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张弥曼:揭开古生物生命起源秘密

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热度18票 浏览9次 时间:2022年6月22日 14:06
张弥曼:揭开古生物生命起源秘密

张弥曼:揭开古生物生命起源秘密

(化石网报道)据生物学通报:党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视科技事业,对广大科学家群体寄予深切厚望。2020年9月11日,习近平总书记在科学家座谈会上特别强调要大力弘扬科学家精神,为弘扬科学家精神,树立优良学风作风提供了根本遵循。党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,明确提出要弘扬科学精神,营造崇尚创新的社会氛围。

为贯彻落实《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》《关于推动学术期刊繁荣发展的意见》,充分发挥学术期刊在弘扬科学家精神、改进作风学风等方面的重要作用,本刊在微信公众号特别策划“科学家”专栏,持续讲述生物学领域科学家故事,诠释科学家精神。

本期科学家——张弥曼(1936—)

张弥曼(1936年4月—),古脊椎动物学家,中国科学院院士。主要从事比较形态学、古鱼类学、中-新生代地层、古地理学、古生态学及生物进化论的研究,为东亚真骨鱼类的起源演化和动物地理学提供了化石证据。1995年获国家自然科学奖二等奖。2018年获世界杰出女科学家奖。

2017年11月13日,联合国教科文组织公布了2018年度世界杰出女科学家成就奖名单,81岁的中国古脊椎动物学家张弥曼女士赫然在列。联合国教科文组织给出的获奖理由是:她为水生脊椎动物向陆地演化提供了化石证据,这一创举是开创性的,在世界上具有重要的价值。

1936年,张弥曼出生在江苏省南京市一个普通的家庭里。在八一三事变之后,她随父母前往四川逃难,后辗转到江西定居,由于时局动乱,社会动荡不安,张弥曼的学业生涯并不顺利,直到抗日战争结束后,才受到比较持续稳定的教育。

时代感召,弃医从地

张弥曼的父亲是医学生物学教授,在他的影响下,张弥曼从小看惯实验室的尸体解剖,在年幼的心中种下了当医生的种子。高中生物实验课她已经能够解剖蚯蚓,而且保证不戳破蚯蚓的血管。这种熟练的技艺坚定了她继续学医的想法。当时,新中国刚成立不久,正在努力实现工业化的新中国急需地质方面的人才。张弥曼在报纸上看到了刘少奇同志的讲话,“地质是工业的尖兵,国家要建设首先需要工业,而工业首先需要矿产资源”。

这对张弥曼的触动很大,再加上担任校内辅导员的师姐的劝说,出于报效祖国的考虑,同时也为满足自己对野外考察的好奇心,年仅17岁的她在高中毕业后毅然改变了初衷,决定报考地质学。

1958年,张弥曼离开家乡来到北方,走入了她陌生的古生物系。入学不久,她便被北京地质学院派遣到莫斯科大学进行深造。当时连一点概念都没有。专业不懂,语言不通,从零开始谈何容易?但什么困难都对抗不过“求实求真” 这4个字,张弥曼埋头功课,跟专业较上了真。陌生的国度、陌生的语言,并没有磨灭张弥曼那颗潜心钻研的心。她前往莫斯科郊外进行生物实验,在河边采集鱼化石,在繁星点点的夜空捕鱼收网。

身先士卒,开发油田

石油是工业的血液,新中国成立之后,由于勘探技术的落后,石油大量依靠进口,我国石油资源并不缺乏,但是缺乏发掘技术,甚至被外国其他地质学家扣上了贫油国的帽子,西方国家更是对中国实施资源封锁。所以在此基础上,掌握勘探技术开发新能源已经成为迫在眉睫的问题。刚参加工作的张弥曼采集中国东部沿海地区中、新地层的化石,研究其形态分布,动物群落,通过对古动物地理环境及其成因的研究,张弥曼不仅在古生物学基础理论上取得了令人瞩目的突破,更为石油勘探工作中的地层对比、地质时代分析、沉积环境的确定等提供了重要的理论基础。

20世纪60年代,大庆油田开发初期,各界专家根据自己的专业判断地下石油的分布。在当时,大多数人都认为,含油层应该在1.5亿年前的早白垩世时期,而石油勘探也应该在对应的地层中进行,而张弥曼却持反对的观点,她对地层中的化石样本进行分析,提出含油最丰富的地层,应在1亿年前左右的晚白垩世时期。她的这一研究结果,为大庆油田的成功开采指明了道路。胜利油田开发时,张弥曼发现有海洋曾经覆盖过的痕迹,因而成油地质时代与普通油田有所不同,这一发现又为胜利油田的顺利开发奠定了良好的理论基础。

心如磐石,求索远古

1960年,张弥曼从莫斯科大学地质系毕业后进入中国科学院古脊椎动物与古人类研究所工作。回国后,她的足迹遍及中国的大江南北,一年中有大部分的时间,都在全国各地寻找化石。一个人一根扁担,挑着二三十公斤的行李,再走几十公里的山路,对她来说是家常便饭。漫长的旅程除了痛苦还有很多意想不到的事情。在横店进行调查时,她只能在农舍的阁楼上睡觉,那里覆盖着稻草和烂棉绒,晚上醒来甚至感到有老鼠在脸上爬来爬去。这段时间里张弥曼无法洗澡,回到家后,身上已经长了很多虱子。那个年代物质匮乏,衣服和被子都不舍得扔掉,所以张弥曼把它们丢进一个大锅里煮沸消毒。在野外,吃饭更是大问题。饥饱不定的日子过久了,张弥曼竟锻炼出一个“弹簧胃”。有时就着几块霉豆腐, 一顿饭她能吃下一公斤。

