陈宝梁：
求是特聘教授、博导、环境与资源学院副院长
摘录：
土壤可以给我们生产很多东西，我们的衣食住行都来自土壤。我们经常说土壤给我们生成三个F，即食品(Food)、纤维素(Fiber)以及我们的燃料(Fuel)；同时土壤还有自净功能，保证生产产品的安全健康，没有大地我们将无法生存。但与此同时，土壤又受到大量的污染，工农业废弃物大量进入土壤中。目前，我国耕地土壤受污染面积达3.5亿亩，污染修复难度非常大。
土壤污染防治是国际重大环境问题。因此，如何保护我们的土壤，成为决定我们生存品质及下一代人健康的问题。
为了应对我国土壤污染问题，我们国家在2016年全面启动了土壤污染防治行动计划，简称“土十条”，提出在未来的五年，投资两万亿用于土壤污染治理。在此过程中，如何进行科学治理是摆在我们面前的重要课题。
土壤污染通常认为是土壤中的污染物浓度增多所造成的。在我的理解来讲是，当土壤中因为缺少某一种物质而使污染物释放出来，成为污染源。为此我们利用生物炭来调控土壤界面行为及作用机理。
生物炭在农业中应用已有两、三千年的历史，但其相关应用基础研究则刚刚开始，从这个意义上讲农民比我们聪明得多；生物炭的作用机理一直没有突破，存在许多值得我们深入研究的课题。
下面，我讲三个具体例子。第一个是关于生物炭中碳与硅结构关系及环境意义。我们将水稻秸秆转化成我们所需要的生物炭，通过微观结构的表征发现，在升高炭化温度的过程中生物炭的结构发生了转变，从富硅结构逐渐演变为富碳结构。我的一个博士生帮我画了一个动画，我们可以追踪到整个温度升高的演变过程，生物碳中C-Si组分相互保护的演变规律。从宏观上看，植物从土壤摄取营养物质，通过炭化形成生物炭，施加生物炭最终又回到土壤。我们研究发现，在这个过程中，生物炭的稳定性至关重要。通常认为炭化温度越高、生物炭的芳构化越强、稳定性越强，但是我们的研究结果不一致，水稻秸秆生物炭最为稳定的碳质为500摄氏度制得的生物炭而不是700摄氏度制得的生物炭。其中碳与硅耦合的过程非常重要，会使其从量变引起质变，这是由很多微观的机理控制的。
第二个例子，土壤会酸化产生铝毒，在全世界关于铝毒的研究中引起了很大关注。早期的石灰造成非常严重的土壤退化问题，我们利用生物炭可以使小麦的根生长中毒性完全被抑制，较少的生物碳即可缓解铝毒，使小麦长势良好。而在土壤产生铝毒的过程中，大家可以看到产生铝毒的原因是土壤中缺少硅，那我们可以加入碳硅耦合，重新帮助铝和硅结合在一起。这个形态转变过程是由于添加了新材料得以实现。生物炭就像是“硅糖”，在缓解土壤铝毒中具有巨大的应用潜力。
第三个例子，土壤中除了有机组分外，还有很多矿物质和沙子。能否提高沙石吸附污染物的能力呢？我们想到的是现在非常热的石墨烯纳米片层，我们利用石墨烯与硅结合在一起，通过调控可以得到一个性能非常好的沙石。石墨烯在沙的表面形成单一片层负载，大大提高其吸附性能，提高污染物的吸附能力。我们可以看到附着一层石墨烯纳米片层后，对污染物的吸附提高了6~7个数量级，这点告诉大家，我们可以仅仅用一个很少量的东西来取得非常大的变化，即从量变到质变的过程。所以科学研究虽然是一项具体的工作，但也蕴含了许多哲学问题。包括世界观、方法论，都是我们科学研究中非常重要的。所以科学研究可以改变我们的世界观，通过研究你可以获得很多乐趣，你也可能得到非常多的力量。 （整理人：沈意和陈香洁）
陈宝梁：
土壤污染通常认为是土壤中的污染物浓度增多所造成的。在我的理解来讲是，当土壤中因为缺少某一种物质而使污染物释放出来，成为污染源。