圖為劉永定實地考察荒漠藻結皮效果。 　　資料圖片

　　江南山區水庫裡鮮紅的藻樣、黑龍江土地裡的“青苔”、昆侖山下大漠邊緣的“原土”——那些似乎無處不在，卻又形態各異的小藻，在劉永定眼中卻是寶貝。

　　北京、重慶、昆明、武漢，這是記者採訪劉永定時，他前一周的日程安排。劉永定是中國科學院水生生物研究所研究員，盡管退休10年了，但仍然十分忙碌。赤潮、藍藻，很多人對藻類的印象多是因為它對水質的破壞，但劉永定眼中的藻是多面的。“我現在主要忙兩件事，治水和治沙。”劉永定說，藻類並不都是有害的，它們可以用來治理荒漠化，甚至有可能幫助我們探索太空。

　　與藻結緣，臨危受命治理滇池

　　今年75歲的劉永定雖已從事藻類研究40年，但他起初卻是一名農業專家。上世紀70年代，在十分簡陋的條件下，他使用自制的微生物制劑大面積防治馬尾鬆毛虫，一時間名聲大噪。1978年，他參加了全國科學大會，獲得“全國先進科技工作者”表彰。

　　1979年，他考上了中科院水生所的研究生，師從我國著名的藻類學家黎尚豪院士，自此與藻結緣。研究生畢業后，他便留在水生所工作。

　　“以前滇池水質還能滿足群眾飲水等需求，但是，隨著滇池污染程度加劇，暴發了嚴重的藍藻水華。”劉永定說。

　　本世紀初，國家設立了“滇池藍藻水華污染控制技術研究”課題，劉永定出任首席科學家。經過長期的摸索，劉永定和他的團隊最終研究出控制藍藻的基本思路：在截污控污、加強水動力的基礎上，把湖泊分3個圈層、10個關鍵位點，分5個階段系統、綜合地採取措施，促使湖泊生態系統完成“穩態轉換”。2002年，他據此繪制了治理滇池藍藻水華的“路線圖”。

　　隨著“以魚控藻”、恢復水生植被、建設藻水分離站等系統性防控治理的措施一步步落實到位，滇池藍藻水華逐漸得到控制，水質一天天好起來。2016年，劉永定獲得“護滇衛士”終身貢獻獎。

　　千挑萬選，巧用良藻治沙

　　從對陸生藻類的研究基礎出發，劉永定萌生了一個想法：在水中，藻類的強大繁衍力和蔓延力是危害。那如果換個地方，能否為人類所用呢？

　　在長期的研究中，他發現，沙漠中生長著一類“荒漠藻”，它們不怕晒、不怕凍，耐旱、耐高溫，還抗紫外線輻射。據劉永定介紹，隻要有一點水，荒漠藻就能生長。它分泌出的多糖物質具有黏性，能將土壤粒子黏合在一起，其表面的正負電荷相互吸引，在沙面上逐漸形成一層“結皮”。這種結皮富含有機質和營養成分，能夠加速土壤的形成。

　　2001年，中科院水生所與內蒙古自治區林業科學院合作，在庫布其沙漠東緣的達拉特旗建立了荒漠化綜合治理試驗站。然而，科研團隊很快遇到了難題。“理論上，1厘米土壤的自然形成需要100年，一個20厘米的耕作層形成則需要2000年。”劉永定說，荒漠藻自然形成結皮的時間太過漫長，另外，沙漠中風沙太大，荒漠藻還沒結皮就“全軍覆沒”。

　　為了解決這個問題，劉永定帶領團隊從各地採集的荒漠藻樣品中分離出數十個株系，並選出最優秀的藻種加以擴繁，再通過機械化手段“播藻”。“最快一年就可讓荒漠藻發育並產出持久有效的結皮。”劉永定說，結皮上會漸漸形成一個微型生物群落，菌類、苔蘚、昆虫等都會來，荒漠化的土地便朝著草地轉換。

　　經過3—5年的治理，達拉特旗項目區林草覆蓋率由項目實施前的不足15%提高到80%以上，曾經肆虐的風沙得到了有效控制。如今，劉永定團隊運用藻類治理荒漠化的技術已經在庫布其沙漠、烏蘭布和沙漠、毛烏素沙地等地推廣開來。“生態治理有個原則是宜林則林、宜草則草、宜荒則荒。我們不是把原本就是沙漠的地區變成綠洲，而是要讓荒漠化的土地恢復曾經的綠色。”劉永定說。

　　探索太空，小藻或成“探路先鋒”

　　“藻類是一種古老的低等生物，目前已知的有3萬種左右。它們的適應能力和繁殖能力比較強，尤其是陸生藻類，被譽為生命禁區的‘先鋒植物’。”劉永定介紹，藻類自身可以進行光合作用，將大自然的二氧化碳和水合成有機物﹔在合成的過程中，大多數植物需要氮肥，而一些藻類則不需要，它自己可以固氮，生物學中稱為“全自養”。

　　神奇的藻類世界，激發了劉永定進一步探索的動力，他還把目光轉移到外太空。1987年，從德國留學回國的劉永定接到了一項重要任務：開展空間生物學研究，探索利用藻類幫助宇航員在太空長期生存。他帶領的團隊先后參與6次返回式衛星實驗和2次神舟飛船實驗，研究在太空微重力、強輻射、極端溫度等不利條件下，通過生物的手段建立生命保障系統。實驗中，他們通過人工培育藻類植物，保証了魚、螺螄等小動物在太空中存活，為我國載人航天的相關探索提供了重要的理論支持。

　　劉永定還大膽設想：“能不能把荒漠藻結皮的技術應用到火星上？”中科院水生所研究員、中國空間科學學會微重力科學專業委員會委員王高鴻認為，藻類植物是地球上最早出現的植物，對物種起源和生命演化發揮了重要作用﹔火星上的環境特點與早期地球陸地極為接近，那麼，人類探索火星，藻類植物或許能幫上大忙。

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