地质科学院岩溶地质研究所(以下简称:岩溶所),就在李强刚想要运用自己所学知识大展拳脚的时候,现实处境却让他感到彷徨。

由于自己所学的是生物化学专业,如何在地质单位岩溶所开展生命科学研究,在地质和生物之间找到交叉点,在不荒废自身所学的同时,将自己的专长发挥出来,成为了李强面临的首要问题。

为了能发挥自己的专业特长,同时找到地质与生物的结合点,李强重新对整个地球科学领域的知识进行了系统的梳理。他发现,地球化学和生物科学之间有一个很好的交叉点,即生物地球化学。在自然环境活动中,生物是如何参与地球元素的循环,又是怎么影响全球变化和氮循环的?在岩溶地区,生物在这一过程当中又起到什么样的作用?

好学深思的李强一下子抓住了问题的关键,并以此为基础,将自己的生物化学知识和岩溶所的研究相结合,在找到地质与生物结合点的同时,确立了自己的研究领域和方向——岩溶生物地球化学,这不仅细分了我国在生物地球化学领域的学科分支,还很好地填补了我国在岩溶生物地球化学领域的空白。

▼▼▼ 

蚂蚁搬家,从无到有搭建实验平台 

“地质单位老三件——罗盘、放大镜、地质锤。刚来的时候,岩溶所实验室里的设备还比较简陋,缺少专门开展生物地球化学研究所需的实验仪器和分析平台,实验室里比较多的就是烧杯、三角瓶和量筒”李强半开玩笑的说。对于当时的岩溶所来说,李强所要开展的岩溶生物地球化学研究确实是一个新兴的领域,缺少实验设备甚至是完备的实验室对于将要开展相关研究的李强和他的团队来说的确是一个难题。

铁人王进喜曾经说过这样一句话“有条件要上,没条件创造条件也要上”。对于眼前的困难,乐观的李强没有气馁,在岩溶所领导和同事们的全力支持下,他开始了蚂蚁搬家式的漫长的实验室筹备过程。

考虑到一次性购买实验仪器,搭建完备的实验室会给所里的科研经费带来严重的负担,在实验室筹备过程中,李强首先会针对所申请的科研项目,提前做好采购计划,并罗列好采购清单,然后再对照清单里的实验设备一件一件的进行采购、安装、调试,并最终投入到科学研究当中。在不懈的努力和坚持下,李强和他的科研团队终于搭建起了一个可以撑起他们科研梦想的实验平台。

 

 

 

▲李强(前)指导研究生开展实验研究 

实验室筹备需要时间,开展岩溶生物地球化学项目研究工作也不能落下,对于如何解决因暂时没有实验设备供李强开展科学实验这一问题,他这样说道:“当时我们只能通过借用别人的实验室来完成研究工作,一般只能在别人下班后或者周末休息时使用,时间很短,借用的时间最长也就一两天”。

由于借用实验室的时间有限,为了不影响借用单位研究工作的正常开展,李强通常处于加班加点连轴转的工作状态,在天亮前或者周一来临之前,分析得出项目研究所需要的实验结果,以便将实验室还给别人。有好几次,李强甚至带着实验样品,去到位于千里之外的湖北省的母校——华中科技大学,借用那里的实验室来进行研究工作。

“那段时间,基本上是起早贪黑,通常回到家已是深夜,想和孩子说说话,他已经睡着了,离开时,他也还在梦乡之中。很感谢我家人的理解和在我背后默默地支持”李强动情的说到。不畏困艰难困苦、探索真理,李强用实际行动诠释着一个新时期科技工作者的优良品质和科学精神。

▼▼▼ 

以人为本,为石漠化综合治理提供科技支撑 

开展实验研究,往往需要样本的支撑,为了做好样本采集工作,李强和研究团队的队员们经常在野外一待就是一、两周的时间。当别人还在梦乡中的时候,李强就已经和队员们背上样本采集所需的装备,行进在杂草丛生的山里。

