践行求真务实精神 深耕盐湖生物资源——记中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心孔凡晶研究员

本刊记者 谢玟琳

践行求真务实精神 深耕盐湖生物资源
——记中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心孔凡晶研究员

本刊记者 谢玟琳

2009年孔凡晶博士在华盛顿大学实验室做研究

专家简介：

孔凡晶，中国地质科学院研究员，1993年毕业于山东农业大学，获硕士学位；2001年毕业于中国农业科学院，获博士学位；2009年在美国圣路易斯华盛顿大学做高级访问学者；现担任国际盐湖协会理事。先后赴乌克兰、俄罗斯、美国、澳大利亚等国家参加合作研究和学术交流。主要从事极端环境微生物的研究，研究兴趣为盐湖微生物和高温微生物资源利用及评价、生物成矿作用、天体生物学等。对我国内蒙古、青海、西藏等盐湖开展了较为系统的生物资源调查评价研究，促进了我国盐湖生物学研究的发展。

盐湖作为湖泊的极端类型，是含盐量极高的咸化水体，是多因素、多物源和极端环境下综合作用的产物，是一种综合性的矿产资源和生物资源。盐湖生物学是研究盐湖生物的分类、生长发育规律、生理生化特点、与外界环境关系等的科学，主要包括盐湖生物分类学、生态学、地质生态学、分子生物学和生物工程学等研究领域。在盐湖的盐水域，主要以嗜盐细菌、盐藻、卤虫及西藏拟蚤等盐生物为主，具有重要的科学及经济价值。在环盐湖的濒湖草地，则以各种耐盐、抗旱植物为主，成为盐境、沙漠地区野生动物的生息地和牛羊的重要牧场。孔凡晶研究员专注于这一领域研究十余年，取得了一些重要的研究成果，为我国盐湖生物学发展做出了贡献。

追随院士：以天为盖地为庐

2001年，孔凡晶从中国农业科学院博士毕业后，在中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心郑绵平院士的影响下，踏进了盐湖生物学研究领域。郑绵平院士从上世纪五十年代至今，行走在祖国的雪域高原，无数个春华秋实，他在盐湖科研领域建功立业，硕果累累。为神秘的盐湖揭开了面纱，让茫茫盐湖得天独厚的自然资源宝库重见天日。他首创了“盐湖学”学科基本理论框架，并以此为基础，将盐湖矿业、盐湖农业和盐湖旅游业作为3个立足点，提出了具有重要现实意义和战略意义的“大盐湖产业”体系。

孔凡晶知道，选择盐湖生物学，就意味着选择了以天为盖地为庐的生活，就会时常面临野外工作的考验，遭遇各种困难，比如高原反应、迷路失踪、遭遇雪崩和滑坡、天气突变，被暴风雪围困以及工作车辆遇到沼泽、湖泊、雪地陷车、燃料缺乏等，生命安全和身体健康时常受到威胁。但是，无论怎样的困难都无法使他改变初衷。“既然选择了，就要坚持，不能轻易改变”孔凡晶是这样说的，也是这样做的。

时至今日，孔凡晶仍对第一次入藏考察的情景记忆犹新。由于时间紧迫，在北京为野外考察工作做各种准备而忙碌奔波，没有得到很好的休息。到达拉萨后，他出现了严重的高原反应。但在住院治疗时，护士却一连扎好几针都不能找到血管做静脉注射，十几天下来，孔凡晶整个胳膊几乎都有了针眼。

挫折能使人消沉，也能使人振奋。面对重重困难，孔凡晶没有妥协、没有放弃，一干就是十几年，他没有辜负郑院士的的殷殷期望，在盐湖生物学研究领域取得了累累硕果。对于身旁这位不善言辞，却异常刻苦，有一颗滚烫的为社会做实事之心的学子，郑绵平院士给出了如此评价：“专业基础扎实，有团结协作和组织能力，在盐湖与热水生物基因资源交叉领域潜心钻研，独立获得2项国家自然基金项目资助，取得了显著的成绩。”

默默耕耘：点“盐”成金结硕果

孔凡晶介绍说，“在自然界中，有些环境是普通生物不能生存的，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射等。然而，即便是在这些通常被认为是生命禁区的极端环境中，仍然有些微生物在顽强的生活着，我们将这些微生物叫做极端环境微生物或简称为极端微生物。比如盐湖中的盐藻、卤虫和螺旋藻以及嗜盐菌、嗜碱菌和卤蝇等。”我国盐湖处于独特的地理条件下，从盐湖中不断发现嗜盐菌、嗜碱菌、嗜盐嗜碱菌及盐卤虫新种，表明我国盐湖生物是一片未开垦的处女地，为世界所瞩目。他认为，鉴于我国盐湖生物学的研究现状，今后有大量研究工作亟待展开。由于我国盐湖生物学研究程度较低，亟待采取有力的措施，集中多学科的人才，增强科研实力，提高研究水平。

