作者:李琛 崔延力 张行勇 来源:中国科学报 发布时间:2012-9-10 10:56:37
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舒德干:畅游在动物起源探索的长河

 
学术名片:
 
舒德干,1946年出生于湖南湘潭。1969年毕业于北京大学地质地理系古生物专业,1981年获西北大学地质系古生物学专业硕士学位,1987年获中国地质大学理学博士学位。 2011年当选中国科学院院士。现任西北大学地质系早期生命科学研究所所长。
 
先后在《自然》和《科学》上发表了11篇重要学术论文,先后发现了“云南虫”、“华夏鳗”、“西大动物”、“昆明鱼”、“海口鱼”、“长江海鞘”等一系列具有原始生命性状的半索动物、头索动物、脊椎动物、尾索动物早期生命化石,提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区”的假说和“广义进化论”。曾获第二届“长江学者成就奖”一等奖,2003年度国家自然科学奖一等奖。
 
■李琛 崔延力 ■本报记者 张行勇
 
西北大学太白校区的科研楼是该校许多专业研究中心的所在地,在它的10层,却有一个像采石场一样的办公室。大大小小的碎石没有规则地摆放着,一摞摞装着化石样本的木箱还未曾打开,几乎占据了大半个房间,只有一台独立于碎石之间的显微镜,昭示这房间的用途。这里就是舒德干院士的研究室。包括人类在内的动物界是何时、以何种方式起源,历来是科学界最关注的重大命题之一,舒德干希望能从这些化石中找到破解难题的线索。
 
一个名震世界的“渔夫”
 
舒德干以第一作者身份在《科学》和《自然》杂志发表论文11篇,先后获得“长江学者成就奖一等奖”、“国家自然科学奖一等奖”、“全国先进工作者”、“全国优秀科技工作者”、“陕西省科学技术最高成就奖”等奖项或荣誉。
 
作为“保存有显生宙最早的、规模最大的软躯体动物化石群的云南‘澄江动物化石库’”的主要发现者和研究者之一,舒德干日以继夜地面对着那些记载着远古生物奥秘的化石已经超过30个年头了。很多人说他的工作枯燥,他却觉得这里充满了“发现的快乐”,有一种“别人看不见的东西摆在前面,你能看到,并且能揭示其中的秘密,然后传递给别人并共同享受的快乐”。
 
1970年,毕业于北京大学地质地理系古生物学专业的舒德干分配到彬县北极镇教授中学化学和数学。这时的他没有想到,8年后,自己还能凭着一本借来的《地质学基础》和一本《俄华字典》考入西北大学地质系读研究生。32岁才从ABC开始学习英语,到能在世界顶尖学术杂志上发表论文,一切成绩的取得源自他永不言弃的精神和对进化生物学研究的执著和热爱。
 
从1981年第一次在云南澄江帽天山“澄江动物化石库”进行高肌虫研究开始,舒德干就在这个“离寒武纪大爆发最近的一个科学窗口”上仔细地探索观察着。
 
1990年,当身在德国的他获悉了澄江化石库开始大规模开采的消息后,作出了一个令人不可思议的决定——回国。他坦承,“我并不能说自己选择回国的动机多么崇高,只是回国有我的用武之地”,及“最好的研究要由中国人来做”。他回到了西北大学。
 
1996年,舒德干终于开始破译来自地层深处的原始语言。他和助手们的论文《云南虫被证实是地球上最古老的半索动物》在《自然》杂志发表;同年,《自然》又发表了他与其他学者合作的《中国发现脊索动物的早期祖先——华夏鳗》。这澄清了困扰学术界多年的疑惑,表明脊索动物于寒武纪生命大爆发之初就已出现,将脊索动物的演化历史向前整整推进了1000多万年。
 
1998年3月,舒德干等人又发现一块距今约5.3亿年的早寒武世奇特皮鱼形动物化石。这块罕见化石兼有原口动物和后口动物的基本特征,这一中间过渡类型化石的发现为探索这两大类之间的演化关系提供了重要证据。《中国发现早寒武世奇特“皮鱼”形化石——西大动物》1999年在《自然》发表后,舒德干团队对寒武纪生命大爆发时生命景观的多样性勾勒就越来越清晰了。
 
而真正被誉为“对达尔文进化论的重要发展”、“100多年来关于寒武纪大爆发研究中最重大的关键性突破”的研究,是“昆明鱼”和“海口鱼”的发现。这一发现,将脊椎动物的起源向前推进了5000万年。《自然》杂志的资深编辑亨利·吉在舒德干论文没有完成的情况下,就迫不及待地发来了约稿信,称“你们的研究很重要,我们很高兴考虑发表你们的文章”。当舒德干将《华南早寒武世脊椎动物》的论文寄出后,《自然》请早期脊椎动物研究专家、法国国立自然历史博物馆菲利浦·让维尔博士配发了一篇《逮住第一鱼》的评论文章。
 
这两条一度在黑暗中沉睡的小鱼,“让一直在探索早期生命起源而久追不得其解的古生物学家们终于看到了希望的曙光”。英国剑桥大学的《新闻通讯》、《独立报》、《卫士报》、《新科学家》杂志,美国《当代科学档案》,日本《朝日新闻》、《读卖新闻》等纷纷将这两条小鱼请上版面。“昆明鱼”成了世界上最珍贵的鱼,而“逮住第一鱼”的“渔夫”是舒德干,一个中国古生物学家。目前,这些最古老的鱼作为包括人类在内的所有脊椎动物的始祖,已经被收录入中、美、英、德、法、日等国的教科书、百科全书、科学辞典和博物馆,成为地球生命历史上的里程碑。
 
