侯先光的“石头记”
2015-12-10 10:39:33   来源:化石网   评论:0 点击:

侯先光的石头记(化石网配图)(化石网报道)据光明日报(刘茜 任维东 张勇):经过艰苦细致的野外工作,1984年7月1日,侯先光发现了澄江化石群,它被誉为二十世纪最惊人的发现之一,为早期生命科学开辟了一个


侯先光的“石头记”(化石网配图)

(化石网报道)据光明日报(刘茜 任维东 张勇):经过艰苦细致的野外工作,1984年7月1日,侯先光发现了澄江化石群,它被誉为“二十世纪最惊人的发现之一”,为早期生命科学开辟了一个重要创新性研究领域。2009年10月,这一发现被我国科学家遴选为新中国科技60周年60大科技成果之一;2012年7月,澄江化石群被列入《世界自然遗产名录》。鉴于侯先光在寒武纪大爆发科学意义及早期生命演化理论创新性研究方面作出的突出贡献,2006年,他被选为国际古生物学会副主席,并于2003年获国家自然科学一等奖,2004年获何梁何利基金科学与技术进步奖,2012年获云南省杰出贡献奖等重要奖项。

找石头、敲石头、研究石头——侯先光教授这样形容自己的工作。

的确,1984年7月1日,侯先光找到的一块石头把他推向了事业的巅峰。正是这块来自5.3亿年前寒武纪的叶虾类化石,敲开了发现澄江动物群的大门。

这个发现立即被敏感的世界科学界誉为“二十世纪最惊人的发现之一”,被认为“对重新认识寒武纪生命大爆发和各动物门类的起源与演化理论有着极为重要意义”。近年来,又被科学界评价为“永远是科学的大厦”。

瑞典皇家科学院院士、诺贝尔奖评委扬·伯格斯琼教授评论:澄江“除寒武纪‘三叶虫’之外的大量化石发现,使全世界寒武纪大爆发的研究有了依据”。

2004年2月20日,侯先光与同行陈均远、舒德干一起,从国家领导人手中接过了国家自然科学一等奖的奖状。

寻觅

侯先光说:“古生物专业经常出野外,与大自然接触,我喜欢。”

“喜欢”“坚持”使侯先光在这个专业里越走越远,与共和国同龄的他曾任(2006-2010)国际古生物协会副主席,现为云南大学——云南省古生物研究重点实验室主任。

在云南大学的办公室里见到侯先光,清瘦且不善言辞,是他给人的第一印象。办公室里略显杂乱,堆满了装着化石的箱子,仔细一看,每个箱子、每块化石上都做了详细标识。

侯先光一直保留着记工作日记的习惯,牛皮纸袋里倒出来大大小小十几本,讲述着他40多年来工作中的点点滴滴,科学家性格中的严谨在这一细节中一览无余。

翻开一个64开的小日记本,蓝色钢笔记录了31年前的那个雨天:“7月1日,星期天。在帽天山采到叶虾类化石。”这就是后来被誉为二十世纪最惊人发现的澄江动物化石群第一次出现在人类视野。

史料记载,澄江有化石。早在1907年和1910年,法国学者就在澄江一带进行过地质古生物调查,留下的《滇东地质状况备忘录》记录了他们发现化石的过程。抗战时期,中山大学分部迁至澄江办学后,该校教授带领地质系学生在抚仙湖周边东面、北面的山区也发现了化石。

1940年,我国地质学家何春荪来到澄江东山调查磷矿资源,并发表《云南澄江东山磷矿地质》一文,其中曾提到帽天山“页岩内有一种低等生物化石”,“德国米士教授获有三叶虫化石”。

循前人足迹,侯先光从南京来到澄江,每天早出晚归,走十多公里的山路在野外寻找化石。

古介形虫的化石大量分布在我国西南地区。从读研究生时开始,侯先光就把大量时间献给了四川、云南等地的山区。“我的科研工作大量时间是扎在深山,在人迹罕至的地方找石头、敲石头,听上去简单,但这是非常重要的科研。”

惊喜

关于1984年7月1日在帽天山挖出第一块纳罗虫软体化石的情形,侯先光清晰地记得每一个细节——

“那时,我还在中科院南京地质古生物研究所工作,到云南澄江县帽天山,找曾经生存于寒武纪的古介形化石。”