1966年,张弥曼在瑞典斯德哥尔摩国家自然历史博物馆做过一年研究工作,1980年,她又在那里做访问学者。在瑞典期间,张弥曼的三位老师均对中国特有的产自云南省早泥盆世时期的总鳍鱼类杨氏鱼进行研究。她带去云南的杨氏鱼化石,用瑞典的连续磨片法展开深入分析,发现老师认为应该归入总鳍鱼类的杨氏鱼没有内鼻孔,也没有颅中关节,这个发现和老师的观点相左。为了拿出可信的事实,张弥曼采用了切面画的方法,她在显微镜下总共画了540多幅线条图,而这些图画一张就要花费十几个小时以上,为了加快研究进度,她抛弃了所有娱乐活动,每天只睡4个小时,被瑞典斯德哥尔摩国家自然历史博物馆的同事称为“不睡觉的中国女人”。而张弥曼的想法非常简单,潜心学术,绝不浪费一分一秒的时间在无关紧要的事情上。她的研究结果给四足动物起源、骨鱼类形态学系统发育和生物地理研究领域带来了重要的突破。

生物进化理论认为,陆地四足动物从水生脊椎动物中逐渐进化而来。但是陆地四足动物的祖先究竟是哪种鱼?近100年来,学术界一直在争论。当时,一位在古生物学研究中具有影响力的瑞典古生物学家认为,鳍鱼的祖先是陆地四足动物的祖先,这一观点也被其他学者所接受。20世纪80年代,张弥曼在瑞典期间,利用当地先进的技术和设备对中国总鳍鱼类化石进行研究,发现这种鱼没有内鼻孔,就意味着它们不能离开水面。美国著名鱼类学家罗森在给张弥曼的一封信中提到:这一发现动摇了传统理论。

那些在普通人眼中平淡无奇的石头总是给张弥曼带来无尽的乐趣。她经常整天和它们待在一起。她多年来一直沉迷于化石堆,一直坚持收集化石,对其进行修复,对它们拍照并进行细致的研究。“我知道我做了什么,即使我不小心破坏了化石,它也不会妨碍我的研究。”张弥曼谦虚地说。她研究化石的目的是学习,“探索油田时,各行各业的学者根据自己的专业知识提出了自己的见解,而我只是其中之一,尽了自己的本分。” 她谦虚地说。

张弥曼凭借其研究成果逐渐成为古生物学领域的权威,但她并不因过去的成就而停滞不前。在20世纪90年代,她改变了研究视角,转向相对空白的中生代和新生代鱼类化石。

提携后学,谦逊若谷

在瑞典期间,享誉海外的张弥曼面前有无数的道路可以走,但她毅然决然选择返回中国培养学生。一个老师的影响是永恒的,他(她)没法儿知道自己的影响止于何处。张弥曼很感激在她人生的各个阶段为她提供帮助的良师益友,她也用爱和友善对待年轻人,成为学生的铺路石和向导。作为导师,她对学生和年轻学者毫无保留,都会尽力选拔培养人才,尊重学生的意愿,给学生充足的空间自由发挥,找到适合自己的方向。她甚至主动放弃了热门领域,朝着鲜为人知的方向——新生代鲤科鱼化石,发起新的探索和挑战。

“这一块再不做,中国就赶不上了”。经过数十年的风风雨雨,弃医从地的初衷从未被遗忘。在她的研究和努力推动下,鲜为人知的中国鱼类化石逐渐进入了国际视野。许多国际专家来中国寻求合作。化石堆砌的世界,在她的脚下一点点铺展开来。张弥曼收获颇丰、硕果累累,在国际上多次斩获大奖。

当“世界杰出女科学家奖”公布2018年获奖者名单时,张弥曼拒绝了许多采访。她说:“我所做的工作实际上并没有什么特殊的,仍然有很多(研究)工作要做。”这是张弥曼的眼界和胸怀,她在世界上享有很高的声誉,却仍旧虚怀若谷。早在2007年前,《自然》杂志的记者雷克斯·道尔顿就在文章中写道:“她沉迷于化石,在采访中,当被问及自己的成就时,她总闭口不谈”。张弥曼被选为瑞典皇家科学院的外籍院士,这是中国科学家第一次获得这一荣誉,她谦虚地说:“这一荣誉并不属于我个人……”

现在已经耄耋之年的张弥曼,仍在探索人类起源的道路上不断前进。 对于国家,她总是怀抱难以割舍的感情。“我们国家的科学取得今天的成就并非易事,我们必须清楚地认识到,距离世界领先水平还有一段很长的路要走。”

“当老朋友一个个离开时,我庆幸自己仍然在这个世界上,所以我必须珍惜时间,做更多有趣的事情。” 在山水间跋涉后,她跳入石岭山冈,穷尽一生向远古时代寻求声音。张弥曼仍在继续她的研究,始终如一地坚定探索人类的起源,勘察那些在地球和时间上旅行的鱼。(本文节选自“科学家精神”系列丛书)
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