張潔

吃飯是我們每個人每天都要做的頭等大事，中國人口眾多，糧食產(chǎn)量問題一直是國家關(guān)注的重中之重。隨著我國人口日益增長，迫切需要進一步提高糧食產(chǎn)量，科學(xué)施用氮肥則是我國糧食產(chǎn)量的有力保障。然而，氮肥的大量使用給生態(tài)和環(huán)境造成了巨大的壓力，迫切需要提高氮肥利用率，緩解環(huán)境壓力。于是，有科學(xué)家就將研究的方向瞄準(zhǔn)了農(nóng)田氮循環(huán)與農(nóng)業(yè)和環(huán)境效應(yīng)，通俗地講，就是為了讓氮在田野中更“友好”地循環(huán)。熊正琴教授就是其中之一。

可愛又可恨的氮元素

在接到記者約訪的消息時，熊正琴教授非常高興，她覺得非常有必要向青少年介紹一下她的研究領(lǐng)域——農(nóng)田氮循環(huán)與農(nóng)業(yè)和環(huán)境效應(yīng)。

氮素是維持自然界生命生生不息的一種元素，構(gòu)成了我們的細(xì)胞、核酸、蛋白質(zhì)等。雖然氮氣是大氣的主要成分，但是由于氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能被絕大多數(shù)作物作為養(yǎng)分吸收，只有少數(shù)的豆科植物可以直接利用。因此，只有將不活潑的氮氣通過工業(yè)化生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)變成化肥，才能成為植物可以吸收利用的氮肥。氮肥因而成為我們這個人口大國賴以生存的重要資源，在保障我國的糧食安全方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。

可是，在氮循環(huán)過程中會產(chǎn)生一些含氮的化合物，如果在環(huán)境中累積太多，就會污染環(huán)境，影響生態(tài)系統(tǒng)，甚至直接影響人體健康。比如，過多的氮以氣體一氧化二氮的形式揮發(fā)到大氣中，會引起全球變暖；以一氧化氮或者二氧化氮的形式排放到大氣中，會加重霧霾天氣；以氨氣的形式揮發(fā)到大氣中，連同各種氮氧化物隨著大氣環(huán)流通過雨水、氣溶膠等形態(tài)返還到陸地或者水體，造成水體富營養(yǎng)化；如果污染到地下水、地表水，還會直接影響我們的身體健康……在談到因為化肥使用以及由此造成的環(huán)境污染時，熊正琴教授顯得憂心忡忡。

研究氮循環(huán)關(guān)系糧食安全和生態(tài)保護

國際上許多發(fā)達(dá)國家都通過執(zhí)行嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，確保少量施肥，從而降低氮肥的使用。但我國人口眾多，耕地資源非常有限，氮肥在糧食生產(chǎn)和保障國家糧食安全中一直發(fā)揮著重要的作用。加之近年來國家對化肥使用的補貼和經(jīng)濟的發(fā)展，過量、超量施肥現(xiàn)象非常普遍，已經(jīng)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，引發(fā)了環(huán)境和水體污染、土壤質(zhì)量退化等一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題。所以，在我國研究氮循環(huán)及其對生態(tài)環(huán)境的影響問題，具有重大的現(xiàn)實意義，也具有明顯的科學(xué)創(chuàng)新性。

從學(xué)術(shù)生涯一開始，熊正琴就一直圍繞氮循環(huán)及其生態(tài)環(huán)境影響的課題潛心研究。1999年她攻讀博士研究生，師從朱兆良院士和邢光熹研究員，進入了這個廣袤而永恒的研究領(lǐng)域。