“那天下着雨,我已经连续4天没有任何收获。早上8点,我和雇来的民工师傅围着帽天山走了一圈后,在西面的一个山坡开始工作。下午两点,我敲开了第一块化石。5分钱币大小的白印子。20分钟后,又发现一个半椭圆的白印子,当时认为都是以前没被发现的新物种。”

“如果是现在发现那些化石,可能随手就扔了。可在当时,那种兴奋的感觉无法用语言形容。”

让侯先光没想到的是,那天他敲开的第三块化石改变了其一生的命运:“一榔头砸下去,大约四五厘米长,一块栩栩如生的化石便映入眼帘。混着雨水,整块石头湿漉漉的,就像虫子在水里面漂。”

这就是让侯先光“名震天下”的长尾纳罗虫化石。这难得一见的软体组织化石,首次清晰地向人们展现出距今5.3亿年前海洋动物世界的真实面貌。

而那天发生的一切,侯先光在日记里只是用蓝色水笔写下了一句简洁的话语。

谈到澄江动物化石群的重要性,侯先光神采奕奕——

“知道吗?原始的生命非常脆弱,它们中的大部分都没有硬化骨骼,仅仅由软组织组成。一旦死亡,一阵风浪可以把它们击得粉碎;细菌分解数日可以使它们面目全非,乃至化为乌有;虽然经历了5.3亿年的变迁,澄江动物群的各类动物化石却保存得如此精美,栩栩如生地展示出5.3亿年前海洋原始生命的真正面貌。这就是珍贵之处。”

所以,侯先光对澄江动物群的发现和人类对澄江动物群的研究才显得那样重要,那样意义深远。

“发现是瞬间的,发现之后的化石采集、标本研究是个漫长的过程。从最初定义的100余个新物种,到现在确定的超过200个新物种,新的物种不断被发现,老物种的新构造不断被揭示。澄江化石群的意义在不断被发掘。”侯先光说。

扎根

40多年前,侯先光几乎是歪打正着“撞”进古生物专业殿堂之门的。他是江苏人,老知青,中学没读完赶上了“文革”,便被下放到江苏(南通)生产兵团农场劳动,四年里,种地、开拖拉机……

1969年,侯先光以工农兵大学生的身份就读于南京大学地质系古生物专业,毕业后留校任教。

1978年9月,研究生恢复招生第一年,侯先光考入了中国科学院南京地质古生物研究所攻读硕士,专业是寒武纪的古介形虫研究。毕业后,他留在该所继续从事古介形虫研究工作。

读书、任教、科研,侯先光的人生轨迹没离开过校园,更没离开过他的石头。

从1984年到1990年,6年间,侯先光在澄江帽天山等地埋头工作了400多个日夜,足迹延伸到澄江附近的武定、晋宁等地。大约1万平方公里的寒武纪地层,他采集了上万块动物化石,研究也随着这些千古难寻的化石标本推向深入。

据统计,侯先光在国内外著名学术刊物上发表了有关澄江动物化石群的系统性、综合性研究论文100多篇,出版3部英文专著和1部中文专著。

1997年,有关澄江动物群地球早期生命演化与寒武纪大爆发的研究,被国家列为“九五”攀登计划项目。这一年8月,在瑞典7年获得博士学位后,侯先光放弃了国外舒适的物质生活,毅然回国,回到了南京地质古生物研究所工作,承担起国家攀登项目课题研究。

也正是在1997年,侯先光获得尹赞勋地层古生物奖、香港求是基金会杰出科技成果集体奖。1998年,他又获中国科学院自然科学特等奖、中国科学院有突出贡献的中青年专家和国务院政府特殊津贴。

侯先光的妻子是南京某中学的一名教师,工作忙碌辛苦,加之丈夫时常出远门,孩子因此无法得到悉心照顾。但是,为了研究澄江动物群,为了科学理想,侯先光还是将孩子送到徐州的奶奶家,自己辗转坐了三天三夜的火车来到昆明。