2001年5月《中国早寒武世的尾索动物》的论文又在《自然》发表,该研究发现已知的最古老尾索动物“长江海鞘”,与早先发现的半索动物“云南虫”、头索动物“华夏鳗”、后口类“西大动物”、脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”一起,论证了普通无脊椎动物向脊椎动物演化过渡的各种中间类型和缺环,勾勒出一幅较为完整的早期生命演化谱系。同年11月,《自然》又发表了《中国澄江化石库中发现新的原始后口动物门》,舒德干等人将这一奇特的绝灭类群命名为“古虫动物门”。
 
在生物学领域,几乎所有的动物门和植物门全都是由生物学家创建的,而由古生物学家独立建立的动物门极为罕见。2003年,美国《科学》发表了舒德干团队与英、日等国学者合作完成的重要成果《云南虫类的一个新种及其对后口动物演化的重要意义》,提出了对多种低等后口动物演化关系的新思考。2004年7月,舒德干等人与英国剑桥大学康威莫里斯教授合作完成的论文《中国澄江化石库发现棘皮动物始祖化石》再次在《自然》刊发,认为云南澄江发现的一种叫做古囊动物的珍稀化石是棘皮动物的始祖,并首次提出早期后口动物亚界谱系演化及脊椎动物起源新假说。
 
2006年,舒德干团队又在早寒武世澄江动物群中发现了保存有软躯体构造细节的春光虫化石,在美国《科学》杂志发表了《中国早寒武世的文德生物及地球早期双胚层动物的演化》一文,论证了寒武纪与前寒武纪生命演化的连贯性。
 
2011年,舒德干领军的团队发现的一种5亿多年前的叶足动物——“仙掌滇虫”,为揭示节肢动物门的起源难题带来一丝曙光,这一成果在当年2月24日出版的《自然》上以封面论文形式发表。近年来,基于这一系列重要古生物发现,他正在努力攻克“寒武纪大爆发”事件与动物门类起源的内在联系这一重大理论难题。
 
目前越来越多的人们开始认识到,舒德干新近提出的“三幕式寒武纪大爆发”假说比美国著名学者古尔德提出的突发性“一幕式寒武纪大爆发”假说更接近动物演化的真实历史,因为舒德干首先发现了动物界中从低等到高等的三个亚界(基础动物亚界、原口动物亚界、后口动物亚界)的形成顺序与寒武大爆发的三幕式辐射在时间上耦合一致。新假说实证了动物界起源演化和寒武大爆发的阶段性,是对进化论的一个重要贡献。
 
让“文化基因”代代相传
 
舒德干说:“教师应该以传道授业为己任,引导文化基因代代相传、优胜劣汰。”在学校工作的近30年中,舒德干培养了一批批优秀的毕业生,同时也为学校留住和吸引了一批学术水平高、年龄结构合理的古生物研究团队,形成了享誉国内外的“西北大学早期生命演化研究学术团队”。
 
作为老师和领导,舒德干的勤勉是年轻学者的典范。从野外地质调查、化石采集,到实验室化石整修,从鉴定、查阅资料到撰写论文,他无一不是亲自动手。在澄江化石库,舒德干带领的研究组每天如饥似渴地在一块块石头上搜索、寻觅着远古的信息。常常租住在附近的村舍里,日出而作,日落,则亮起灯继续工作。野外工作条件的艰苦更甚于他所说的“与农夫比肩”。而在西安的深夜,常年加班成习惯的他,有时还要脱下外衣从门上的小窗爬出早已上锁的办公楼回家休息。
 
舒德干从20多年的教学经历中体会到,导师不能光“使用”研究生,必须尽快把年轻人“带起来、推上去”。从德国归国后,舒德干和他的科研团队一起,在学科建设,硕士、博士生培养上花费大量心血。在他的博士、硕士研究生们的毕业论文后记中,可以看到整个科研团队对单个学生共同指导的巨大力量。此外,舒德干乐于让学生们接触学科前沿问题,进行公开学术讨论并将自己的思路告诉他们,使研究生业务能力快速提高。
 
或许,这样优秀的团队,正是舒德干将“文化基因”代代相传理想最好的注脚。
 
“百万富翁”的“老爷车”
 
65岁的舒德干皮肤黝黑,看得出常年野外工作的痕迹,鬓角稍带些灰白的头发常年不变地梳着“偏分”,说话间带着温和的笑。认识他的人对他第一句评价都是“人很好,挺随和”。 舒德干经常往来于校园和家属区,骑着他的二八“老爷车”在校园里穿行。
 
舒德干不止一次说,“人是一种有精神有思想的生物,不应只有单纯的物质生活。没有良好的精神制约,找不到自身的发展方向,人类甚至有可能退化成狂人”。
 
2000年9月,舒德干在人民大会堂从李嘉诚手中接过“长江学者成就奖”一等奖的奖牌后,国家、陕西省和学校的各级奖励纷至沓来。对于160万元的奖金,舒德干将其中的大部分用于进一步的研究,另将奖励给他本人的15万元奖金捐出,在西北大学设立了“德才奖学金”,用于奖励在学术研究和科技创新方面取得成绩的研究生和本科生。
 
“花上一些钱,能够起到激发和鼓励的作用。能把自己的人生价值和培养后代的价值结合起来,借助年轻一代实现自身的一点价值,也算是对社会有交代了。”舒德干说。
 
《中国科学报》 (2012-09-10 B2 人物)
 
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