“顶天立地” 集成创新撑“三农”

张玲

顶天立地，本形容气概豪迈，而在南昌大学系统工程研究所所长贾仁安教授这里，它成为了一种研究模式的简称。贾仁安介绍，“天”为系统科学、系统动力学等理论分析方法，“地”是复杂系统发展中遇到的前沿问题，“顶天立地”研究模式旨在针对系统发展的前沿问题，进行有关系统动力学理论方法等的创新，创建中国系统动力学新方法集合，进而指导应用创新，最终达到解决实际问题、服务“三农”，促进可持续发展的目标。

近年来，贾仁安团队在国家自然科学基金的支持下，综合运用“顶天立地”法，针对中部农村地区普遍存在的规模养殖沼液累积污染和沼气未充分开发又产生沼气二次污染等矛盾展开了系列研究，综合运用系统动力学分析理论和农业生态工程技术，完成了多个生态能源系统工程基地建设，实现了理论与应用的集成创新，取得了良好的社会和经济效益。

“顶天立地”研究模式首创于1996～1998年，这一时期，贾仁安带领团队参加建设了首个顶天立地综合集成创新系统工程基地—王禾丘村户用沼气生态工程基地。项目针对该地区的缺能情况进行了综合研究，新建了流率基本入树建模法和枝向量行列式、矩阵反馈环计算法，并应用到生态工程中，取得了显著效果。最终获得1998年江西省科技进步二等奖。

进入20世纪，他们针对江西萍乡泰华规模养殖区存在的沼液与灌溉用水混流，沼液、沼气未充分开发产生二次污染，生猪疫病风险增大等问题展开了研究。经过深入调查和理论研究，贾仁安团队将系统工程、系统动力学反馈动态复杂性分析方法与农学、环保工程学等科学理论相结合，创新建立了反馈基模生成集法、顶点赋权图法等理论方法，并提出四项管理对策：实行沼液与灌溉用清水分流净化工程，解决水稻青苗减产问题；进一步开发沼气能源，增加沼气能源用户，消除沼气温室污染；实施冬闲田与旱地蔬菜等沼液种植工程技术，使养殖业和种植业循环协调发展；加大学校及科研机构、政府的投入，对以沼气工程为纽带的养殖废弃物综合利用给予扶持，发展适度规模养殖。最终有效解决了环境、粮食安全和农民增收的系列问题，相关成果获2008年萍乡市科技进步一等奖、2008年江西省科技进步二等奖。

基于鄱阳湖地区存在的同类矛盾，2008年他们又新建了“南昌大学德邦低碳生态能源系统工程科研教学基地”，采用系统动力学理论方法进行对策生成、效应仿真评价，提出并实施了以养殖场猪尿粪资源为原料，实行养殖场区域沼气能源充分开发利用和养种充分结合式“双充分生态农业”典型模式；实施了养殖场至户用沼气池粪生物质资源定向转移技术和户用沼气池沼液开发6项养种反馈生物链工程技术，最终构建了场到户的生物质资源转移能源和食品农产品供应链系统。同时，他们通过明确养殖企业、农户、政府、高校的利益和责任，建立了以农户为中心的四目标责任制式管理模式，最终取得了绿色生态能源建设的成功。

如今，银河杜仲系统工程创新科研示范基地正在积极建设中，已用“顶天立地”方法综合集成，生成对策，成功开发沼气发电工程，建立了地下式1300m3沼气池，实现了冬天沼气正常发电的突破。已建设完成“猪-沼液-杜仲种植-杜仲猪饲料-猪”养种循环生物链，有效解决了区域规模农业发展中消除环境与食品双污染，生产绿色食品与生态能源产品等系列问题。

坚持理论与实践相结合，用科学理论指导实践，在创新实践中创建新理论方法。贾仁安和他的团队始终遵循这一原则，“顶天立地”，创建了中国系统动力学新方法，坚守在服务“三农”第一线。