这是侯先光继1980年后,再次来到昆明,又开始了他系统、全面、大规模的澄江动物群早期生命演化与寒武纪大爆发的探究,继续他清苦而高尚的科研工作。

侯先光将自己的智慧和能力全都搭在了科学的时代列车上。

为了找化石方便,侯先光举家西迁。2000年,他带着妻子落户昆明,建立了云南大学——云南省古生物研究重点实验室。

“因为澄江动物化石群的意义重大,所以目前实验室申请基金和科研经费相对容易,其他的古生物研究则困难更多。”侯先光关于澄江化石群的研究从未停止。

2012年,侯先光及其研究团队在国际顶尖期刊《Nature》上首次发表了脑和神经构造在澄江动物群化石中精美保存的文章,颠覆了人们对化石保存精美程度的认知,在世界科学界产生了强烈反响,并由此开创了一个新的研究领域——神经古生物学。

此后三年,研究组继续运用最新的成像分析技术和多学科交叉的研究方法,又取得了一系列突破性成果,先后在《Nature》和其子期刊上发表论文6篇。这一新研究领域的诞生,也带动了国内外古生物学家对其他特异埋藏化石群中神经构造的保存进行了积极探索。

严师

侯先光的研究团队只有3个博士生、3个硕士生。“这个学科招不到学生,”他坦言学科发展的困难,“这个专业普及度低,毕业后就业范围窄,又经常野外作业,风餐露宿,招生困难。”

在侯先光的实验室里,记者遇见了正在修标本的刘煜。2002年,他报考了侯先光的硕士研究生,后在德国乌尔姆大学取得动物学博士学位,现在慕尼黑大学任教。

刘煜坦言,侯先光是位严师:“作为侯教授团队中的一分子,我们从入门开始就站在了学科的世界前沿,经常与国际一级的科学家在一起讨论、合作,这要求作为他的学生必须迅速熟悉并掌握外语,除了有古生物学的基础,还必须掌握动物学的知识。”

澄江动物化石群的宝贵是因为它保存得完整,经常可以从化石中重现古生物的脑、眼。“所以,我们可以对化石进行解剖,了解当时生物的神经系统。”刘煜说。

刘煜回忆:“读研究生时,侯老师刚到云南不久,一切很困难,也很孤独,他把所有的精力和时间都放在了化石上,我清晰地记得,他拿着一个我修过的标本重新补修,批评我修标本左一针右一针没有章法。他的严谨和较真对我影响很大,没有他,我不可能到德国读书工作。”

李昱静,哈尔滨姑娘,2013年考入侯先光的团队读博。从东北到西南,从本科学习英语到博士考取古生物专业,她的人生跨度非常大。

与老师侯先光一样,李昱静的选择源于自己的兴趣。这个爱笑的姑娘讲了些侯先光的“八卦”——

“每次出野外需要两三个星期,侯老师经常自己开车带我们去,他曾经在农场开过拖拉机,所以开车技术‘勇猛’,带着我们在山路上‘狂奔’;找化石、敲石头太苦,所以工人不好找,侯老师也经常全家出动,带着妻子女儿敲石头;别看侯教授开车风格‘凶猛’,可找化石却像绣花,他经常站在工人和学生后面,捡被我们淘汰掉的石头,一些珍贵化石就是这样被他发现的;第一次被侯教授骂是因为修标本不用心,一个节肢动物的体节很多,被我漏掉了两节;侯教授没有爱好,所有的时间都在修标本和找石头,他爬山比我们都快。”

是的,除了找石头、敲石头,侯先光没有任何其他兴趣爱好。“我们搞地质的、搞古生物研究的,一年12个月,10个月都在山里,加上云南气候宜人,四季如春,方便野外工作,我们的工作就是锻炼身体,找回来的化石,马上就要修补,也需要大量的时间。我所有的时间都在石头上。” 事业与兴趣合二为一,虽然苦,但侯先光乐在其中。

期待

历史存在着许多偶然。

在侯先光发现帽天山澄江化石群的28年后,即2012年6月23日,玉溪申遗代表团带着众人的期望启程前往俄罗斯圣彼得堡。

北京时间2012年7月1日晚上10时30分,从俄罗斯圣彼得堡传来喜讯,经过第36届世界遗产委员会投票表决,中国“澄江化石地”正式列入《世界自然遗产名录》。

发现澄江化石的日子,与“澄江化石地”正式列入《世界自然遗产名录》的日子,都是7月1日,只是其中相隔28年。

这是澄江化石的荣誉,也是侯先光的荣誉,更是对他数十年不懈研究的回报。

“澄江化石地”申遗成功,侯先光的心情无比激动,而这种激动和28年前发现第一块化石时的心情却截然不同。

“那个时候更多的是,经过长期艰苦的野外工作,伴随着疲劳和饥渴,忽然迎来成功的惊喜,那一刻感觉浑身轻松,如释重负。”侯先光说,和发现第一块化石相比,申遗成功除了带来兴奋与喜悦,更多的是意识到身上的责任,因为“澄江化石地”不仅为云南又增加了一张世界名片,还是中国第一个化石类世界自然遗产。

