
中国科学院院士于天仁是我国土壤电化学的开创者与奠基人。在60多年的科研生涯中,他以带电粒子的微观相互作用为钥,解锁土壤化学的深层奥秘,为我国土壤科学的发展与国际地位的提升立下不朽功勋。他治学严谨、淡泊名利,一生践行“勤奋胜于天才”,是后辈科研工作者的楷模。
植根沃土 笃志报国
于天仁的“土壤情缘”始于烽火中的坚守。他1920年生于山东郓城,3岁丧父,在艰苦环境中养成坚韧性格。彼时社会动荡、教育资源匮乏,他凭借对知识的渴望坚持学业。
高中毕业时,日寇入侵。于天仁投笔从戎考入黄埔军校,却因揭露军官贪污腐败被开除。困境中,他徒步赴西安投奔同乡,途中感染风寒高烧昏厥,幸得路人救助。康复后,他刻苦备考,最终考入西北农学院农业化学系,靠课余翻译书稿维持学业,以优异成绩毕业。
大学期间,受虞宏正严谨治学精神的影响,于天仁立志追求学术卓越。1945年毕业后,他进入中央地质调查所土壤研究室,利用丰富藏书充实自己,与同事共同深耕土壤化学等领域,推动我国土壤学研究水平提升。
新中国成立后,于天仁参与组建中国科学院南京土壤研究所,聚焦土壤电化学这一未知领域。20世纪60年代,面对“理论研究脱离实际”的质疑,他坚持“干活比争论更强”,在李庆逵的支持下,建立国际首个土壤电化学研究室,以表面电化学特征明显的水稻土和红壤为主要研究对象,从土壤氧化还原性质逐步深入到可变电荷特征等复杂领域。特殊时期,他借电极组工作之机,在简陋条件下继续探索。寒冬夜晚,实验室没有暖气,他仍通宵烧制离子选择性电极,坚信“不能浪费时间,科研不能停”。
于天仁的研究始终扎根祖国大地。在江西资溪蹲点时,与农民同劳同住,亲手将猪粪分散到试验小区,观察土壤在不同肥料作用下的变化;在广东潮汕野外采样时,不畏湿热蚊虫,原位测定土壤性质;为补充数据,独自顶风冒寒在外采样。每一次考察,都饱含了于天仁对祖国土壤学事业的热爱与执着。正如他所说:“土壤学的根在田间,只有摸清国情土性,研究才有价值。”
创新立学 奠基学科
于天仁的学术生命始终与“突破”同行。他深刻认识到“土壤的奥秘藏在带电粒子的相互作用里”,据此,他潜心钻研,创立了以带电的胶体电荷、离子、质子、电子及其相互作用为核心的土壤电化学体系,填补了该领域的国际空白。
在水稻土研究中,当时国际上对水稻土氧化还原性质的研究缺乏精确测定手段,于天仁带领团队创新使用伏安法区分有机与无机还原性物质,提出了0.35V和0.70V的测定强还原性物质和总还原性物质的定量指标,为水稻土氧化还原研究提供了关键量化指标。
于天仁设计去极化曲线法精确测定氧化还原电位,在不同地区水稻田开展大量实地测试,克服田间复杂环境与干扰因素,最终该方法获得广泛认可。其专著《水稻土的物理化学》出版后,被国际学界评价为“划时代著作”,使我国成为世界土壤氧化还原研究三大中心之一。
传统理论认为氯离子在土壤中只存在纯电性吸附,而于天仁通过细致的实验观察,发现氯离子在可变电荷土壤中存在专性吸附现象。经改变土壤条件、离子浓度等因素反复验证,他最终确定了这一发现,纠正了长期以来的定论。
此外,于天仁还观察到钠离子的负吸附现象,为土壤化学理论增添新内容。研究可变电荷土壤与质子、电子的反应时,他发现诸多不同于恒电荷土壤的特点,如在反应动力学研究中,通过精确测定与数据分析,揭示其独特反应速率和平衡机制。他建立基于土壤酸缓冲滴定曲线的酸雨敏感性分级指标,为南方红壤改良提供了科学依据。
