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“世界杰出女科學家”張彌曼:用一個甲子的時光解密遠古化石謎團

發布時間:2018-03-27 09:37:01  |  來源:央視網  |  作者:李珊珊 張莉

央視網消息:“我們是誰,我們從哪里來?(It explores fundamental questions about who we are and where we came from)”這是一個哲學問題,而她卻用對地質科學的畢生探索漂亮作答。

3月22日,2018年度“世界杰出女科學家獎”的頒獎典禮上,一位82歲的中國老人吸引了全世界的目光。

衣著簡潔,笑容輕松,神態堅定。5分鐘的演講,她用了法語、英語、漢語、俄語四種語言,全程脫稿,發音標準,風趣幽默,贏得數次掌聲,一舉一動盡顯大方優雅。

圖片說明:張彌曼(中)在“世界杰出女科學家獎”頒獎典禮

她就是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所教授、中國科學院院士、英國林奈學會外籍會士、瑞典皇家科學院外籍院士張彌曼女士。

“我的古脊椎動物研究生涯始于大概60年前?!睆垙浡C獎典禮上表示,自己最初選擇專業并非出于興趣,而是響應國家號召,但做起研究后“發現非常有意思”,如同“先結婚后戀愛”。

棄醫投身地質 與化石“結婚”

張彌曼1936年出生于一個知識分子家庭,父親張宗漢是醫學生物學教授,在神經代謝生理領域卓有成就。幼承庭訓的她長大后自然地產生了當醫生的想法。到了高中,她在這方面的天賦進一步顯現,實驗課上解剖那些很細的小蚯蚓,張彌曼從來不會碰破血管,靈巧的操作令人贊嘆。

2011年,張彌曼在新疆進行野外勘探(圖片來源:中科院古脊椎動物與古人類研究所)

上世紀的50年代初,當時的中國正在朝工業化邁進,國家號召青年學生積極投身地質這一國內幾乎是一片空白的學科。高中畢業的張彌曼心有所思、情有所感,于是選了另一條人生道路,報考了北京地質學院,以期為祖國尋找礦產資源。

帶著母親趕制的厚棉襖從南方來到北方,被分配到古生物系的張彌曼有些惴惴,又滿懷期待,在此之前,她對這門學問一無所知。

“1955年,我們十幾位同學被分到莫斯科大學古生物學專業學習。至于古生物學究竟是怎么一回事,我們當時卻連一點兒概念都沒有?!睆垙浡貞洠晟俚你露]有阻擋張彌曼一顆求實求真的心。

在莫斯科大學學習期間,張彌曼接受魚類學家伍獻文先生的建議,選擇古魚類研究,從此踏入生命演化“失落的世界”——包括人在內的四足動物起源過程。

張彌曼舊照(資料圖)

年輕時的張彌曼每年都會花幾個月的時間在全國各地尋找化石。行走20多公里的山路,睡在農家的閣樓上、村里祠堂的戲臺上,時而有老鼠爬過,身上長了虱子……數十載的堅持,張彌曼從未退縮。寂寞山嶺間,人跡罕至處,多了一個跋涉的倩影——身負30多公斤的行囊,一根扁擔挑著錘子、膠水、化石紙和被子。

不負時光 和化石談“戀愛”

顯微鏡下,化石表面一條小魚的輪廓清晰分明,這是張彌曼擁有的很多化石中的一塊,在她20多平方米的辦公室里,擺著各式各樣的化石。這些沉睡上億年的寶貝,見證了遠古的風云變幻。每塊化石都見證著一段滄海桑田,而張彌曼的工作則是揭開這些化石背后的謎團。

張彌曼(右一)在頒獎禮上和部分獲獎者合影

比較形態學、古地理學、古生態學及生物進化論是張彌曼長期從事的研究領域。現年82歲的她,獲頒“世界杰出女科學家成就獎”,對中國的古生物學發展,甚至對全世界的古生物學領域來說,都有深遠意義。這也是該獎首次授予古生物學家,聯合國教科文組織在提名聲明中稱:“她創舉性的研究工作為水生脊椎動物向陸地的演化提供了化石證據?!?/p>

達爾文時代以來,人們一直認為包括我們自己在內的陸地脊椎動物,即四足動物是由水中的脊椎動物——魚逐步進化過來的,但是究竟哪一種魚是陸地四足動物的祖先?近百年來,學術界一直爭論不休。當時,一位在古生物學研究上頗有影響的瑞典古生物學家認為,總鰭魚類是陸地四足動物祖先,這一觀點也被其他學者所認同。

