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舒德干院士团队:破解达尔文世纪难题
2018-09-18 10:01:53 来源: 新华网
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  在我们的星球几十亿年的演变过程中,无数的物种诞生了,同时,也有无数的物种湮灭。沧海桑田,岁月赋予了这些物种一种神奇的存在方式——化石。 有这样一群人,他们奉献一生,只为寻找化石秘密;他们默默无闻,用自己的青春年华孜孜不倦地还原地球过往的印记。近日,由中国古生物化石保护基金会联合新华公益推出的“平凡化石故事•非凡贡献人物”活动,将发掘这些在古生物化石发现、科研、修复、宣传、艺术展示、文化传承以及保护等方面做出不朽贡献的人物,揭开这些人物背后鲜为人知的故事。

  天刚亮,韩健再次背上他的化石采集工具,来到了他熟悉的“战场”——位于陕南地区的“宽川铺生物群”。作为西北大学以舒德干院士为主的早期生命研究团队一员,韩健研究员已将研究目光投向这里十年之久。

  图为西北大学早期生命研究群体骨干成员(左三为舒德干院士)。

  每次出野外,团队会将采集到信息丰富的数百块化石带回位于西北大学科研楼的实验室逐个分析研究。通过酸蚀法、显微电镜、显微CT等技术手段的帮助,他们得以与5亿多年前的生命体开展一场场“远古对话”。十年来的无声对话,让他们发现了最古老的人类远祖:冠状皱囊动物。这种成体仅1毫米的微型动物,是迄今为止发现最古老的原始后口动物,被认为代表着显生宙最早期的微型人类远祖至亲。这一发现,将对人类早期祖先的认知,由距今5.2亿年前推至十分接近显生宙始点(5.4亿年前)的5.35亿年前,其体积也由“厘米级”推至“毫米级”。2017年2月9日,《Nature》杂志以封面亮点论文的形式刊发了研究文章,并评价该研究“为人类远古起源研究的‘重大悬案’找到了实证”,国际学术界和新闻界为之震动。纽约时报、英国BBC、卫报、泰晤士报等媒体纷纷发布长篇报道。

  这篇论文,是由舒德干院士领军的西北大学早期生命研究团队20年以来,在国际顶尖学术期刊《Nature》、《Science》上发表的第13篇研究论文。

  聚焦前沿,潜心破解世界“悬案”

  在探寻生物演化的过程中,令达尔文当年倍感困惑的谜题就是进化论缺少“演化过渡类群”证据的支持。舒德干团队发现的“基础动物亚界”的春光虫,“原口动物亚界”的仙人掌滇虫,“后口动物亚界”的古虫动物门、古囊动物、云南虫类、华夏鳗、长江海鞘、昆明鱼类、皱囊虫等都是动物高阶元演化的过渡类群的可靠代表。这些重要科学发现使团队揭示了动物三大亚界关键门类的起源和演化关系,实证了前寒武纪与寒武纪之间动物演化的连续性,进而首次构建了完整的早期动物树框架图。这是在达尔文提出地球生命呈万物共祖的“树形演化”猜想后,首次有学者勾勒出动物门类起源爆发时,基础动物、原口动物、后口动物三大枝系演化“大树”的基本轮廓。“面对动物树在源头时段演化成型的序列证据,达尔文如果在天有灵,一定含笑九泉”。舒德干如是说。

  除了实证研究,西北大学早期生命团队还大胆进行理论创新,提出了“三幕式寒武纪大爆发”新假说。假说认为,从5.6亿年-5.2亿年,历时约四千万年,基础动物、原口动物、后口动物三大亚界先后由量变到质变,依次发生门类爆发,导致在澄江动物群时期完整动物树框架在地球上首次成型,寒武纪大爆发基本结束。新假说揭示了动物界在4千万年的时间里,从双胚层到三胚层,再到口肛倒转、新陈代谢系统不断升级的演化过程,反映了寒武纪大爆发过程的阶段性和连续性,揭示了令达尔文倍感困惑的寒武纪大爆发事件的本质内涵。该假说及其系列性化石实证成果“地球动物树成型”获2016年度国家自然科学奖二等奖。

