榆林的风,是有脾气的。

  这里是全国原煤产量第一的能源重镇,是国家“双碳”战略下碳排放压力最大的区域之一,也是黄土高原风沙侵蚀最严峻的地方。

  2023年春天,陕西省欧美同学会会员、榆林大学副教授梁飞虹第一次站在榆林矿区的排土场边坡上,脚下的沙土松散贫瘠,大风一过便是漫天扬尘,黄沙裹挟着尘土扑面而来,他在实验室里反复验证成功的高效稳定的沼液碳捕集体系,遭到了凛冽风沙的迎面“一击”:刚配好的沼液,喷出去不到一分钟,就被风吹干了大半。

  那一刻,这位剑桥和鲁汶大学归来的青年真切感受到:最好的科研,从来不是恒温恒湿实验室里完美的数据曲线,而是能真正扎根乡土、落地生根的实用技术。

  跨界与远行

  找到一条碳中和之路

  1993年出生的梁飞虹主要从事CCUS(碳捕集、利用与封存)相关研究,用绿色、低能耗的方式把排放物中的CO2从“污染物”变成“生产力”。

  从本科到博士,梁飞虹兼具农学、化工、微生物、生态四种学科背景,他说:“我从来没有刻意跨界,是科研工作中遇到的真实问题,逼着我不断走出舒适区。”

  在华中农业大学读书期间,他从农业工程学转向能源科学,研究CO2的化学吸收。这项技术能捕碳,但弊端也很明显——能耗高、腐蚀强、吸收剂本身还可能造成二次污染。梁飞虹开始思考一个更根本的问题:既然CO2最终要回到自然界,为什么不让捕集技术从一开始就与生态系统兼容?

  这个念头像一颗种子,把他推向了欧洲留学之路:作为公派留学生,在剑桥大学,他研究可持续化学,寻找绿色、低毒性、可再生的吸收剂材料;在鲁汶大学,他主攻微生物生态学,研究CO2与土壤、植物之间的相互响应和转化。

  两段顶尖学府的留学经历,不仅拓宽了梁飞虹的学术视野,也重塑了他的科研思维。

  刚到鲁汶大学的前几天,梁飞虹在实验室读文献,导师路过提醒他:“工作时间不要读文献,重要的时间应该用来验证你的猜想。”梁飞虹观察到,导师都是利用吃饭、喝咖啡、坐火车的碎片时间读文献,并且速度非常快。“中外科研文化的差异带给我很多反思,欧洲学者更关注‘问题本质’,国内同行更强调‘把事情做成’。对我而言,想做好CCUS这项复杂工程,两种思路都得有。”梁飞虹说。

  从农学到生态学,梁飞虹的科研之路看似跨度很大,其实每一步都在为下一步铺路。所有的跨界和远行,最终都指向同一个目标,找到一条低成本、零污染、生态友好的碳中和之路。

  当前市场主流的醇胺类化学吸收剂碳捕集路线需要依赖大型化工厂和高能耗设备;而梁飞虹研究的“生态增汇”则是把农业废弃物变成吸收剂,把废气变成土地的营养。正因如此,这条路在学界和资本市场上更孤独、也更难走。

  我不是逆行者

  我只是回家了

  在CCUS赛道上,与梁飞虹同行的人不多。

  博士毕业后,手握亮眼的科研成果,很多地方都向他伸出了橄榄枝。但他最终选择回到陕西,扎根榆林。有业内人称他是科研界的逆行者,可在梁飞虹眼中,自己只是带着知识、技术与责任回家了。这个选择,一半是刻在骨子里的乡土情结,一半是科研人直面真实需求的清醒。

  榆林,全国原煤产量第一的城市,能源化工的核心地带,同时也是生态压力最大的区域之一:高碳排放、风沙侵蚀、三北防护林建设、黄河保护……每一个词背后,都是沉甸甸的现实问题。

  “我是富平人。”梁飞虹说,“虽然富平不在黄土高原核心区,但我从小就熟悉漫天黄沙、干燥少雨的环境。榆林这片土地,本身就是我科研课题最需要的主战场。”