1980年,張彌曼以訪問學者的身份到瑞典國家自然歷史博物館工作。她花費了數十年時間,通過那里的技術和設備來研究中國總鰭魚類化石,其中有些化石可追溯到距今4億年前的泥盆紀。那一塊塊普通人眼中顯得生硬的石頭,張彌曼常常一擺弄就是一上午。沉迷在化石堆中多年,她一直堅持自己動手采集化石、修理化石、給化石拍照、研究化石?!白约号臇|西自己知道,哪怕不小心把化石弄壞了,也不會妨礙我的研究?!?/p>

1982年,她采用連續磨片法,完成了對泥盆紀原始肉鰭魚類楊氏魚(Youngolepis)頭顱的三維重建,并研究提出:楊氏魚雖歸入總鰭魚類,但它沒有內鼻孔,是一種原始的肺魚。而沒有內鼻孔就不能離開水呼吸空氣,也就不存在上岸生活的物質基礎。

她的發現讓世界古生物界為之震動,對四足動物起源新一輪的探索由此開啟。隨著中國云南曲靖陸續發現震動古生物界的泥盆紀、志留紀魚化石,張彌曼的觀點逐漸獲得學界認同。楊氏魚的模型陳列在美國自然歷史博物館的脊椎動物演化展廳。

張彌曼制成的楊氏魚化石等比例放大標本。(視頻截圖)

她的學生、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員朱敏說:“越來越多的化石證明,魚類登陸的關鍵環節發生在中國云南,而張先生是這一大發現的開拓者?!?/p>

海外求學經歷使張彌曼視野開闊,重視國際合作。到現在,年逾八旬的張彌曼還能講流利的英語、俄語?!肮派餆o國界,這個領域的國際合作和交流非常多,也需要看各種文字的文章,甚至一些比較古老,比如19世紀的文章。”對于沒有譯本的外語文獻,“只能苦苦地拿著字典硬查?!?/p>

“古生物學家,特別是研究無脊椎動物的科學家們能給國家礦產、石油開發提供基礎的地質資料?!闭劶肮派飳W研究價值,張彌曼認為,這一領域雖然并不為大眾所熟知,但其應用價值不可小覷。

心如磐“石” 求索遠古的聲音

2008年,張彌曼在PNAS(美國科學院院刊)發表關于伍氏獻文魚的研究成果,這類骨骼異常粗大的魚類見證了印度板塊與歐亞板塊相撞、青藏高原隆升以及由來已久的干旱化進程。

張彌曼(右一)在向學生介紹研究內容。(圖片來源:中科院古脊椎動物與古人類研究所)

2011年和2015年張彌曼分別榮獲芝加哥大學、美國自然博物館吉爾德研究生院榮譽博士學位,2016年獲國際古脊椎動物學界最高獎——羅美爾-辛普森終身成就獎。

功成名就后,張彌曼沒有躺在過去的輝煌中安享晚年,而是轉身投入另一個少有人關注的領域,開始新的探索——新生代鯉科魚化石研究。“這一塊再不做,中國就趕不上了?!彼忉屨f,新生代魚類化石反映了近年來地球的變化,未來還能很好地和分子生物學結合起來,可能會誕生新的大發現。

“一個老師的影響是永恒的,他是沒法兒知道自己的影響止于何處。”在“世界杰出女科學家獎”頒獎典禮上,張彌曼分別用俄語和瑞典語讀出早期導師的名字,細節之處更顯感激之心。

對待年輕人,張彌曼甘當鋪路石、領路人,毫無保留。她主動將炙手可熱的研究領域交給年輕學者。在她的支持下,中國科學院大學地學院教授朱敏及其團隊在Nature、Science等重要刊物發表十余篇重要成果,一些成果被國外教科書所采用,獲國家自然科學獎二等獎、何梁何利基金科學與技術進步獎等重要獎勵。

“當老朋友一個個離去,我慶幸自己還在這個世界上,所以更要珍惜時間,多做一些有意思的事情。”跋山涉水,踽踽前行,張彌曼一頭扎進石嶺山崗,用一生索求那來自遠古的聲音。正如主辦方在獲獎者介紹中所言——張彌曼仍在繼續她的研究,永遠堅定地探索著人類的起源,勘測那些在地球和時間中旅行的魚。(文/李珊珊 張莉)

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責任編輯:吳亮
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