人民日報|沈樹忠:扎根岩層的“金釘子”

本報記者 姚雪青

2019年07月17日10:09  來源:人民網-人民日報
 
原標題:沈樹忠 扎根岩層的“金釘子”(治學)

《人民日報》2019年07月17日12版 版面截圖

圖為沈樹忠在國外科考。資料圖片

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他是第一位榮獲地層學國際個人突出貢獻獎的亞洲科學家。對他而言,走上科研這條道路,是偶然,也是必然。從博士期間到現在,他就像一枚“金釘子”一樣,深深扎根在學術的岩層中,為地層學研究貢獻力量。

日前,在意大利米蘭舉行的第三屆國際地層學大會上,中國科學院院士、南京大學地球科學與工程學院教授沈樹忠榮獲地層學國際個人突出貢獻獎。

這一由國際地層委員會2004年設立、每4年頒發一次,且每次僅有一人獲獎的個人突出貢獻獎,旨在獎勵在國際地層學領域做出突出貢獻的地質學家。57歲的沈樹忠是第一位獲此獎項的亞洲科學家。

頒獎詞中介紹,沈樹忠是二疊紀兩個“金釘子”落戶中國的主要貢獻者之一,為二疊紀綜合地層學、地層序列的建立和全球對比、二疊紀末生物大滅絕的研究做出了重要貢獻。

  抓住一切學習機會,找到人生努力的方向

在地質學上,“金釘子”是定義和區別全球不同年代所形成地層的唯一標准,建立“金釘子”主要目的之一是為了解決地質歷史的時間對比問題。目前,中國已建立了11顆“金釘子”,與意大利並列為數量最多的國家。

在浙江長興煤山國家級地質遺跡保護區,一個10米高的立柱,頂端是一塊放大了上千倍的微小欣德刺化石模型。它來源於半山腰的一片岩層,在2000年被確定為“金釘子”﹔山腳下的另一片岩層中,存在著名為王氏克拉克刺的化石,在2005年被確定為另一枚“金釘子”。泥沙掩埋、歲月沉積,短短40多米的距離,卻隔著近200萬年時間:一個是三疊紀的開端,一個是二疊紀長興階的起點。

二疊紀兩個“金釘子”分別位於廣西來賓市蓬萊灘和浙江長興縣煤山,由中科院南京地質古生物研究所金玉玕院士領導的兩個國際工作組開展科研工作,沈樹忠是成員之一。

對沈樹忠來說,走上這條科研道路,是偶然,也是必然。

1977年,他第一次參加高考,成績並不理想,來年報考中專,被浙江煤炭工業學校(浙江工商大學前身之一)地質專業錄取。畢業后,他被分配到安徽浙江交界的長廣煤炭公司成了一名地質技術員。

有一天,他無意中看到了中專生考上研究生的新聞。“我靈光一閃,找到了人生努力的方向。”沈樹忠說,經過夜以繼日的學習,兩年后終於考上了中國礦業大學的研究生,1989年博士畢業后留校任教。

另一次轉折發生在1994年。一次西藏科考改變了他的科研軌跡。

“那時去西藏科考的年輕人也少,連續一個月跋山涉水,總共背回來上百公斤重的石頭。”沈樹忠回憶,他早期的成果基本都是在西藏做出來的。

1996年,沈樹忠被教育部選派赴日本留學,后來到澳大利亞讀博士后。1999年,希望繼續從事地層學工作的他攜全家回國,開始了二疊紀古生物學與地層學的研究生涯。

  破譯岩石中的奧秘,為研究地球演化提供參考

2.52億年前發生了大規模的生物滅絕事件,超過95%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕,地球從此進入恐龍時代。

這次事件是由什麼原因引起的?當時環境發生了什麼變化?持續時間有多長?這是藏在石頭中的秘密。

“地球上的一層層石頭,就如同天書中的一頁頁紙張。化石及其中的信息,不僅可以還原時間坐標系,還蘊含著當時的生活環境信息。”沈樹忠說,地層學家的工作就是要破譯這本石頭天書中隱藏的密碼。

古生物學家通過對地層、化石的研究,試圖還原生物大滅絕的歷史真相,但並沒有一致的看法。

在長興煤山,中科院南京地質古生物研究所的研究團隊和國際同行一起開展了高精度綜合年代地層框架的研究。“我們得出的結論是,生態系統的崩潰是由大規模的火山噴發引起,其中西伯利亞火山多次噴發的規模最大,多地的岩漿活動造成地表溫度及整個環境的迅速惡化。”沈樹忠說,火山噴發出大量溫室氣體,使得蘊藏在地表沉積物中的甲烷氣體釋放,海陸生態系統迅速崩潰。

在生物大滅絕事件的科研中,地層學研究主要是解決時間對比問題。過去有科學家認為,這樣的大滅絕要花上百萬年甚至上千萬年的時間。2011年,沈樹忠所在的研究團隊通過應用高精度的單顆粒鋯石鈾—鉛同位素測年法,將這一事件的過程精確到20萬年,2014年進一步精確到6萬年左右。

沈樹忠進一步解釋,地質歷史時期發生了多次生物大滅絕事件,這些事件與生物的正常更替不同。研究歷史上的生物大滅絕的原因、時間等信息,對評估當今地球面臨的危險、預測地球今后的發展趨勢有重要參考價值。

從博士論文選擇“腕足動物和生物大滅絕”作為主攻研究題目至今,沈樹忠像一枚“金釘子”一樣,深深扎根在這片學術的岩層中。

  希望更多人了解地層學,期盼年輕學子投身科研

在學院官網上,有一張沈樹忠頗為滿意的照片,那是16年前他在澳大利亞悉尼盆地考察時拍攝的。彼時的他,烏黑的頭發、白皙的皮膚。而眼前的他,花白的頭發、黝黑的膚色,如同換了一副模樣。

盡管如此,談起艱辛的科研之路,他樂在其中。“從事這種研究有很多樂趣。不僅可以欣賞美好的大自然,層層疊疊的岩石還蘊含著破解地球和生命演化的奧秘。”沈樹忠坦言,每當找到精美的化石或有了新發現,那種滿足感、幸福感難以言表,所有的疲勞和辛苦都不復存在。

地層學是地質學的基礎性學科,沈樹忠覺得,學科發展和人才儲備還是有隱憂。

一方面是由於地層學的專業相對小眾,許多人了解不多。另一方面,雖然不少高校均設置了與地層學相關的專業,但在當前社會,市場應用性更強的專業往往更受歡迎﹔還有些高校甚至取消了相關專業,導致人才匱乏。此外,地層學作為基礎學科,也不如新興學科受重視。

“目前,我國在傳統地層學研究領域已經達到世界先進水平,但要在更大舞台上發揚學科所長,還有很大的提升空間,特別是在開展多學科交叉研究方面需要加強。”沈樹忠坦言,希望相關部門增加招生力度、制訂地層學后備人才的培養計劃、加大對學科建設的支持力度,提高我國地層學和古生物學的研究水平。

在沈樹忠看來,從事地層學的研究工作,最重要的是要有吃苦耐勞的品質、甘坐冷板凳的精神,在日復一日的文獻翻閱、野外考察、化石挖掘、處理分析中默默奉獻。

“希望能更多地介紹地層學是什麼、學者們做了哪些工作,更希望看到有年輕學子說想來學習、做研究。這是我願意接受採訪的原因。”沈樹忠說。

《人民日報》2019年07月17日12版

(責編:孟二波、張鑫)

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