《科技创新与品牌》杂志社人物风采

生命最初形态的追寻者

尹磊明研究员

尹磊明研究员


  
        他的不倦探索,使动物的起源时间提前到了6.32亿年前,为《物种起源》提到的寒武纪前远古时期“哑地层”之谜揭开了一角神秘面纱。而这一切,都缘于他几十年来对生命源头不尽的追寻和探索精神。他就是中国科学院南京地质古生物研究所研究员尹磊明。
        记者:请问您是怎么样走上“生命起源”这样一个课题研究之路的?这个课题的具体魅力体现在哪些方面?
        尹磊明:上个世纪60年代初,我从南京大学地质系毕业,来到中国科学院南京地质古生物研究所,被分派到该所“化石孢粉研究室”,从事对古生代(距今在542~250百万年前)陆生植物繁殖细胞(孢子及花粉)的研究工作。这是一项从古老地层中采取、收集有关标本,并在显微镜下观察和研究陆生植物起源和演化的工作。由于国家经济建设需要探寻更古老地层蕴藏的矿产资源,在上世纪60年代末,我们的研究重点拓展到对前寒武纪(约占4/5地球历史时期)微体生命形态物的探寻。当时国内外已有的研究资料贫乏,加之如此古老的地层大多遭遇高温、高压及构造变质,从中获取的多是保存很差的微体生物化石,因此我也一度迷惘和踌躇:难道在如此漫长的地质长河中就没有遗存更多、更有意义的生物化石证据吗?在几经坎坷之后,随着愈来愈多微体生物化石从古老地层被发现,远古生物及其生态环境显露出愈加清晰的面貌。与此同时,许多先前未知、而新出现的“谜”一般疑难课题又萦绕脑际、并激励我去做更深入的调查研究。在艰辛耕耘之后,终于有了收获的喜悦,这就是该学科的魅力吧!具体而言,探寻早期生命起源和演化,不仅能为恢复地球发展史及外星可能存在生命遗迹提供理论依据,同时能为讨论、判定地层时代,并探寻矿藏资源分布提供生物化石证据。
        记者:地质古生物领域是一个很宽泛的领域,请介绍一下我们当前的研究处于什么阶段?在研究过程中我们有哪些优势和劣势?
        尹磊明:我国的地质古生物学调查研究始于上世纪30~40年代,由于当时处于战争动荡、社会危难之际,文献资料缺乏、仪器设备简陋,先辈学者不可能涉及对前寒武纪古老地层中微体生物化石的探寻。直至50年代初,我国前寒武纪仍未脱去“哑地层”的称谓。经历了近半个世纪的艰苦奋斗,尤其是改革开放30年以来,我国在探究前寒武纪早期生命起源及生物演化学科领域,业已取得许多世人瞩目的新发现,如在云南澄江地区从距今约530百万年前地层发现的“澄江生物群”化石特异埋葬库,同时从湖北、贵州、安徽、陕西、山西、天津蓟县、河北燕山等地更古老地层陆续发现和收集包括真核多细胞生物及后生物、植物的大量珍贵化石标本。从而为我国相关学术研究奠定了坚实的基础,同时成为全球学术界关注的焦点地域。2008年,由美国加州大学“早期生命研究中心”主任威廉•肖夫(W. Schopf)教授召集12个国家25位相关学科专家参加的“古老微体化石峰会”上,我作为与会者,从学术报告及参观实验室获得许多新的知识。而相比之下,倍感我国在这两方面与一些西方国家存有差距,急需迎头敢上。其一,虽然我国生物化石类型丰富且产地遍及全国,但是,已有的研究成果仍多局限于对生物化石的形态学描述,缺乏多学科知识和实验手段的深入探讨和研究。其次,仪器设备相对落后和缺乏。值得提及的是,我国近年来在部分高校和科研单位陆续添置了许多高端仪器设备,相信在近期内,随着人才引进和合理流动,定会收获更加丰硕的成果。
        记者:在从事地质古生物科研的过程中,您最大的成就是什么?最大的感触是什么?您接下来的研究方向和研究重点是哪些课题?
        尹磊明:
在近半个世纪从事地质古生物研究工作的生涯中,除西藏及少数偏远地区外,对我国古老地层出露的山地、河川我几乎都去过,同时,还实地考察了数个国外知名地层剖面,从中采获了许多有研究价值的化石标本。先后在国内外知名刊物撰写和发表论文多篇,其间几次获得中国科学院颁发的自然科学奖。每项成果不仅融入了我个人的心血,同时也包括课题同仁及相关实验人员的工作和帮助。
        上世纪80年代,为了更好地把握海洋微体浮游生物的形态特征,我把研究领域拓展至500~400百万年前较新地层中的疑源类化石。与此同时,着重选择了在山西、河南一带出露的“中元古代”(约1500~1200百万年)地层,开展详细、系统的生物遗迹研究。首次收集、描述确定了新的类型—Tappania和Spiromorpha, 并由此认识到:真核生物发展至中元古代已表现类型多样化;可能的有性繁殖业已出现。该研究成果先后在国内外中心刊物刊出。2007年,在课题组成员乃至国外同行的通力合作下,我在美国《天体生物学》(ASTROBIOLOGY)杂志的特别论文栏目发表《太古宙-古元古代石墨颗粒的超微结构和地球化学特性:意在认识高变质岩中的生命遗迹》。2005~2007年,从湖北宜昌地区晓峰河发现距今约632百万年前的动物休眠卵化石,论文发表在国际自然科学顶尖杂志《Nature》,并被推评为2007年“中国基础研究十大新闻”。该项发现是在先前工作的基础上深入细致调查研究的结果。其实,在地质古生物调查研究中,从不同地质时代地层发现和获取新的、未知生物化石并不足奇,而着重的是它们在探讨生物演化和物理环境演变学术领域所提供的非同一般意义的化石证据。我作为最初揭开我国前寒武纪微体生物化石面纱的“开拓者”之一,多年从事该学科的研究工作,获得一些成果亦在情理之中。
        现在,作为退休返聘研究人员,我更是格外珍惜时光,希望在有限的岁月里把手头已有的资料加以最终整理。与此同时,在力所能及的情况下,参与和辅助年轻同志的科研项目,如近期继续对我国南方距今约635百万年前陡山沱组中微体生物化石的深入研究,对我国北方距今约2200百万年前滹沱群微体生物化石的研究,参与对我国南方早古生代地质环境及生物演化与海相优质烃源岩形成课题的调查研究。
        记者:您认为研究地质古生物对于人类的生存和生活有哪些意义?
        尹磊明:
地质学、古生物学是研究和探讨我们人类赖以生存的地球的基础学科。当前时兴的综合地质学是把围绕地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈视为相互紧密关联和影响的整体。显然,古生物学虽直接涉及地球生物圈的形成和演变,但是,它们在不同地质时期生存、繁衍、死亡、埋葬都与当时大气含氧量、海洋物质组分、沉积物矿物组分和沉降速率及构造运动等密切相关。对造成主宰中生代生物圈近160百万年恐龙生物灭绝原因的多种解释,是表明生物生存与生态环境变化密切关系的最好和最引人瞩目的例证。其实,在地球漫长历史过程中,多次发生生物物种乃至生物群落的大灭绝,无一不与包括大气、海洋、生态环境等明显变故相关。因此,“前车之鉴”足以让我们警剔,当前全世界普遍关注大气含碳量增加造成气候转暖,而直接影响和威胁人类的生存。
        地质勘探是人们熟知的探寻地下矿藏资源的必要手段,而许多沉积矿藏和石油、天然气等矿产的形成和富集直接或间接与不同地质时期的生物、生物群落相关。由此不难看出,地质、古生物学作为基础自然科学,与人类的生存、生活息息相关。
        记者:创新型人才是进行科研的有力保障,请问您对于地质古生物领域创新人才培养有何建设性意见?
        尹磊明:
前已提及,与西方发达国家比较,我国地质古生物学亟待培养和引入相对具有多学科(如地质、生物、化学等)知识的学者,在业已比较雄厚的地质古生物资源、资料基础上,立于更高平台,从理论上加以分析和总结。