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“世界杰出女科学家”张弥曼:用一个甲子的时光解密远古化石谜团

来源: 央视网 作者:李珊珊 张莉 时间:2018-03-27 10:44:20

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  央视网消息:“我们是谁,我们从哪里来?(It explores fundamental questions about who we are and where we came from)”这是一个哲学问题,而她却用对地质科学的毕生探索漂亮作答。

  3月22日,2018年度“世界杰出女科学家奖”的颁奖典礼上,一位82岁的中国老人吸引了全世界的目光。

  衣着简洁,笑容轻松,神态坚定。5分钟的演讲,她用了法语、英语、汉语、俄语四种语言,全程脱稿,发音标准,风趣幽默,赢得数次掌声,一举一动尽显大方优雅。

  图片说明:张弥曼(中)在“世界杰出女科学家奖”颁奖典礼

  她就是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所教授、中国科学院院士、英国林奈学会外籍会士、瑞典皇家科学院外籍院士张弥曼女士。

  “我的古脊椎动物研究生涯始于大概60年前。”张弥曼颁奖典礼上表示,自己最初选择专业并非出于兴趣,而是响应国家号召,但做起研究后“发现非常有意思”,如同“先结婚后恋爱”。

  弃医投身地质与化石“结婚”

  张弥曼1936年出生于一个知识分子家庭,父亲张宗汉是医学生物学教授,在神经代谢生理领域卓有成就。幼承庭训的她长大后自然地产生了当医生的想法。到了高中,她在这方面的天赋进一步显现,实验课上解剖那些很细的小蚯蚓,张弥曼从来不会碰破血管,灵巧的操作令人赞叹。

  2011年,张弥曼在新疆进行野外勘探(图片来源:中科院古脊椎动物与古人类研究所)

  上世纪的50年代初,当时的中国正在朝工业化迈进,国家号召青年学生积极投身地质这一国内几乎是一片空白的学科。高中毕业的张弥曼心有所思、情有所感,于是选了另一条人生道路,报考了北京地质学院,以期为祖国寻找矿产资源。

  带着母亲赶制的厚棉袄从南方来到北方,被分配到古生物系的张弥曼有些惴惴,又满怀期待,在此之前,她对这门学问一无所知。

  “1955年,我们十几位同学被分到莫斯科大学古生物学专业学习。至于古生物学究竟是怎么一回事,我们当时却连一点儿概念都没有。”张弥曼回忆,但年少的懵懂并没有阻挡张弥曼一颗求实求真的心。

  在莫斯科大学学习期间,张弥曼接受鱼类学家伍献文先生的建议,选择古鱼类研究,从此踏入生命演化“失落的世界”——包括人在内的四足动物起源过程。

  张弥曼旧照(资料图)

  年轻时的张弥曼每年都会花几个月的时间在全国各地寻找化石。行走20多公里的山路,睡在农家的阁楼上、村里祠堂的戏台上,时而有老鼠爬过,身上长了虱子……数十载的坚持,张弥曼从未退缩。寂寞山岭间,人迹罕至处,多了一个跋涉的倩影——身负30多公斤的行囊,一根扁担挑着锤子、胶水、化石纸和被子。

  不负时光和化石谈“恋爱”

  显微镜下,化石表面一条小鱼的轮廓清晰分明,这是张弥曼拥有的很多化石中的一块,在她20多平方米的办公室里,摆着各式各样的化石。这些沉睡上亿年的宝贝,见证了远古的风云变幻。每块化石都见证着一段沧海桑田,而张弥曼的工作则是揭开这些化石背后的谜团。

  张弥曼(右一)在颁奖礼上和其他获奖者合影

  比较形态学、古地理学、古生态学及生物进化论是张弥曼长期从事的研究领域。现年82岁的她,获颁“世界杰出女科学家成就奖”,对中国的古生物学发展,甚至对全世界的古生物学领域来说,都有深远意义。这也是该奖首次授予古生物学家,联合国教科文组织在提名声明中称:“她创举性的研究工作为水生脊椎动物向陆地的演化提供了化石证据。”

  达尔文时代以来,人们一直认为包括我们自己在内的陆地脊椎动物,即四足动物是由水中的脊椎动物——鱼逐步进化过来的,但是究竟哪一种鱼是陆地四足动物的祖先?近百年来,学术界一直争论不休。当时,一位在古生物学研究上颇有影响的瑞典古生物学家认为,总鳍鱼类是陆地四足动物祖先,这一观点也被其他学者所认同。

