千年雪 燕子
我们是谁,我们从哪里来?千百年来,这个问题吸引了太多哲人、专家去作答。而她,从探究一条小鱼起步,用约60年时间,交出了一份漂亮答卷。
2018年3月22日,联合国教科文组织“世界杰出女科学家奖”名单上,中国科学院院士张弥曼榜上有名。这是该奖首次授予古生物学家。
选择自己的专业并非出于兴趣,而是响应国家号召,但做起研究后,发现非常有意思,张弥曼风趣地说如同“先结婚后恋爱”。
1936年,张弥曼出生于南京,父亲张宗汉是医学生物学教授,卓有成就。身为家中长女,她倍受父亲喜爱,父亲教学之余带她四处玩耍。夏季清晨,父女俩蹲在麦田里,看蚂蚁怎样沿着麦秆爬上去寻找蚜虫;乡村小路旁,两人拿着放大镜,辨别花朵的雌雄……
耳濡目染的结果,就是张弥曼对大自然充满兴趣,研究天赋也进一步显现。高中实验课上,解剖那些细小的蚯蚓,她从不会碰破血管,灵巧的操作令人赞叹。
父亲考虑到她身体弱,曾希望她学医,将来找份清闲工作。就在此时,张弥曼在报上看到刘少奇的一段讲话:“地质是工业的尖兵,国家要建设首先需要工业,而工业首先需要矿产资源。”和很多热血青年一样,张弥曼想为祖国解决燃眉之急。她第一次违背了父亲的意愿,高考志愿偷偷填报了地质专业。
当时,中国在许多领域存在空白,急需向外取经。被北京地质大学录取不久,张弥曼被选送苏联留学。1955年,16位中国学生踏入莫斯科大学古生物学系。
面对繁多的古生物,张弥曼一头雾水,不知从哪儿着手。偶遇访苏的鱼类专家伍献文,她提出疑问,伍先生答了两个字:“学鱼。”
一旦作出选择,无论如何都不改变,这就是张弥曼的性格。听从伍先生的建议后,她便经常到河岸边的全新世沉积中采集鱼化石,夜里撒下横跨莫斯科河的鱼网,清晨采集撞进网的各种鱼类,用来对比,探究古鱼类同现代鱼类的关系。
每一块化石背后,好似都有一个故事,张弥曼越深入解读,就越兴奋。她也逐渐认识到其中的价值,“古生物学家,特别是研究无脊椎动物的科学家,能给国家矿产、石油开发提供基础的地质资料。”
1960年,张弥曼回国,进入中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,继续寻“鱼”。
为了找到有价值的化石,一年当中,有一半日子,张弥曼在野外度过,足迹遍布全国各地。一把锤子、一管胶水、一沓化石纸,打包在被子里,用一根扁担挑着,就是她的全部家当。这样做的好处是能腾出一只手,陡峭的地方可以随时抓住路边的枝桠,免得滑落山崖。她独自跋涉在荒山野岭中,夜里运气好可以借宿农家,如果一时半会下不了山,能在山顶找个祠堂窝着就很知足。
越是人难以接近的地方,化石保护越完整,因此她选择的路线大多偏僻。最艰难的一次行走,她背着35公斤重的行囊,步行20公里的山路。风在身边打着旋,远处时不时传来不知名动物的嚎叫,听起来毛骨悚然。她只能奋力加快脚步。到达目的地时,汗湿了几层衣服,她一屁股坐在地上,好久才长舒一口气。
在横店考察那次,她借住在老乡的阁楼上。被子不够用,在楼板上铺了一层厚稻草。白天行走在旷野里,晚上灰头土脸地回到住处,却没水冲洗。一个月以后,她的头发黏在一起,身上散发着汗臭,最要命的是开始长虱子,头发上,衣服里,到处都有,痒得半夜坐起来,抓的满身都是血道子。
野外勘探全靠双腿,张弥曼练就了非凡体力,饭量也大大超出常人。一次中秋节,队里发了一斤米饭、一斤烙饼,张弥曼蘸着酱豆腐一扫而光,创下了个人纪录。
