炎炎夏日，陕北黄土高原上，玉米、大豆、马铃薯郁郁葱葱。

而在十多年前，毛乌素沙地，这里作为黄土高原向内蒙古高原过渡地区，还是茫茫流沙。

站在地头，望着眼前的万亩农田，一幕幕场景接连浮现在刘彦随脑海中：火辣日头下家乡亲人劳作的身影，粗犷的西北风吹得人满嘴是沙，饿扁的肚子常常咕噜咕噜地叫……

“我是村里的第一个大学生，说是‘全村的希望’不为过。当初想着改变家乡的贫穷面貌，如今看到了巨大转变，这比得了奖更让我高兴。”刘彦随对《中国科学报》说。

近日，中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室主任、地理科学与资源研究所研究员刘彦随获得第三届“全国创新争先奖”。

接受采访时，他刚从黑龙江、内蒙古、陕西等地考察回来。二十多年来，一年中的大半年时间，他都在各地乡村考察中度过，“创新是实践的积累，没有深入的实践就难以创新。”刘彦随说。

刘彦随在毛乌素沙地现代农业双优工程观测研究基地 受访者供图

探究成土原理，荒沙变良田

刘彦随已经记不清这是他第几次到陕北高原考察了，有时在荒沙地一跑就是一周。

中医讲望闻问切，对他来说则是观察沙地变化、询问当地老乡、取样进行化验、田间种植试验，他想知道连年“沙进人退”的病根儿到底出在哪。

他考察发现，适宜耕种的土地，通常透气保水，但当细小的粘粒物质被风吹走后，只剩下较粗的沙粒物质，形成沙地甚至流沙，它的空隙大、粘性差，存不下水和肥。

如果利用物质结构的互补性，把粘土加入沙地里，问题不就解决了吗？

于是，他与陕西土地建设集团合作，从榆林南部拉来具有粘性的黄土，按照试验得出的最佳配比加入沙地里。然而，远距离运送黄土存在费用问题很快令他们望而却步。

转折出现在2010年的夏天。

一场夏雨给干旱的沙地带来了难得的清爽，雨罢，刘彦随一行赶忙奔赴项目区考察，途经一处正在修路，路边散布着挖出的大土块。他上前一摸，发现手感粘腻，和表层沙土的颗粒感完全不同。

更令他们惊喜的是，过了几天再去看，那些堆在沙地的土疙瘩边上竟有小草冒出头来，刘彦随眼睛都亮了，“这土疙瘩太宝贝了。”

刘彦随口中的“宝贝”，正是“远在天边、近在眼前”的红粘土，它就埋藏在表层沙层下面，“上下互相一调换，这事儿可能就成了。”他说。

后来，他和团队在毛乌素沙地的核心区建起了“砒砂岩与沙复配造田水土耦合试验设施”， 经过反复的试验和对比研究发现，当砒砂岩和沙的配比为1:2时，玉米长势最好，而配比为1:3、1:5时，大豆、马铃薯长势最好。2014年，这一设施还获得了国家授权的发明专利。他进一步与榆林市农科院合作，把优化“作土关系”作为基础性科学问题，在沙地里推广了耦合土体优配和良种优选的“现代农业双优工程”。 

在实际操作中，为了尽可能减小对深层土壤的破坏，他们不靠上下翻动混合两者，而只做“搬运工”，将砒砂岩按比例复配在裸露沙地上。“正是两害为一宝，荒沙变良田。”刘彦随说。

刘彦随在陕西榆林土地复配工程基地观测试验 受访者供图

问诊沟道治理，造地惠民生

在陕北高原，刘彦随带领团队不断探索新技术工艺，不仅将荒沙变为良田，还将水毁严重的沟道也变为良田。

2012年，他到延安黄土丘陵沟壑区调研，当地百姓纷纷反映：“以往的坡地都植树造林了，现在各村普遍面临缺地少粮的问题！”

原来，自从1999年实施西部大开发政策后，延安退耕还林达910多万亩，长年耕种的坡耕地转为了生态用地。

山上的林木、退出的耕地、缺粮的百姓……这些关键词从各个方向飞入刘彦随脑海中，忽然就碰撞出了火花，“这不就是我在6年前提出的‘峁-坡-沟、三带六段’农业模式吗？”