广西属亚热带季风气候区,天气多变,常常前一分钟还阳光明媚,后一分钟就大雨倾盆,进山采样,除了时刻防备蛇虫鼠蚁,李强遭遇最多的当属阴雨天气,脚下是泥泞湿滑的山路,脚边是陡峭的悬崖峭壁,崖下是湍急的河水,稍不小心,就会有人身危险,糟糕的环境使人根本无法正常行走,手脚并用,“匍匐”前进成了李强和队员们在山间小路上最常用的行进姿势。野外作业,与美食绝缘,便于携带的馒头和榨菜对于李强和队员们来说就是解决温饱问题最好的美味。常年与危险相伴,住民宿甚至野营,与家人聚少离多,这在探险纪录片里才能看到的场景,却是李强多年以来开展岩溶生物地球化学研究工作的一个常态。

 

 

 

▲李强(右一)与国外专家就野外工作进行探讨 

人生在勤,不索何获!首次报道西南岩溶区适生药用植物——金银花泌钙机制,通过金银花与岩溶地区生物性研究,给出岩溶地区石漠化问题解决方案,多年来,在科研岗位上兢兢业业的李强,用自己的研究成果,为广西石漠化综合治理适生物种的筛选及发展营养体农业提供了科技支撑。

岩溶地区由于其特殊性,导致土壤生成极为缓慢,不利于植被生长和农业发展。那么该如何解决岩溶地区植被覆盖率低,石漠化严重,制约农业发展的问题?善于思考的李强打算从生物化学领域入手,将自己的专业特长充分发挥出来。

在进行植物钙元素和光合作用相关性研究的时候,李强发现,当地金银花中的钙元素可以有效地促进其光合作用效率的提高,从而利于金银花的生长,而金银花中的钙元素则来源于岩溶地区,钙元素进入金银花体内的过程恰恰印证了生物地球化学循环的过程。金银花自古便被誉为清热解毒的良药,具有生命力强,适应性广,耐干旱和水湿,对土壤要求不严等特点,李强的这一发现,无疑对解决岩溶地区植被覆盖率问题,甚至发展经济作物种植有着积极的意义。

在随后重庆市的石漠化治理当中,李强更是提出采用金银花作为生态恢复的模式物种进行种植,事实证明,石漠化地区的金银花不仅能以每年20%-30%的叶曼生长速度迅速将裸岩覆盖,还能在取得环境效益的同时取得可观的经济效益。

“石漠化治理,以人为本,怎么减少水土流失,涵养水分,让农民、老百姓真心实意参与到石漠化治理的同时提高他们的经济收入,是我们科技工作者应该考虑的问题”朴实的言语,透露着李强心系百姓的家国情怀,一项又一项的研究成果,是对这句话最好的诠释。将“水—岩—气—生”概念引入到岩溶水化学研究中;通过土壤酶复合指数评价体系以及土壤有机碳同位素结果表征岩溶生态退化或恢复方向,为监测岩溶生态演替趋势和石漠化治理提供技术支撑;提出碳酸酐酶高产植物的种植能够加速“二氧化碳—水—碳酸盐岩”反应速率,在促进岩溶作用、缓解温室效应的同时,为人工干预岩溶土壤风化速率提供支撑……

▼▼▼ 

在工作中寻找真正的快乐 

李强最喜欢的一句话是伟大物理学家爱因斯坦曾经说的“真正的快乐,是对生活的乐观,对工作的愉快,对事业的热心”,一直以来,他也在用自己的实际行动践行着自己对所从事的科研工作的热爱。

在繁忙的工作之余,李强喜欢通过长跑的方式来给自己减压,在保持头脑清醒的同时,挑战自我,不轻言放弃。对于未来,李强希望通过努力,让岩溶地球生物化学被更多的人所了解,将所取得的研究成果与国际上的同行共享,同时也为广西的发展做出更多的贡献。

 

 

 

▲李强(前)参加科技援外工作,传播岩溶生物地球化学知识 

习近平总书记在十九大报告中指出,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。广西的科技创新发展离不开广大科技工作者的共同努力,身处中直单位岩溶所的李强希望地方政府能与中直单位实现无缝衔接,在地区人才政策、科研经费、科研环境营造等方面继续给予大力支持,真正实现地方政府与中直单位之间“虽不为我所有,但为我所用”的融合。

出品:科普中央厨房   

监制:北京科技报 | 科学加客户端