从20世纪50年代起,于天仁敏锐意识到新分析方法对土壤学研究的重要性。当时离子选择性电极在国际上处于初步探索阶段,他带领团队攻克材料选择、电极性能优化等难题,成功研制出离子选择性电极。随后,他又建立田间原位测定技术,突破以往仅能在实验室测定土壤性质的局限。他还开发电导—频率曲线定量表征土壤—离子作用强度,为研究土壤与离子相互作用提供了有力工具。他主导编写《土壤的电化学性质及其研究法》《土壤和水研究中的电化学方法》等专著,形成完整的土壤电分析化学体系。
授业解惑 培育英才
于天仁的实验室,永远是“育苗” 的沃土。他常对学生说:“看(想)得远,做得深。”他对学生既严格要求,又悉心引导,注重培养科研思维和实践能力。
1956年,于天仁指导学生刘志光开展土壤氧化还原研究。从野外采样如何选择有代表性的土样,到指导翻译外文文献,再到逐字逐句修改论文,于天仁倾注了大量心血。当刘志光在实验中遇到困难,实验数据不理想、对实验方向感到迷茫时,于天仁总是耐心地陪他分析问题。当研究成果成文时,于天仁却坚持不署名,认为学生才是主要贡献者。
于天仁修改论文极为严谨,不放过一个标点。即使自身英文水平娴熟,为了确保论文中每一个英文单词的使用精准无误,他仍会为一词多番查证,力求完美。于天仁帮学生修改论文时总保留修改痕迹,以便学生能理解他的修改思路,从中学到写作技巧和科研逻辑。
在担任中国土壤学会土壤化学专业委员会主任期间,于天仁三次组织现代土壤化学研讨会,每次都精心策划,邀请国内外知名专家授课。研讨会上,他积极分享研究心得和见解。研讨会结束后,他组织编写《土壤化学原理》等教材。这些教材内容丰富、系统全面,成为广大土壤工作者的重要参考书籍,培养了一批土壤化学骨干。
于天仁常说:“每个人都有长短,要扬长避短。”他自己动手能力相对较弱,便专注于课题设计与结果分析,充分发挥自己的优势,同时激励团队成员各展所长、发光发热。于天仁一生勤奋,春节拜年时,学生常常能在办公室找到他。于天仁认为“勤奋胜于天才”,这种言传身教让土壤电化学研究薪火相传。
淡泊致远 风范长存
于天仁的一生,活得纯粹而通透。他惜时如金,视时间为最宝贵的科研资源。出差坐一夜火车,次日一早便精神抖擞地赶到研究所,旅途的疲惫丝毫没有影响他的工作热情。
他生活简朴,一件旧大衣穿了多年,缝缝补补仍舍不得丢弃。野外考察时,条件艰苦,他与学生同甘共苦。住院期间,他坚持选择五六平方米的普通病房,拒绝特殊待遇,认为只要能休息好、能继续思考科研问题,病房大小并不重要。
于天仁十分淡泊名利。20世纪90年代,有单位看重他的学术地位,想请他担任顾问,并送来丰厚的“顾问费”。于天仁坚决拒收,严肃地说:“做事不是为了钱,科研是我的事业,我不能因为金钱而违背自己的原则。”有同行请他推荐评奖,他秉持公正、客观的态度,因“成果不符”婉拒,哪怕对方专著上有他的名字也不为所动。
在美国讲学期间,于天仁将全部精力放在与国外同行的学术交流上,放弃游览当地名胜的机会。他说:“能让世界看到中国土壤学的成果就够了。”在他心中,学术交流和提升我国土壤学的国际影响力才是最重要的。
于天仁热爱生活却不沉溺生活。他利用家中有限的空间自建暗室,教孩子摄影。闲暇时光,他会与家人野餐,享受家庭温馨。他酷爱古典音乐,曾说“莫扎特的交响曲能让人静下心来,在音乐中我能找到内心的宁静,也能获得科研的灵感”。而无论生活多么丰富多彩,科研永远是他的重心。晚年旅居国外,于天仁仍心系国内科研团队,通过网络关注指导国内团队工作,常常修改论文至深夜。
2004年5月,于天仁与世长辞,临终前他还惦记着去赣浙故地看看,那里有他曾经奋斗过的足迹,有他深爱的土壤研究事业。他留下的不仅是13部专著、180余篇论文和10余项国家级奖励,更是“扎根大地、追求真理”的科学家精神。他的故事,激励着一代又一代科研人在探索土壤科学的道路上奋勇前行,永不放弃。■
(作者单位:中国科学院南京土壤研究所)