在河西走廊，祁連山的雪水還未流到山腳，就蒸發殆盡。大片戈壁灘上，碎石和砂土綿延到天際線，盛夏地表能烤熟雞蛋，嚴冬寒風能把帳篷吹翻。

這裡本不該有生命。

不過，在祁連山腳下，一排排塑料大棚安靜地“站”在石灘上。掀開棚帘，番茄藤蔓攀緣而上，菜葉綠得發亮。

讓這片不毛之地長出蔬菜的，是甘肅農業大學教授頡建明及其團隊。他們不種菜，他們造棚——為戈壁量身定制出會自發熱的日光溫室。

前不久，這支團隊領銜完成的“大跨度高性能戈壁日光溫室研發與產業化示范”項目獲得2025年度甘肅省科技進步獎二等獎。

搭建會“算計”的溫室

河西走廊的傳統溫室，牆體厚約1米，看著厚實，可就是存不住熱。“到了冬天，室外零下十攝氏度，棚裡也就高兩三攝氏度。一個寒潮過來，整棚菜都被凍成冰碴子。”當地菜農范立德提起舊棚就搖頭。河西走廊不缺陽光，年日照時間超過3000小時，但傳統溫室的土牆和磚牆蓄熱能力太差——白天吸的那點熱，不到半夜就散光了。

問題出在牆上。溫室牆體好比熱電池，白天儲存熱量，夜晚釋放。土牆儲熱差，磚牆散熱快，在戈壁極端的晝夜溫差面前，它們都成了“漏電”的熱電池。

頡建明和團隊盯上了戈壁灘上最不缺的東西——石頭。

“戈壁灘上全是石頭。團隊做了大量實驗后發現，這裡石頭的比熱容和導熱系數，恰好適合做溫室牆體的蓄熱材料。”頡建明說，“白天，溫室裡的石牆像海綿吸水一樣吸收熱量。夜晚，熱量緩慢釋放，它像一個巨大的‘暖寶寶’貼在溫室背面。”

石牆的背后，有一套光熱環境數學模型。

早在建石牆溫室前，頡建明團隊就構建出西北地區戈壁日光溫室光熱環境數學模型。該模型能夠定量模擬不同天氣條件下，溫室內光照分布、溫度變化和熱量傳遞的全過程。“輸入牆體材料參數、拱架角度、覆蓋材料透光率，模型就能告訴你這個溫室晚上幾點開始降溫、降到多少度。”頡建明說。

團隊還把模型延伸到了地下。戈壁溫室普遍採用基質無土栽培，而不同配比的栽培基質導熱性能差異巨大。他們通過大量試驗，建立了栽培基質有效導熱系數預測模型，摸清了基質傳熱規律。“這意味著，農戶可以精確調控地溫，讓作物根系在最適合的溫度中生長。”團隊成員張瀟丹說。

新技術打造“作物工廠”

有了牆體創新和模型支撐，團隊開始著手調整溫室結構。

傳統戈壁溫室跨度多為8米，但8米跨意味著室內空間狹小，農機進不去，耕作全靠人力。更關鍵的是，跨度越小，溫室散熱面積相對越大，保溫性越差。

“能否把跨度擴至10米甚至更大？這在結構力學上是巨大挑戰。”頡建明說，跨度越大，拱架承受的荷載就越大，對材料和結構的要求也就越高。

為了在增加跨度的同時加強拱架的抗風力，團隊研發出全鋼裝配式幾型鋼拱架。“這種拱架自重輕，承重能力卻很強，農戶現場用螺栓就能組裝起來。”頡建明說。

有了大跨度拱架，10米跨新型溫室逐漸成型。溫室空間大了，小型拖拉機可以自由進出。“此外，更大的空間使室內空氣體積增大，外界溫度波動對棚內的影響更小，晝夜溫差進一步縮小。”頡建明說。

現在，團隊的成果已在河西走廊上大面積推廣落地，使當地農戶增加收益10.7億元。

成績的背后，是團隊日復一日的堅守。

馬寧是團隊的一名博士研究生，從讀研起就跟著頡建明在戈壁東奔西跑。他見過沙塵暴把建了一半的蔬菜棚掀翻，也見過寒潮過后一棚番茄全部凍壞。“最難的時候，我們在零下二十幾攝氏度的棚裡測數據，凍得儀器都開不了機。”馬寧說。

馬寧也見過另一番景象。“有一年冬天去回訪，當地農戶拉著我進棚，指著那片紅彤彤的番茄說，你看，寒潮來了啥事沒有。那一刻，我覺得，所有的努力都值了。”他說。

“河西走廊有超過1億畝的戈壁荒漠，哪怕3%的土地被開發成設施農業用地，產出的蔬菜都將是百萬噸級的。”頡建明說。

如今，團隊正在探索用新技術賦能溫室大棚。“能否用光伏板為溫室補光補溫，用數字化系統遠程管控棚內環境……我們團隊每天都在思考這些問題。”頡建明說，如果每一個戈壁溫室大棚都變成一個自給自足的“作物工廠”，西北旱區農業的圖景將被徹底改寫。

採訪結束，已是黃昏。落日熔金，把一排排溫室染成琥珀色。遠處的祁連雪山泛著冷光，棚裡的番茄正在悄悄轉紅。而那些“暖寶寶”，正在一寸一寸地把荒蕪變成豐饒。