  通过数十年如一日的不懈努力,他们完成了看似“不可能的任务”。地方高校不仅能做好基础科学研究,还能做出国际一流的成果。

  图为工作中的舒德干院士。

  传道受业,科学精神代代相传

  1995年,在舒德干的组织协调下,“西北大学早期生命研究所”成立。至今研究团队中的中青年骨干华洪、张兴亮、韩健、张志飞、刘建妮等均为西北大学自主培养。团队目前在职的6名主要研究人员,年龄从70岁到38岁,全部具有博士学位以及在海外留学和国际合作研究、主持国家级基础研究课题的经历。

  中科院院士翟明国曾用“有信念、有坚持”评价该团队:“有信念,就是有科学理念和问题导向。他们以生命演化为核心,以生物进化链条(生物树)为关键,发现问题和解决问题;有坚持,就是潜心研究,不见异思迁。”

  在地处西北的省属高校做研究,不仅要坐得住冷板凳,还要耐得住清贫,顶得住压力。舒德干院士曾笑谈,18年前,给《Nature》投稿的“昆明鱼”、“海口鱼”“云南虫”等照片,是他们在地质系男厕所的“自建暗室”里冲洗出来的;身高1.83米的张兴亮在读硕士时跟他出差,每每在点菜的时候都会考虑到尽量节约,说“舒老师,咱们就点个烧豆腐吧”……即便是这样的条件下,面对国外科研院所的邀约,舒德干和他的团队,依旧不为所动:“最好的研究要由中国人来做,新的学术思想应该由中国人提出”,这是他们的回答。在谈到对研究对象命名时,舒德干说“我们之所以为所发现的古老生物以‘华夏鳗’‘昆明鱼’‘海口鱼’‘长江海鞘’等字眼命名,就是为了纪念发现它们的地方,记载中国在科学史上的重要贡献。中国需要更多的人来为这块碑培土,为我们这样一个伟大的、曾经创造过无数优秀文明的国度增添更多的荣誉。”

  2017年,在接待新华社等中央媒体采访时,舒德干介绍成果的第一句话这样说:“‘冠状皱囊动物’的发现,主要贡献者是韩健,韩健是论文的第一作者,野外工作和实验室工作基本上是由韩健完成的。”记者许祖华当即感叹,“团队领军人物有这样的胸怀和格局,真令人羡慕。”“要尽快把年轻人带起来、推上去,引导文化基因代代相传。”“学术传承高于个人得失,团队带头人要为年轻人创造最大的发展空间,让年轻人拥有独立的研究方向,并对前途充满信心。”舒德干是这么说的,更是这么做的。正是在舒德干从入门到成才、从为学到为人的教导引领下,团队内部的共享交流十分顺畅,团队整体资源优势得到充分发挥,“学术之树”得以茁壮成长,枝繁叶茂。

  公诚勤朴,自强不息默默进取

  有人把古生物研究团队科学的梯队、丰硕的成果,归结为“舒德干现象”,舒德干连忙推辞:“这不是什么现象,我们是西北大学的团队,其实秉承的是‘公诚勤朴’的校训”。

  西北大学115年办学历史,淬炼出的“公诚勤朴”四字校训和“艰苦创业、自强不息”的西大精神,在此精神的感召下,一批教授专家甘于默默奉献。从舒德干团队的系列成果,到侯伯宇创立的“侯氏理论”,再到张伯声教授的“地壳波浪状镶嵌构造学说”、王戍堂教授的“王氏定理”……西大人在艰苦的环境中创造出了一个又一个奇迹。

  除了西大精神的薪火相传,制度保障对学术团队的发展也起到至关重要的作用。西北大学一直鼓励从事基础研究的教师和团队以催生重大原创性成果为重点,潜心研究、长期积累。在人才聘用、科研项目管理、课程设置、资源使用等方面都给予更多的自主权,激发了其科研动力。2016年,学校明确了“奖励高端、调动中坚、扶持青年”的人才队伍建设思路,出政策、建机制、推举措,取得了显著成效。

  舒德干在获得国家自然科学一等奖后,曾受到国内高校高薪厚职的邀请。他说,“我舍不得西大这个宁静地方,在这里,我们能更心无旁骛的搞研究。”

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【纠错】 责任编辑: 姜程
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