峁即山峁，地势较高、通风好，种植乔灌林、苹果红枣等商品林，柠条沙棘等生物林；陡坡上育水保工程林，缓坡上种植蔬菜、瓜果作物；沟道发展基本农田。

如何把专业理论推广到实际应用中？这是他思考最多的问题。“面对困难，如果知难而退，就被难住了，如果知难而进，相信办法总比困难多。”刘彦随说。

2012年，中央支持陕西延安治沟造地整治重大工程项目启动，计划在2013-2018年整治农田50.6万亩，投资48.32亿元。从资源调查、项目建议、规划方案、典型设计，到工程实施，刘彦随作为项目负责人经历了全程。

2019年，延安治沟造地案例入选“贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想、在改革发展稳定中攻坚克难案例”丛书。2020年，“黄土高原沟道土地综合整治技术研究与应用”获得国土资源科学技术奖一等奖，同年，治沟造地模式也被入选全国高考文科综合能力测试题。

如今，“宁种一亩沟，不种五亩坡”的说法在乡亲们之间流传，在刘彦随等的努力下，在新造沟道坝地种植玉米，亩均收成可达1500斤，相当于此前坡上五亩地的产量。这里实现了“广种薄收”的坡地农业向“少种多收”的现代沟道农业的系统转变。

“从无到有是创新，从有到优、从优到特也是创新”

刘彦随改变的，不止家乡。

他曾主持空心村整治、农村土地制度改革、新农村建设、精准扶贫与乡村振兴等多项重大研究……

“农村、农业、农民，‘三农’问题是关系国计民生的根本性问题，更是我国发展转型期亟须破解的重大问题。作为人文与经济地理学者，客观反映农村发展的真实情况，为政府决策提供科学依据，是我们的神圣职责和义务。”刘彦随说。

多年来，由于频繁地“进村入沟”，刘彦随的鞋总是比别人穿的废一些。他沾满泥土的研究成果和建议报告，为中央和地方有关部门制定“三农”政策提供了坚实的理论支持和科技支撑。

2016年，刘彦随多了一个新的身份——国家精准扶贫成效第三方评估专家组组长。此后的6年间，他带领上万人的评估团队，主持研制了国家精准扶贫工作成效第三方评估与决策平台系统，完成了国家精准扶贫成效第三方评估及全国首批贫困县退出评估重大任务，为全国打赢脱贫攻坚战提供了科学参考、数据支撑和决策依据。

“作为一名地理学者，既要读万卷书、行万里路，更要谋万民福。”刘彦随对《中国科学报》说。

刘彦随这样的思想，与他的博士后导师，中国科学院院士、人文地理与经济地理学家吴传钧先生一脉相承。经过半个世纪的探索与研究，吴传钧提出，人地关系地域系统是地理学研究核心理论，是人类社会和地理环境在特定的地域中交错构成的一种动态结构。

“人一生当中做不了几件大事，但是做一两件事情还是可以的。我提出了人地系统的宏观模式，很想继续将它细化和应用，但我已经80多岁了，希望你能继续做下去。”如今，刘彦随仍对导师的嘱托印象深刻。

25年过去了，刘彦随带领团队在延安、榆林、禹城、阜平、洋县等地相继建立起观测研究站和研究示范基地，在对不同地域人地系统持续观测和综合研究基础上，探索提出了人地系统科学，它以现代“人地圈”为对象，致力于探究人类活动改造和影响地表环境系统状态，以及人地系统交互作用与耦合规律、人地协同体形成机理与演化过程。

“创新首先需要传承，传承前辈的科学研究、继承前辈未尽的事业。从无到有是创新，从有到优、从优到特也是创新，创新不是凭空而来的，而是一个延续递进的过程。”刘彦随说。

这天，领完“全国创新争先奖”回来，刘彦随把绶带和证书收起，便立即投入到了工作中。接下来，他计划带领团队开展黄河流域人地系统科学考察，继续探究一线问题和经验，服务黄河流域生态保护和高质量发展。