“頂天立地” 集成創(chuàng)新?lián)巍叭r(nóng)”

張玲

頂天立地，本形容氣概豪邁，而在南昌大學(xué)系統(tǒng)工程研究所所長賈仁安教授這里，它成為了一種研究模式的簡稱。賈仁安介紹，“天”為系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)動力學(xué)等理論分析方法，“地”是復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)展中遇到的前沿問題，“頂天立地”研究模式旨在針對系統(tǒng)發(fā)展的前沿問題，進行有關(guān)系統(tǒng)動力學(xué)理論方法等的創(chuàng)新，創(chuàng)建中國系統(tǒng)動力學(xué)新方法集合，進而指導(dǎo)應(yīng)用創(chuàng)新，最終達到解決實際問題、服務(wù)“三農(nóng)”，促進可持續(xù)發(fā)展的目標。

近年來，賈仁安團隊在國家自然科學(xué)基金的支持下，綜合運用“頂天立地”法，針對中部農(nóng)村地區(qū)普遍存在的規(guī)模養(yǎng)殖沼液累積污染和沼氣未充分開發(fā)又產(chǎn)生沼氣二次污染等矛盾展開了系列研究，綜合運用系統(tǒng)動力學(xué)分析理論和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)，完成了多個生態(tài)能源系統(tǒng)工程基地建設(shè)，實現(xiàn)了理論與應(yīng)用的集成創(chuàng)新，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。

“頂天立地”研究模式首創(chuàng)于1996～1998年，這一時期，賈仁安帶領(lǐng)團隊參加建設(shè)了首個頂天立地綜合集成創(chuàng)新系統(tǒng)工程基地—王禾丘村戶用沼氣生態(tài)工程基地。項目針對該地區(qū)的缺能情況進行了綜合研究，新建了流率基本入樹建模法和枝向量行列式、矩陣反饋環(huán)計算法，并應(yīng)用到生態(tài)工程中，取得了顯著效果。最終獲得1998年江西省科技進步二等獎。

進入20世紀，他們針對江西萍鄉(xiāng)泰華規(guī)模養(yǎng)殖區(qū)存在的沼液與灌溉用水混流，沼液、沼氣未充分開發(fā)產(chǎn)生二次污染，生豬疫病風險增大等問題展開了研究。經(jīng)過深入調(diào)查和理論研究，賈仁安團隊將系統(tǒng)工程、系統(tǒng)動力學(xué)反饋動態(tài)復(fù)雜性分析方法與農(nóng)學(xué)、環(huán)保工程學(xué)等科學(xué)理論相結(jié)合，創(chuàng)新建立了反饋基模生成集法、頂點賦權(quán)圖法等理論方法，并提出四項管理對策：實行沼液與灌溉用清水分流凈化工程，解決水稻青苗減產(chǎn)問題；進一步開發(fā)沼氣能源，增加沼氣能源用戶，消除沼氣溫室污染；實施冬閑田與旱地蔬菜等沼液種植工程技術(shù)，使養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展；加大學(xué)校及科研機構(gòu)、政府的投入，對以沼氣工程為紐帶的養(yǎng)殖廢棄物綜合利用給予扶持，發(fā)展適度規(guī)模養(yǎng)殖。最終有效解決了環(huán)境、糧食安全和農(nóng)民增收的系列問題，相關(guān)成果獲2008年萍鄉(xiāng)市科技進步一等獎、2008年江西省科技進步二等獎。

基于鄱陽湖地區(qū)存在的同類矛盾，2008年他們又新建了“南昌大學(xué)德邦低碳生態(tài)能源系統(tǒng)工程科研教學(xué)基地”，采用系統(tǒng)動力學(xué)理論方法進行對策生成、效應(yīng)仿真評價，提出并實施了以養(yǎng)殖場豬尿糞資源為原料，實行養(yǎng)殖場區(qū)域沼氣能源充分開發(fā)利用和養(yǎng)種充分結(jié)合式“雙充分生態(tài)農(nóng)業(yè)”典型模式；實施了養(yǎng)殖場至戶用沼氣池糞生物質(zhì)資源定向轉(zhuǎn)移技術(shù)和戶用沼氣池沼液開發(fā)6項養(yǎng)種反饋生物鏈工程技術(shù)，最終構(gòu)建了場到戶的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)移能源和食品農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈系統(tǒng)。同時，他們通過明確養(yǎng)殖企業(yè)、農(nóng)戶、政府、高校的利益和責任，建立了以農(nóng)戶為中心的四目標責任制式管理模式，最終取得了綠色生態(tài)能源建設(shè)的成功。

如今，銀河杜仲系統(tǒng)工程創(chuàng)新科研示范基地正在積極建設(shè)中，已用“頂天立地”方法綜合集成，生成對策，成功開發(fā)沼氣發(fā)電工程，建立了地下式1300m3沼氣池，實現(xiàn)了冬天沼氣正常發(fā)電的突破。已建設(shè)完成“豬-沼液-杜仲種植-杜仲豬飼料-豬”養(yǎng)種循環(huán)生物鏈，有效解決了區(qū)域規(guī)模農(nóng)業(yè)發(fā)展中消除環(huán)境與食品雙污染，生產(chǎn)綠色食品與生態(tài)能源產(chǎn)品等系列問題。

堅持理論與實踐相結(jié)合，用科學(xué)理論指導(dǎo)實踐，在創(chuàng)新實踐中創(chuàng)建新理論方法。賈仁安和他的團隊始終遵循這一原則，“頂天立地”，創(chuàng)建了中國系統(tǒng)動力學(xué)新方法，堅守在服務(wù)“三農(nóng)”第一線。