申遗成功了。侯先光并没有就此放下手中的榔头,他仍旧经常到野外挖化石。对于“澄江化石地”成为世界自然遗产之后的保护和利用,他认为,申报世界自然遗产就是为了让人们更加了解世界自然遗产,更好地保护好世界自然遗产。应该找到保护和开发之间的平衡点,对“澄江化石地”核心区域进行严格保护管理,在保护的基础上,加快化石地周边的经济社会发展,造福遗产地百姓。

随着澄江化石群的知名度越来越高,化石的保护问题也逐渐提上日程。“澄江古生物化石分布范围广且分散,有些化石就在当地农民家的房前屋后,这给化石的保护带来了困难。”侯先光忧心忡忡。

化石的流失会导致研究材料的缺失,有可能导致研究结论“失之毫厘,谬以千里”。侯先光说:“澄江化石群是全世界的遗产,目前的研究只是揭开了古生物世界的冰山一角,以后的研究还需要这些原始素材,我们有责任去保护好它。”

为此,侯先光建议规划好开采保护区内的矿产,并严格执行《古生物化石保护条例》,防止化石走私。

按照规划,澄江将建设一座集收藏、研究、展示、科普为一体的澄江化石地综合博物馆,充分展示澄江化石遗产地的科学价值。

不过,侯先光也提醒,与九寨沟、黄龙、武陵源等自然遗产的独特风光不同,“澄江化石地”的科考价值更大,发展旅游产业具有一定的局限性。他认为,“澄江化石地”游客少,对于遗产地的保护是好事,旅游开发必须建立在严格保护的基础上,可以为那些对古生物感兴趣的游客进行旅游项目策划。

为化石喜,为化石忧,侯先光一生痴爱着这一枚枚记录岁月沉淀的石头。在他的石头世界里,一定还能揭开更多的神奇秘密。

澄江动物群

地球从46亿年前诞生至今,经历了多次重大的地质变动和生命演化事件。其中,寒武纪是地球生命演化的分水岭,其间发生的“生命大爆发”是最受关注的地球生命演化事件,可一直没有找到物证。

在此之前,科学家早已发现了距今6亿年的前寒武纪时期澳大利亚埃迪卡拉动物化石群和距今5.05亿年的中寒武纪加拿大布尔吉斯页动物化石群。但这两个化石群的发现,均未揭开寒武纪“生命大爆发”之谜,直到距今5.3亿年的澄江动物化石群被发现,谜底才逐渐被揭开。

澄江动物群是目前世界上所发现的唯一保存最好、动物类型最多、时代最古老的动物群化石,其地质时代为寒武纪早期,是寒武纪大爆发的产物。

澄江动物群表明:现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现(爆发)。这不仅确切无疑地为寒武纪“生命大爆发”提供了一个最好的例证,而且表明了现在地球上生存的各种各样动物的基本身体造型开始于“寒武纪大爆发”。

存在了46亿年的地球,在38亿年前诞生生命,32亿年前出现菌藻类,直到5.4亿年前才出现多样性具骨骼的生物,开始奠定生物界的基本面貌,历经漫长演化,发展到当今的生命世界。其中,许多重大的进化事件加速、促进了演变过程,澄江动物群的出现即是其中最重要的“早期生命大爆发”事件之一。

2014年7月17日,云南大学——云南省古生物研究重点实验室侯先光教授、丛培允博士、马晓娅博士与美国、英国的科学家合作,在《Nature》杂志在线发表了题为“Brain structure resolves the segmental affinity of anomalocardid appendages”的最新成果,首次揭示了澄江动物化石群中的奇虾脑神经结构特征,为研究节肢动物起源及其头部分节的演化提供了神经解剖学证据。

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