如今，孔凡晶和他的同事们承担的地质大调查项目和自然基金项目也已取得重要进展：对青藏高原盐湖野外研究，取得了丰富的第一手资料，采集了大量的样品，对不同类型盐湖微生物做了较全面的了解和认识，为室内深入研究打下了基础；利用免培养技术，获得有关西藏高原高盐度、高海拔盐湖微生物席的细菌多样性认识；利用培养技术，获得有关扎布耶盐湖微生物席微生物群落物种构成；通过吸附试验、扫描电镜观察、红外光谱分析等方法，进行了扎布耶盐湖嗜盐菌与锂相互作用研究。

2010孔凡晶博士在青藏高原盐湖采样

孔凡晶表示，极端环境下的微生物生态以及微生物活动导致的微环境变化对盐类矿物沉淀的控制等是目前地质学与微生物学交叉学科中的重要前沿领域之一。以西藏扎布耶盐湖微生物席为研究对象，探讨其微生物群落特征及对盐类矿物沉淀的影响，这对了解极端环境下的生命过程、获得嗜盐微生物资源、认识盐类矿物沉淀中微生物的作用具有重要的理论意义。而且，盐湖是气圈、水圈、岩石圈和生物圈的联结点，高盐度盐湖形成的微生物席提供了功能不同的嗜盐微生物资源，也是极端微生物资源，研究盐湖微生物席群落特征及其对盐类矿物沉积的影响，能丰富盐类矿床生物成矿作用理论，为极端环境的生命形式、生命的起源和地外生命的探索提供信息，为盐类矿床找矿和蒸发盐油气勘探提供新的思路和方向。

近年来，孔凡晶先后参加了6项国土资源部地质大调查项目的研究，对我国内蒙古、青海及西藏高原盐湖进行了盐湖生物资源的系统调查和评价研究。在十一五期间主持2项国家自然科学基金项目：“西藏塔格架热泉高温菌吸附铯机制的研究”，“西藏扎布耶盐湖微生物席菌落特征及其对盐类沉积的影响”。先后发表论文30余篇，参编2部专著。

追踪前沿：盐湖生物谱新篇

2010年，在美国休斯顿召开的第六届天体生物学大会上，孔凡晶报告了有关探索火星生命类比研究-柴达木盆地盐湖极端环境生命研究进展，这又是他开展盐湖生物研究中的一个新的方向。天体生物学的兴起源自近年来对嗜极生物的发现和研究。火星与地球在表面的物理和化学特性的相似而被认为有存在外星生命的可能。以往的科学研究还不能证明火星上存在生命，尽管如此，某些证据仍向我们指出火星上可能存在或曾经存在着生命。

据孔凡晶介绍，大浪滩盐湖是柴达木盆地第二大盐湖，也是中国最为干旱的地区之一，且分布有与火星类似的硫酸盐盐类沉积。大浪滩盐湖区是开展火星高盐环境下生命探索的良好实验场。这一研究引起了美国科学家的兴趣。从2008年开始，他们就与美国华盛顿大学地球与行星科学系的王阿莲教授开始了这一领域的合作研究。经过几年的努力，他和郑绵平院士主持的有关盐湖生物与火星关类比研究的课题日前通过了专家验收。

该课题开展了青藏高原盐湖沉积盐类特征、盐类沉积芒硝层年代学、盐矿嗜盐微生物探测及与火星类比研究，为我国开展火星探测凝聚科学思路和提供技术保障，具有重要意义。他们从蒸发盐样品中分离、培养出不同类型的嗜盐菌类型，表明在如此极端环境条件下生命现象存在，为探索天体生命存在的形式和机制提供一种类比模式。而美国新一代火星车“好奇号”已发射，预计于2012年的8月在“盖尔”陨石坑着陆，为他们开展进一步的合作提供了新的机遇。

科学探索无止境，孔凡晶表示，自己的研究才刚刚开始，发现的问题比解决的问题还要多；今后的路还很长，要做的研究还很多。但我们有理由相信，他在今后的科研中一定会再创辉煌。