践行沙产业理论

吕彪　刘仁义　王德

1984年8月20日，钱学森发表了《创建农业型的知识密集产业——农业、林业、草业、海业和沙业》一文，正是在这篇文章中，钱学森首次提出了“沙产业（Deserticulture）”的概念。之后，钱学森多次对沙产业进行了论述，进一步发展和丰富了沙产业理论。关于什么是沙产业？钱学森解释说：“沙产业就是在不毛之地上搞农业生产，而且是大农业生产，是一项尖端技术”。也就是说，沙产业是充分利用沙漠、戈壁上充足的阳光、热量等有利条件，以太阳为直接能源，靠植物的光合作用来进行产品生产的体系，是农业型产业。河西走廊年日照时数2800h～3300h，太阳总辐射收入5944MJ/m²·a～6412MJ/m²·a，日平均≥10℃的积温为2000℃～3600℃，无霜期140d～160d，是我国日照长、太阳辐射多、光热资源丰富的地区，有着发展农业型产业得天独厚的优势。多年来，河西学院积极组织专家教授，走向戈壁、荒滩，步入生产实践，把知识和技术倾注于沙产业创建上，实施校地合作，协同创新产学研合作，在“多采光，少用水，新技术，高效益”的技术路线指导下，建成了一批示范样板，将业绩体现在产业发展及农民增收上，用事实验证了钱学森第六次产业革命理论的前瞻性，在推进河西地区沙产业发展中发挥了独特的作用。

钱学森对沙产业的关注可以追溯到20世纪60年代初，当时钱学森常去西部沙漠戈壁地区参加新中国的火箭、导弹事业。看到西部环境的贫瘠恶劣和人民生活的艰难困苦，钱学森便萌生了要“用科学技术改造沙漠戈壁，让沙漠戈壁为人类创造财富”的想法。他利用业余时间考察了沙漠，发现“沙漠戈壁并不是一片荒凉，而是有不少其他地方没有见到的动植物”。由此，沙产业成了钱学森心中挥之不去的课题。河西地区位于甘肃省西北部，地处黄河甘肃段以西，土地总面积27.89平方千米×10⁴平方千米，其中沙漠、戈壁和荒漠化土地约15.1平方千米×10⁴平方千米，占总面积的54.2%以上。在自然条件下，光、热、土资源丰富，水资源十分短缺，呈现半荒漠和荒漠景观，是一个生态环境极其脆弱的地区。纵观河西农业发展，至20世纪90年代之前，河西农业发展以最大限度地掘取水、土等自然资源来满足日益膨胀的人口对农产品消费的需要为特征，虽然从获得经济发展速度来看是有成效的，但却以破坏人类生存环境，破坏农业可持续发展能力为代价，可谓得不偿失。但是，以钱学森沙产业理论为指导，充分利用沙漠戈壁地区取之不尽，用之不竭的阳光，把有限的水资源用在绿色植物转化太阳能进行生产的现代生产体系上，来弥补区域水土光热资源配置上的不足，趋利避害、开发利用荒漠戈壁资源、改善生态环境并使之适应人们的生产和生活，提高农产品生产能力，是河西农业可持续发展的重大课题和战略任务。（注：1平方千米＝1500亩）

实践是检验真理的唯一标准，实践也是落实理论的唯一途径。1994年甘肃省张掖市（原张掖地区）山丹县率先在清泉乡拾号村戈壁滩修建节能日光温室235座，学校派农学学科的9名教师先后在荒漠区温室建造、无土栽培模式、无机栽培基质配方、营养液配方与配制、有机生态型无土栽培基质配方、日光温室蔬菜无土栽培管理技术等方面进行了技术指导与服务工作达5年，其中1名教师蹲点指导了3年。由于该点以换基土和无土栽培的模式，采用滴灌等灌溉方式种植精细蔬菜，使单棚产值在1996年达到1.2万元，较好地探索了“多采光、少用水、新技术、高效益”的沙产业技术路线，实现了“变不毛之地为沃土”，并建立了全国首个沙产业示范基地，为沙产业的实践开辟了道路。同时，学校于1995年始进行人工培养小球藻和螺旋藻的试验与研究工作，并于1997年建成了西北地区首个螺旋藻生产基地，实现了“利用阳光，通过生物，延伸链条，依靠科技，对接市场，创造财富”的沙产业模式，充分实践了沙产业理论。因此，沙产业的构思源于甘肃，在甘肃河西走廊最早得以实践。

