为了这枚地学界的“奥运金牌”,中国科学家争了30年 | 科技自立自强
“金钉子”不含金
份量却不亚于奥运金牌
它记录的是一段独特的地质历史
代表着一个国家地质学研究的综合实力
截至目前
中国已经勇夺11枚“金钉子”
位居世界第二
这是一段屡遭挫折、后来者居上的故事
而它的开端
发生在中国科学院南京地质古生物研究所
1965年之前的国际地质学界
一直缺乏全球统一、精确定义的年代地层系统
随着“金钉子”的出现
地层年代有了一把“卡尺”
科学家能按统一的时间标准
分析研究不同地区同步发生的地质事件
每一枚“金钉子”的确立都极其严格
必须经由
国际地层委员会和国际地质科学联合会投票认定
中国的第一枚“金钉子”
确立于1997年
距离国际地层委员会提出这一概念
过去了30多年
它之所以姗姗来迟
是因为
西方学者一度垄断国际学术组织中的
学术规则制定权和投票权
对中国地学研究的认知长期处于空白
对中国学者存在天然偏见
▲1998 年,国际界线工作组在浙江常山县参加达瑞威尔阶“金钉子”揭牌典礼。从左至右为弗洛伦廷·帕里斯(法)、巴里·威比(澳)、陈旭、张元动。南京古生物所供图
历史的转折
落在了南京古生物所研究员陈旭身上
1991年,第六届国际奥陶系大会上
他当选为国际地层委员会奥陶系分会副主席
在会议持续几天的“金钉子”讨论中
他和英国奥陶系研究首席科学家理查·福提
狭路相逢、针锋相对
奥陶系形成于距今4.85亿-4.44亿年
是海洋生物开始急剧多样化的关键时期
但奥陶系“金钉子”研究却迟迟没有突破
每一枚“金钉子”
包括点位、剖面两部分内容
点位的确立
要以一种地理分布广泛的代表物种
在特定岩层序列中“首次出现”为标志
而包含点位的这个剖面
必须岩相单一
地层序列连续完整
包含尽可能丰富且具有全球代表性的化石类群
以便全球地层对比
竞争就从这两方面展开
在奥陶系中期一枚“金钉子”的PK中
该选什么作为标志物种?
福提提议:选基于英国模式标本的直节对笔石
但陈旭反驳
包含这种笔石的剖面不具有全球代表性
相反,中国提议的
以澳洲齿状波曲笔石为标志物种的剖面
位于浙赣“三山地区”
既有中国特色
又有全球代表性
自然禀赋非常好
陈旭坚信
我们的优势显而易见
但英国团队态度相当强势
试图通过厘定界线定义
深入研究新剖面等多种方式
把这枚“金钉子”建在英国
甚至不惜违反国际通则
把相关剖面的研究结果
抢先发表于国际期刊
稳扎稳打的陈旭不予理会
他牵头组织了一个国际界线工作组
理直气壮地把英国专家排除在外
认真研究“三山地区”候选剖面的可能性
按时向奥陶系分会提交研究报告
而英国团队违反规则的做法
也引来国际界线工作组专家的不满和质疑
奥陶系“金钉子”的争夺
开始向中国倾斜
为了达到“金钉子”的研究要求
“三山地区”6条奥陶系候选剖面的系统研究随即展开
浙江常山县的黄泥塘剖面最被看好
早期的“金钉子”研究
主要围绕古生物展开
陈旭带着当时的博士生张元动
把黄泥塘剖面划分成了200多层
逐层采集笔石化石和其他化石群化石
▲黄泥塘剖面全景。
野外工作量浩大
研究经费又捉襟见肘
5年多时间里
张元动靠着一张小板凳、一把科考锤
日复一日面对着灰色的剖面
一层又一层地敲打搜寻
夏天,被蚊子咬得满身是包
冬天,南方的阴雨沁入骨缝
张元动都只顾埋头苦干
野外工作只是基础
实验室是另一个“战场”
张元动对笔石类群进行分支系统学研究
精确厘定了笔石类群的演化序列
不仅如此
他提出了一种笔石研究新的分类系统
还建立了一套计算机图形对比方法
解决了“金钉子”所要求的高精度划分对比问题
这些新点子得益于陈旭的言传身教:
科学研究想要做得长久、出色
没有创新是不行的
最终
黄泥塘奥陶系地层剖面的成果
征服了国际界线工作组
并获得国际学术组织的投票通过
达瑞威尔阶“金钉子”
正式确立
这是我国“金钉子”零的突破
后来,连理查·福提都认可这枚“金钉子”
是全球奥陶系数十年来最突出的进展
▲达瑞威尔阶“金钉子”剖面。
这枚“金钉子”开启了一扇门
进入21世纪
中国“金钉子”研究势如破竹
几乎每隔2年就有新的“金钉子”确立
从学习西方到国际合作
从奋起直追到领先国际
回顾这段近半个世纪的不凡时光
已经88岁高龄的中国科学院院士陈旭坦言
作为一个人为的国际标准
“金钉子”的争夺从来都不只是学术竞争
中国科学家要不惧争辩,勇敢闯荡国际舞台
向世界证明我们的实力
捍卫国家尊严!