张弥曼一直坚持自己采集化石、修理化石、给化石拍照。化石蕴藏的巨大魔力让她痴迷。
她在中国东南沿海一带,考查了中生代晚期的鱼类化石;调查了东北白垩纪中期及渤海沿岸地区,新生代始新世以来鱼类化石……考察众多第一手材料,张弥曼提出许多意见,与当时通行观点不同,引起了人们的注意。
大庆刚开发时,国家召集各类专家,协作分析石油的分布情況。很多专家认为,含油层在距今1.5亿年的早白垩纪。而根据化石样本,结合东亚地区古鱼类演变规律,张弥曼说,含油最丰富的地层在距今1亿年左右的晚白垩纪时代。大量数据面前,专家们决定采纳她的意见。随着第一股石油从地下汩汩而出,张弥曼的名字在全国引起了轰动。
胜利油田的勘探中,张弥曼发现,那一区域曾被海洋覆盖过两次,这种特殊性决定了其成油地质时代与普通油田不同。带着这个重要信息,勘探队顺利找到了石油。
张弥曼说一切归功于化石里的小鱼,是它们“告诉”自己失落的史前世界是什么样子,沧海桑田是按怎样的脉络一步步演变。
人类如何演化而来?3亿年前,究竟是哪条鱼勇敢地爬上岸,经过漫长演变,成为四足动物?要解开谜底,关键要知道,鱼什么时候有了鼻孔,开始了第一次呼吸。
一位颇有影响的瑞典古生物学家认为,总鳍鱼类就是陆地四足动物的祖先。这种说法得到学界一致认同。
1980年,张弥曼来到瑞典国家自然历史博物馆进修。和她一起来到瑞典的,还有一块总鳍鱼类化石,这块化石距今4亿年,被命名为云南曲靖杨氏鱼。
研究杨氏鱼时,张弥曼有了一个惊人发现:杨氏鱼的口腔里没有内鼻孔。她不敢相信这个结果,为进一步验证,把各国收藏的化石看了个遍,发现它们与杨氏鱼很相似。带着疑问,她决定深入研究。
要推翻既定说法,必须拿出证据。张弥曼选择连续磨片法,这种研究方式精密度极高:就是把一块化石薄薄地磨掉一层,放在显微镜下,根据显示的结构,画切面图;再把化石磨掉一小层,画一个切面,直到整块化石磨完。
张弥曼不分昼夜地工作,头晕眼花,好几次险些栽倒在实验室里。一块2.8厘米长的杨氏鱼颅骨化石,她画了五百多幅线条图。这些图被贴在平整的石头上,用熔化的石蜡和蜂蜡制作出薄薄拓片,再将剖面图雕刻出来……最后,所有剖面拼出一个20倍等比例放大的标本。如此完美的成果,令同行们心服口服。
杨氏鱼没有内鼻孔,就说明它不会用肺呼吸,动摇了总鳍鱼类是四足动物祖先的说法,在世界地质学界、古生物学界引起了极大震动。人们赞叹说张弥曼“从不越出证据说话,所以当她说什么时,你就信”。如今,杨氏鱼模型被陈列在美国自然历史博物馆。
在张弥曼看来,“我受的教育就是人要平等、诚实。我喜欢人家不同意我,也喜欢看年轻人比我们做得好。”作为老师,她甘做垫脚石,把做了多年的泥盆纪鱼类研究,交给了学生朱敏。2009年,朱敏在《自然》杂志发表了成果,揭开了“鱼祖宗”梦幻鬼鱼的面纱,改写了很多生物进化史上的推论。
总拿着小钢钎在化石上敲打,张弥曼的指纹几乎被磨平了。她自嘲对科学有“傻瓜”般的热爱。如今,她又投入新生代鲤科鱼化石的研究,坚信从中能看出近年来地球的变化,期待未来还能和分子生物学结合。人们也期盼着,在张弥曼的巧手下,于时间中旅行的鱼儿会“说出”关于世界的更多秘密。
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编辑 赵莹 zhaoyingno.1@163.com