（一）推动荒漠戈壁区食用菌产业发展

钱学森指出：“要提高农业效益，一方面要充分利用生物资源，包括植物、动物和微生物，另一方面要利用工业生产技术，也就是把全部现代科学技术，包括自然科学、社会科学、工程科学以及一切可以运用的现代知识，还有新的技术革命，都用上去。不但技术现代化，而且生产过程组织得很严密，一道一道工序配合得很紧密，是流水线式的生产。这就是农业型的知识密集产业。它是一个值得重视的方向。它已经不是传统的农业了，而是一种生产体系，一种产业，其特点就是以太阳光为直接能源，利用生物来进行高效益的综合生产”。第六次产业革命理论强调以生物技术作为科技支撑，把生态建设、经济建设、社会建设和人文建设紧密结合的大农业革命。近年来，学校通过校地合作、产学研结合的方式，研究出了在荒漠戈壁建造地下式日光温室畦栽食用菌模式，承担了食用菌菌种研发与生产、栽培料工厂化生产供给、食用菌工厂化栽培、菌糠有机肥生产以及食用菌栽培技术培训与示范推广任务，从教学、研发到成果转化和生产，构建了食用菌产品产业化体系，形成了产学研合作的良性互动长效机制，先后在河西地区的武威、张掖、酒泉三市建设生产基地进行示范推广，培训食用菌从业农民18万多人次，技术员3000多人次，累计生产食用菌37万吨，产值达13.1亿元。不仅促进了农业产业结构调整，优化了食物结构，提高了人民生活水平，而且也促进了农业生态环境的恢复和建设。这既符合人口众多、耕地不足和保护环境的基本国情，也符合钱学森第六次产业革命理论“以生物技术为核心”的大农业革命思想，是人类认识和利用自然资源的一次革命，是实现农业可持续发展的必然选择。

（二）促进非耕地高效设施农业发展

钱学森的沙产业理论认为，过去代表着“死亡之海”的沙漠不再完全是人类的天敌，它是一种资源，这种资源有着其他土地资源所不具备的优势，那就是阳光和土地资源都很充沛，人类完全有能力最大限度地用活它。钱学森还认为，沙漠不是一般的土地资源，它可能成为第六次产业革命的发源地，因为第六次产业革命中的五类产业（农业、林业、海业、草业、沙业）都是要从沙漠做起的。而河西地区土地总面积27.89平方千米×104平方千米，其中沙漠、戈壁和荒漠化土地约15.1平方千米×104平方千米，占总面积的54%以上。因此，河西学院与临泽县人民政府于2007年底在临泽县平川镇三二村建立了荒漠（沙荒）区设施农业校地合作示范园区，选派两名教师长年蹲点，指导建成了荒漠区半地下式日光温室100座、对日光温室有机生态型无土栽培蔬菜生产进行技术服务；组织相关学科教师研发安装了温室环境自动调控设备，实现了温室内光照、温度、湿度、CO2浓度、土壤湿度等环境因子和卷帘等的智能化控制，很好地起到了现代设施农业的示范作用；完成了4项科研项目的研究和3个科研成果的转化与推广，引进新品种10多个，开展技术攻关12项，取得单座温室收入最高达2.2万元、平均收入达1.8万元的显著效益，使该示范基地成为张掖市蔬菜有机生态型无土栽培技术、新品种等试验示范基地和农业科技成果转化示范基地。

非耕地高效设施农业示范基地，作为现代农业的一种形式，由于克服了传统农业生产条件难以解决的限制因素，能使光、热、水、土自然资源和知识、技术、信息等资源配置高效优化，通过可控的灌溉条件和施肥，人工控制环境，保证了供应作物生长的必要条件，从根本上摆脱了农业型产业依赖自然环境所构成的风险。这完全符合钱学森竭力主张利用现代高新技术，依据科学规律，积极开发利用，变劣势为优势，兴利除弊，大力发展知识密集型的现代农业，用系统工程的方法对农业生产实现有效的组织管理，全面发展知识密集型的农业产业，既达到农业增产、农民增收、农业增效的目的，又达到改善我们生存环境的目的，卓有成效地实践了沙产业理论。正如田裕钊所说：“在阳光充沛，空间广大的我国西北沙漠地区，温室技术的开拓和推广，不但将使现有的水资源得以更为合理充分的利用，还将引起农业型生产的革命性的变革，并向商品输出型转化。我国西北劳动人民有传统的勤劳美德和精巧细致的农艺技术，一旦打破了天然季节和自然地带性对光合作用的限制，将爆发出极大的生产潜力”。他说“在钱学森沙产业理论指导下，建设以提高光合作用效率为目标的新绿洲，已不再是远不可及的科学构想。以塑料大棚为主要设施，人工控制水热条件的温室作业，是今天新绿洲建设的主要方向”。