  然而,主战场的仗,没那么好打。

  第一次野外实验,梁飞虹就栽了个大跟头。他在实验室里验证成功的沼液/生物质灰体系,一到榆林的排土场,立刻“水土不服”:水分蒸发比实验室快十倍,微生物根本活不下来,生态过程无法启动,CO2在表层停不住,更别提进入土壤结构了。

  “站在风里,我有一种‘被现实教育’的感觉。”梁飞虹回忆说。但他还是选择留下来,跟风沙“死磕”。

  为了解决风的问题,梁飞虹团队开发了人工生物土壤结皮技术——在沙漠表面铺一层有活性的“生态胶水”,把水分和CO2锁住,类似给土地穿上一件“防风外套”,为植物生长搭一个窝;为了解决水的问题,他们把沼液、生物质灰和生物炭结合起来,将沙土的持水能力提高了20%……经过半年的努力,终于在一片排土场边坡上,看到了第一抹绿色,这片黄沙地的生态系统开始慢慢运转。

  “那一刻,我突然觉得,所有的‘失败’都变成了‘礼物’。”梁飞虹说,“正是那些失败,让我真正理解了榆林的风、土、沙。科研的幸福感,就是看到‘实验室里的想法’在真实世界里长出生命。”

  如今,3年前的那一抹绿意已经成为一片片草地和樟子松林,当初的结皮则成为了树荫和草甸下的沃土。作为陕西省青年科技新星、陕西高校优青,梁飞虹已发表SCI/EI论文30余篇,出版学术专著两部,申请/授权发明专利13项,主持国家自然科学基金及省/市级项目6项,荣获中国发明协会发明创业奖二等奖。他表示:“碳捕集不是终点,利用才是关键,从‘花钱减排’走向‘赚钱增汇’,这才是未来。”

  绿色发展时代

  一个青年“接力者”的答卷

  目前,中国的CCUS仍然面临捕集成本高、利用场景少、规模化难、区域差异大等难题,要实现大规模产业化,还有很长的路要走。

  面对这个时代命题,梁飞虹认为,实现“绿色发展”目标需要一代代的努力。年轻人的优势在于敢做交叉研究,敢做非主流,敢在风沙里试错。“我们这一代人要做的,是把属于我们的这一棒跑好——把技术从实验室带到真实场景,把成本从‘不可承受’降到‘企业愿意做’,把CO2从‘气候风险’变成‘生态资源’。”

  这条路,他已经走了10年。 2023年,梁飞虹报名参加第三届陕西省博士后创新创业大赛暨留学回国人员创新创业大赛。虽然只拿到了总决赛入围奖,但结识了很多优秀的学长和前辈。“他们的经历、视野和责任感深深感染了我。也正是通过这次机会,我加入了陕西省欧美同学会。对我来说,这不仅是一个组织,更像是一群‘走出去、再走回来’的同行者。我们在不同国家、不同领域学习,但最终都选择把知识、技术和经验带回家乡,把力量汇聚在陕西这片土地上。”

  对于出国留学与归国发展,梁飞虹有着朴素且坚定的理解:出国,是为了看见更大的世界;回国,是为了让知识真正落地,让技术真正改变一片土地。

  作为青年留学归国人才,梁飞虹结合自己的亲身经历总结了三点体会:要把“看世界”当成任务,而不是当成旅行,去了解不同的科研文化,学习别人如何定义问题、解决问题;永远记得我们不是一个人,背后还有国家对人才的期待,这种使命感,会让我们在最困难的时候坚持下去;留学不是终点,回国才是意义的开始,留学让我们变得更强,但回国才会让我们的人生变得更有意义。

  榆林的风还在吹,在那些铺了人工结皮的排土场上,沙被锁住了,水留住了,梁飞虹蹲在一片新绿旁边,远处,是煤矿的作业区;脚下,是正在恢复生机的土地。

  “路很长,但方向对了,就不怕远。”梁飞虹说。