她開展的我國集約化蔬菜生產(chǎn)中菜地一氧化二氮排放規(guī)律的研究，揭示了菜地一氧化二氮排放量高、排放系數(shù)也高的特征，為國家一氧化二氮排放清單的編制提供了寶貴的數(shù)據(jù)來源。她率先開展了稻田生態(tài)系統(tǒng)一氧化二氮同位素與典型水體一氧化二氮排放研究，闡釋了我國南方水網(wǎng)地區(qū)稻田一氧化二氮排放量低的過程機理，對全球一氧化二氮收支平衡提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)，受到國際同行的認(rèn)可。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)固碳減排是項很復(fù)雜的科學(xué)研究，包括土壤固碳和二氧化碳、甲烷和一氧化二氮排放。在長期田間試驗科研實踐中，她提出了水稻高產(chǎn)、氮肥高效的低碳減排模式，也探索了集約化蔬菜生產(chǎn)的低碳減排模式。

多年辛勤耕耘，結(jié)成累累碩果。熊正琴教授34歲時獲聘為美國波特蘭州立大學(xué)助理研究教授，第二年作為高層次引進人才被南京農(nóng)業(yè)大學(xué)特聘為教授，相繼擔(dān)任校第九屆學(xué)位委員會委員、?！?33重點人才工程”學(xué)術(shù)帶頭人，入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃。她還獲得授權(quán)國家發(fā)明專利2項、江蘇省科技進步一等獎1項。

成功來源于你的自我管理

在科學(xué)研究中如何保持創(chuàng)新性，是眾多科學(xué)家的本職追求，對于熊正琴教授來說也不例外。

在碩士研究生及之前的學(xué)習(xí)、學(xué)術(shù)活動中，熊正琴從事的是應(yīng)用型研究，以解決生產(chǎn)實際問題為目標(biāo)，比如如何快速大量繁殖大蒜脫毒苗，解決大蒜長期無性繁殖帶來的種性退化問題，并因此獲得了中國授權(quán)發(fā)明專利。可是，當(dāng)她攻讀中科院博士研究生的時候，研究從應(yīng)用型研究轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)性研究，要在氮循環(huán)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域里找到一個切入點，并且是別人沒有開展過的研究，就顯得非常困難。這個時候她不斷閱讀文獻，再聆聽導(dǎo)師們在氮循環(huán)方面的研究成績和認(rèn)識，不斷思考著自己研究課題和結(jié)果的新意。結(jié)合我們國家的集約化農(nóng)業(yè)特色，尋找氮循環(huán)在不斷滿足糧食生產(chǎn)過程中如何減少對生態(tài)環(huán)境的污染和負(fù)擔(dān)，因此她很快就進入了具有創(chuàng)新特質(zhì)的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。

熊正琴教授是一名優(yōu)秀的導(dǎo)師。她指導(dǎo)的在讀碩士研究生和博士研究生已經(jīng)有16名，如何帶領(lǐng)他們做好科研是她的工作重點，因為這既是做科研又是培養(yǎng)人才。在對研究生的指導(dǎo)上，她認(rèn)為成人比成才更重要，堅持價值觀引導(dǎo)與學(xué)習(xí)指導(dǎo)同步，不論當(dāng)初考進來時成績?nèi)绾?，畢業(yè)時一定要成人和成才。她始終在研究生中倡導(dǎo)一種自我管理、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作奮進的實驗室文化，所帶的研究生個個陽光開朗、勤奮上進，受到很多老師和同學(xué)們的夸贊。

在別人眼中，熊正琴教授一直是一個學(xué)霸型的人物。從小學(xué)到中科院攻讀博士，成績一直非常優(yōu)異。在和大家分享她的學(xué)習(xí)心得的時候，熊正琴教授說，她從小學(xué)習(xí)成績就不錯，這得益于她對自我管理能力的培養(yǎng)。簡單地說，就是上課專心聽講、抓住關(guān)鍵，下課復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)、掌握要點，對學(xué)過的知識點能做到溫故知新，各門功課都是齊頭并進，學(xué)習(xí)效率很高。一有時間，她就會盡可能地鍛煉身體，按時起居，生活非常有規(guī)律，很少熬夜加班。

在和熊正琴教授的交談中，總能感覺到她的樂觀和積極。用她的話說，“我們是研究自然的，當(dāng)然應(yīng)該把自己最美好的一面展示給大自然”。