（三）农科教结合，培养农业型产业专门人才

钱学森提出“搞科学技术还得有专业人员，所以必须提出大力培养农业型产业的专门人才问题。现在我国农林专业在教育系统中重视得很不够，工科专业比重过大。这个比例失调一定要改正过来，大大增加农林专业、生物专业、轻工、食品工业专业的招生人数，包括高等院校和中等专业技校。可能还要考虑创办一种新型的高等学校，‘理农综合性大学’”。“为了树立重视农业型知识密集产业的概念，为了培养新型农、林、草、海、沙的专业人才，创办理农综合大学是必要的”。这是第六次产业革命理论对我国高等农业教育提出的一个明确的目标和使命。钱学森认为要想在“科教兴国”的战略实施过程中尽快出智慧、出成果、出人才，学校不仅要教育学生学会多学科知识的综合集成，还要注意教育学生将理论与实践、知识与经验有机地、合理地结合起来。河西学院是一所地方性、应用型本科学校，学校以2007年批准成立的“钱学森沙产业奖学金班”为契机，在农科专业人才培养过程中，增加与沙产业相关的课程和实践考察活动，强化专业实践教学基地建设，充分利用了学校与农业企业、科研单位等多种不同的教育环境、教育资源以及在人才培养方面的各自优势，拓宽人才培养的平台、途径和方式方法，把学生知识学习、能力培养和素质提升延伸到课堂教学平台、实验实训平台和校园文化活动平台以外的无限时空间中去，丰富实践教学环节的内容、方式，锻炼学生的实际动手能力，激发学生学习专业知识的兴趣和热情，为创建农业型的知识密集产业培养“下得去，留得住”的专门人才。

同时，进一步推动钱学森的沙产业理论在河西大地上更为广泛的实践，学校依托“甘肃省农村人才教育培训基地”、“甘肃省现代农业技术教育培训基地”，紧密结合当地农业经济和沙产业发展的实际，以提高科技素质、职业技能、经营能力为核心，以振兴农业和沙产业为目的，采取“走出校门，服务地方、方便地方、就地培训”的方法，分别在武威市、酒泉市和张掖市等6个市州24个县区举办了56期农村人才培训班，共培训农技推广人员和农村实用人才11253人，编著出版培训教材3部（广西师范大学出版社出版）、编写培训辅导教材11册（内部使用）。通过培训，不仅推广了先进农业技术，提高了农业技术人员的整体素质，增强了农民从业和创业能力，而且拓宽了视野、启迪了思维、取长补短，提高了农业工作者对知识、技术密集型沙产业的认识水平和实践。

钱学森首倡的知识密集型沙产业理论，是内涵丰富、思维独特和综合集成的沙漠开发利用战略构架，是符合西部自然规律、生态规律和经济规律的科学发展观。这一科学理论对于沙漠治理和发展沙漠产业经济、推动西部发展、统筹区域协调发展和人与自然的和谐发展，构建环境友好型社会与建设社会主义新农村，无疑具有重要的理论意义和实践意义。按照钱学森的构想，“沙产业属第六次产业革命，是21世纪中叶才能开花结果的”。真正意义上的农业型知识密集型沙产业，其最终的完善和形成，还有很长的路要走。我校依托“钱学森沙产业中心试验室”，着力办好校地共建的沙产业基地，为实现变干旱不毛之地为沃土的沙产业理念，把已形成的产学研互动长效机制发扬光大，任重而道远。

（作者吕彪教授系河西学院生态与绿洲农业研究院院长，刘仁义教授系河西学院院长，王德系河西学院院长办公室主任、研究员）