  1980年,张弥曼以访问学者的身份到瑞典国家自然历史博物馆工作。她花费了数十年时间,通过那里的技术和设备来研究中国总鳍鱼类化石,其中有些化石可追溯到距今4亿年前的泥盆纪。那一块块普通人眼中显得生硬的石头,张弥曼常常一摆弄就是一上午。沉迷在化石堆中多年,她一直坚持自己动手采集化石、修理化石、给化石拍照、研究化石。“自己弄的东西自己知道,哪怕不小心把化石弄坏了,也不会妨碍我的研究。”

  1982年,她采用连续磨片法,完成了对泥盆纪原始肉鳍鱼类杨氏鱼(Youngolepis)头颅的三维重建,并研究提出:杨氏鱼虽归入总鳍鱼类,但它没有内鼻孔,是一种原始的肺鱼。而没有内鼻孔就不能离开水呼吸空气,也就不存在上岸生活的物质基础。

  她的发现让世界古生物界为之震动,对四足动物起源新一轮的探索由此开启。随着中国云南曲靖陆续发现震动古生物界的泥盆纪、志留纪鱼化石,张弥曼的观点逐渐获得学界认同。杨氏鱼的模型陈列在美国自然历史博物馆的脊椎动物演化展厅。

  张弥曼制成的杨氏鱼化石等比例放大标本。(视频截图)

  她的学生、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏说:“越来越多的化石证明,鱼类登陆的关键环节发生在中国云南,而张先生是这一大发现的开拓者。”

  海外求学经历使张弥曼视野开阔,重视国际合作。到现在,年逾八旬的张弥曼还能讲流利的英语、俄语。“古生物无国界,这个领域的国际合作和交流非常多,也需要看各种文字的文章,甚至一些比较古老,比如19世纪的文章。”对于没有译本的外语文献,“只能苦苦地拿着字典硬查。”

  “古生物学家,特别是研究无脊椎动物的科学家们能给国家矿产、石油开发提供基础的地质资料。”谈及古生物学研究价值,张弥曼认为,这一领域虽然并不为大众所熟知,但其应用价值不可小觑。

  心如磐“石”求索远古的声音

  2008年,张弥曼在PNAS(美国科学院院刊)发表关于伍氏献文鱼的研究成果,这类骨骼异常粗大的鱼类见证了印度板块与欧亚板块相撞、青藏高原隆升以及由来已久的干旱化进程。

  张弥曼(右一)在向学生介绍研究内容。(图片来源:中科院古脊椎动物与古人类研究所)

  2011年和2015年张弥曼分别荣获芝加哥大学、美国自然博物馆吉尔德研究生院荣誉博士学位,2016年获国际古脊椎动物学界最高奖——罗美尔-辛普森终身成就奖。

  功成名就后,张弥曼没有躺在过去的辉煌中安享晚年,而是转身投入另一个少有人关注的领域,开始新的探索——新生代鲤科鱼化石研究。“这一块再不做,中国就赶不上了。”她解释说,新生代鱼类化石反映了近年来地球的变化,未来还能很好地和分子生物学结合起来,可能会诞生新的大发现。

  “一个老师的影响是永恒的,他是没法儿知道自己的影响止于何处。”在“世界杰出女科学家奖”颁奖典礼上,张弥曼分别用俄语和瑞典语读出早期导师的名字,细节之处更显感激之心。

  对待年轻人,张弥曼甘当铺路石、领路人,毫无保留。她主动将炙手可热的研究领域交给年轻学者。在她的支持下,中国科学院大学地学院教授朱敏及其团队在Nature、Science等重要刊物发表十余篇重要成果,一些成果被国外教科书所采用,获国家自然科学奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等重要奖励。

  “当老朋友一个个离去,我庆幸自己还在这个世界上,所以更要珍惜时间,多做一些有意思的事情。”跋山涉水,踽踽前行,张弥曼一头扎进石岭山岗,用一生索求那来自远古的声音。正如主办方在获奖者介绍中所言——张弥曼仍在继续她的研究,永远坚定地探索着人类的起源,勘测那些在地球和时间中旅行的鱼。(文/李珊珊 张莉)

 
责任编辑:郭微微
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