“頂天立地” 集成創新撐“三農”

張玲

頂天立地，本形容氣概豪邁，而在南昌大學系統工程研究所所長賈仁安教授這里，它成為了一種研究模式的簡稱。賈仁安介紹，“天”為系統科學、系統動力學等理論分析方法，“地”是復雜系統發展中遇到的前沿問題，“頂天立地”研究模式旨在針對系統發展的前沿問題，進行有關系統動力學理論方法等的創新，創建中國系統動力學新方法集合，進而指導應用創新，最終達到解決實際問題、服務“三農”，促進可持續發展的目標。

近年來，賈仁安團隊在國家自然科學基金的支持下，綜合運用“頂天立地”法，針對中部農村地區普遍存在的規模養殖沼液累積污染和沼氣未充分開發又產生沼氣二次污染等矛盾展開了系列研究，綜合運用系統動力學分析理論和農業生態工程技術，完成了多個生態能源系統工程基地建設，實現了理論與應用的集成創新，取得了良好的社會和經濟效益。

“頂天立地”研究模式首創于1996～1998年，這一時期，賈仁安帶領團隊參加建設了首個頂天立地綜合集成創新系統工程基地—王禾丘村戶用沼氣生態工程基地。項目針對該地區的缺能情況進行了綜合研究，新建了流率基本入樹建模法和枝向量行列式、矩陣反饋環計算法，并應用到生態工程中，取得了顯著效果。最終獲得1998年江西省科技進步二等獎。

進入20世紀，他們針對江西萍鄉泰華規模養殖區存在的沼液與灌溉用水混流，沼液、沼氣未充分開發產生二次污染，生豬疫病風險增大等問題展開了研究。經過深入調查和理論研究，賈仁安團隊將系統工程、系統動力學反饋動態復雜性分析方法與農學、環保工程學等科學理論相結合，創新建立了反饋基模生成集法、頂點賦權圖法等理論方法，并提出四項管理對策：實行沼液與灌溉用清水分流凈化工程，解決水稻青苗減產問題；進一步開發沼氣能源，增加沼氣能源用戶，消除沼氣溫室污染；實施冬閑田與旱地蔬菜等沼液種植工程技術，使養殖業和種植業循環協調發展；加大學校及科研機構、政府的投入，對以沼氣工程為紐帶的養殖廢棄物綜合利用給予扶持，發展適度規模養殖。最終有效解決了環境、糧食安全和農民增收的系列問題，相關成果獲2008年萍鄉市科技進步一等獎、2008年江西省科技進步二等獎。

基于鄱陽湖地區存在的同類矛盾，2008年他們又新建了“南昌大學德邦低碳生態能源系統工程科研教學基地”，采用系統動力學理論方法進行對策生成、效應仿真評價，提出并實施了以養殖場豬尿糞資源為原料，實行養殖場區域沼氣能源充分開發利用和養種充分結合式“雙充分生態農業”典型模式；實施了養殖場至戶用沼氣池糞生物質資源定向轉移技術和戶用沼氣池沼液開發6項養種反饋生物鏈工程技術，最終構建了場到戶的生物質資源轉移能源和食品農產品供應鏈系統。同時，他們通過明確養殖企業、農戶、政府、高校的利益和責任，建立了以農戶為中心的四目標責任制式管理模式，最終取得了綠色生態能源建設的成功。

如今，銀河杜仲系統工程創新科研示范基地正在積極建設中，已用“頂天立地”方法綜合集成，生成對策，成功開發沼氣發電工程，建立了地下式1300m3沼氣池，實現了冬天沼氣正常發電的突破。已建設完成“豬-沼液-杜仲種植-杜仲豬飼料-豬”養種循環生物鏈，有效解決了區域規模農業發展中消除環境與食品雙污染，生產綠色食品與生態能源產品等系列問題。

堅持理論與實踐相結合，用科學理論指導實踐，在創新實踐中創建新理論方法。賈仁安和他的團隊始終遵循這一原則，“頂天立地”，創建了中國系統動力學新方法，堅守在服務“三農”第一線。