2019年8月19日
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他是首位获得地层学国际个人突出贡献奖的亚洲科学家
沈树忠 扎根岩层的“金钉子”

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他是第一位荣获地层学国际个人突出贡献奖的亚洲科学家。对他而言,走上科研这条道路,是偶然,也是必然。从博士期间到现在,他就像一枚“金钉子”一样,深深扎根在学术的岩层中,为地层学研究贡献力量。

日前,在意大利米兰举行的第三届国际地层学大会上,中国科学院院士、南京大学地球科学与工程学院教授沈树忠荣获地层学国际个人突出贡献奖。

这一由国际地层委员会2004年设立、每4年颁发一次,且每次仅有一人获奖的个人突出贡献奖,旨在奖励在国际地层学领域做出突出贡献的地质学家。57岁的沈树忠是第一位获此奖项的亚洲科学家。

颁奖词中介绍,沈树忠是二叠纪两个“金钉子”落户中国的主要贡献者之一,为二叠纪综合地层学、地层序列的建立和全球对比、二叠纪末生物大灭绝的研究做出了重要贡献。

抓住一切学习机会,找到人生努力的方向

在地质学上,“金钉子”是定义和区别全球不同年代所形成地层的唯一标准,建立“金钉子”主要目的之一是为了解决地质历史的时间对比问题。目前,中国已建立了11颗“金钉子”,与意大利并列为数量最多的国家。

在浙江长兴煤山国家级地质遗迹保护区,一个10米高的立柱,顶端是一块放大了上千倍的微小欣德刺化石模型。它来源于半山腰的一片岩层,在2000年被确定为“金钉子”;山脚下的另一片岩层中,存在着名为王氏克拉克刺的化石,在2005年被确定为另一枚“金钉子”。泥沙掩埋、岁月沉积,短短40多米的距离,却隔着近200万年时间:一个是三叠纪的开端,一个是二叠纪长兴阶的起点。

二叠纪两个“金钉子”分别位于广西来宾市蓬莱滩和浙江长兴县煤山,由中科院南京地质古生物研究所金玉玕院士领导的两个国际工作组开展科研工作,沈树忠是成员之一。

对沈树忠来说,走上这条科研道路,是偶然,也是必然。

1977年,他第一次参加高考,成绩并不理想,来年报考中专,被浙江煤炭工业学校(浙江工商大学前身之一)地质专业录取。毕业后,他被分配到安徽浙江交界的长广煤炭公司成了一名地质技术员。

有一天,他无意中看到了中专生考上研究生的新闻。“我灵光一闪,找到了人生努力的方向。”沈树忠说,经过夜以继日的学习,两年后终于考上了中国矿业大学的研究生,1989年博士毕业后留校任教。

另一次转折发生在1994年。一次西藏科考改变了他的科研轨迹。

“那时去西藏科考的年轻人也少,连续一个月跋山涉水,总共背回来上百公斤重的石头。”沈树忠回忆,他早期的成果基本都是在西藏做出来的。

1996年,沈树忠被教育部选派赴日本留学,后来到澳大利亚读博士后。1999年,希望继续从事地层学工作的他携全家回国,开始了二叠纪古生物学与地层学的研究生涯。

破译岩石中的奥秘,为研究地球演化提供参考

2.52亿年前发生了大规模的生物灭绝事件,超过95%的海洋生物和75%的陆地生物灭绝,地球从此进入恐龙时代。

这次事件是由什么原因引起的?当时环境发生了什么变化?持续时间有多长?这是藏在石头中的秘密。

“地球上的一层层石头,就如同天书中的一页页纸张。化石及其中的信息,不仅可以还原时间坐标系,还蕴含着当时的生活环境信息。”沈树忠说,地层学家的工作就是要破译这本石头天书中隐藏的密码。

古生物学家通过对地层、化石的研究,试图还原生物大灭绝的历史真相,但并没有一致的看法。

在长兴煤山,中科院南京地质古生物研究所的研究团队和国际同行一起开展了高精度综合年代地层框架的研究。“我们得出的结论是,生态系统的崩溃是由大规模的火山喷发引起,其中西伯利亚火山多次喷发的规模最大,多地的岩浆活动造成地表温度及整个环境的迅速恶化。”沈树忠说,火山喷发出大量温室气体,使得蕴藏在地表沉积物中的甲烷气体释放,海陆生态系统迅速崩溃。

在生物大灭绝事件的科研中,地层学研究主要是解决时间对比问题。过去有科学家认为,这样的大灭绝要花上百万年甚至上千万年的时间。2011年,沈树忠所在的研究团队通过应用高精度的单颗粒锆石铀—铅同位素测年法,将这一事件的过程精确到20万年,2014年进一步精确到6万年左右。

沈树忠进一步解释,地质历史时期发生了多次生物大灭绝事件,这些事件与生物的正常更替不同。研究历史上的生物大灭绝的原因、时间等信息,对评估当今地球面临的危险、预测地球今后的发展趋势有重要参考价值。

从博士论文选择“腕足动物和生物大灭绝”作为主攻研究题目至今,沈树忠像一枚“金钉子”一样,深深扎根在这片学术的岩层中。

希望更多人了解地层学,期盼年轻学子投身科研

在学院官网上,有一张沈树忠颇为满意的照片,那是16年前他在澳大利亚悉尼盆地考察时拍摄的。彼时的他,乌黑的头发、白皙的皮肤。而眼前的他,花白的头发、黝黑的肤色,如同换了一副模样。

尽管如此,谈起艰辛的科研之路,他乐在其中。“从事这种研究有很多乐趣。不仅可以欣赏美好的大自然,层层叠叠的岩石还蕴含着破解地球和生命演化的奥秘。”沈树忠坦言,每当找到精美的化石或有了新发现,那种满足感、幸福感难以言表,所有的疲劳和辛苦都不复存在。

地层学是地质学的基础性学科,沈树忠觉得,学科发展和人才储备还是有隐忧。

一方面是由于地层学的专业相对小众,许多人了解不多。另一方面,虽然不少高校均设置了与地层学相关的专业,但在当前社会,市场应用性更强的专业往往更受欢迎;还有些高校甚至取消了相关专业,导致人才匮乏。此外,地层学作为基础学科,也不如新兴学科受重视。

“目前,我国在传统地层学研究领域已经达到世界先进水平,但要在更大舞台上发扬学科所长,还有很大的提升空间,特别是在开展多学科交叉研究方面需要加强。”沈树忠坦言,希望相关部门增加招生力度、制订地层学后备人才的培养计划、加大对学科建设的支持力度,提高我国地层学和古生物学的研究水平。

在沈树忠看来,从事地层学的研究工作,最重要的是要有吃苦耐劳的品质、甘坐冷板凳的精神,在日复一日的文献翻阅、野外考察、化石挖掘、处理分析中默默奉献。

“希望能更多地介绍地层学是什么、学者们做了哪些工作,更希望看到有年轻学子说想来学习、做研究。这是我愿意接受采访的原因。”沈树忠说。