地大要闻

地球生物学:在夹缝中异军突起

发布人:谢晓发表时间:2017-11-27点击:

  (地大之声记者庞伟红)一张一个人的毕业照,让古生物学这个神秘而高冷的专业火了,这个全中国唯一“一个人的专业”折射出了古生物学当前的困境,如何突围,让这个冷门学科重新焕发生机,成了相关学科必须要思考的问题。

  在我校地学院,依托古生物学为主干学科发展起来的地球生物学却引得学子们趋之若鹜,这个以古生物学为根基,多学科交叉发展起来的新兴学科在今年十月份成功入选“双一流”,成为一流学科建设的子项目。是什么让这个“高冷”的学科成了香饽饽?

  “以古生物学为基础,但又不局限于一隅,不断求新、求变,是我们学科一直在努力追求的方向。”地球生物学学科带头人童金南一语道破“天机”。

  从无到有 不断开创学科生长点

  什么是地球生物学?也许大家对这个词还有点陌生。地球生物学最早的前身就是古生物学专业,是地质学三大基础学科之一,新中国成立不久,地质调查行业一片空白,为了培养专业素质人才,北京大学、南京大学、北京地质学院开设了古生物学专业,直接面对专业的最前沿。

  可好景不长,上世纪80年代的中国开始实行市场经济,行业不景气,所有大学所开设的古生物学专业被裁撤,其他一些高校的古生物学专业老师被迫下海或转行,而我校的古生物学团队,因为深厚的地学背景,作为其他地学专业的一门基础课程的教师队伍,得以完整地保留下来,这些老师是地球生物学最扎实的根基。

  “别的学校的老师都另谋出路的时候,殷鸿福、张克信、赖旭龙、龚一鸣、杜远生、冯庆来、谢树成,还有一些已经退休的教师们,如徐桂荣、吴顺宝、杨家禄、李志明、童林芬、黄其胜、周修高、杨逢清等当时都坚持下来了,我们这群古生物出身的,因为比较死板,别人都叫我们老古,可正是这种死心眼的劲,团队才能保留,学科才能发展”,童金南说。

  南有南京地质古生物研究所,北有北京古脊椎动物与古人类研究所,如何在夹缝中求生存,在困境中寻找求生之路?面对古生物学的行业困境和同行的激烈竞争,这些选择“留守”的古生物学的老师们开始思考学科的出路,他们意识到,学科必须开拓新的方向,走与应用结合和创造出新的路!

  经过长时间的实践探索,他们开始研究生物和矿产的关系,遂开创了第一个学科生长点——生物成矿,在承担国家“七五”攻关项目《长江中下游矿产的形成背景》研究过程中,项目牵头人殷鸿福院士发现,古生物学与环境问题关系密切,1999年,以古生物学科团队为基础建成了“湖北省地球表层系统开放研究实验室”,研究生物对环境的作用,环境对生物的影响。谢树成研究生物成矿,张克信研究造山带地质,赖旭龙研究分子古生物学……一个个学科生长点陆续被发现,地球生物学的雏形形成。从此学科发展走出新路,并且通过与学校相关学科的交叉融合,为学校打造出了一个新的学科发展平台。

  以地球生物学前沿科学思想为核心,2005年建成了“生物地质与环境地质教育部重点实验室”,并且于2011年升级为国家重点实验室,从而得到了国家财政经费支持,为新兴地球生物学的发展奠定了基础。

  发展至今,地球生物学不断拓展出新的方向,内容涉及古生物学与地层学、沉积学、生物地球化学、微生物学和分子生物学等学科,特别注重宏体生物、微生物与分子生物学的结合、生物与环境的结合,积极从国际层面推动该学科的发展,逐步构建了比较完善的地球生物学学科体系。

  通过团队的不断推动,2007年,国家自然科学基金委正式把生物地质学增列为学科资助目录,给予长期稳定的支持。以地球生物学为核心的“地球环境与生命过程”科学主题,也长期被列为基金委的优先资助领域。

  大胆改革 人才科研双面开花

  近年来,地学院锐意改革,小班授课、国际化办学、教师优化转岗、打造教学团队、科研团队、后备高层次年轻人才培养、推进教授治院……一系列举措让人才科研双面开花。

  日前,地球生物学系本科学子王奉宇的事迹被人民日报微信客户端、湖北日报、长江日报等媒体报道,他在湖北利川发现有一批很有特色的腕足动物化石,并将这个创新性成果写成论文发表在国际期刊上。以此为基础,他参加了湖北省第十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛,获得特等奖,11月代表湖北省冲刺全国挑战杯,获得一等奖。

  地球生物学科学子被媒体广泛关注并不是个案,孙亚东,在研究生阶段于2009年、2012年以第二作者、第一作者的身份在国际顶级期刊《科学》上发表有关生物大灭绝的理论。宋海军,在指导老师童金南的指导下,以本科生的身份,曾经获得了全国“挑战杯”大学生课外科技竞赛特等奖,如今,已是青年长江学者、优秀青年科学基金获得者的他,成长为了地学院年轻一代教师里的中流砥柱,他将自己的知识倾囊相授,又培养出了王奉宇这类优秀的学生。

  多年来,地球生物学学科人才辈出,已先后培养出中国科学院院士8人、国家杰出青年科学基金获得者6人、长江学者特聘教授2人、全国五一劳动奖章获得者2人、万人计划科技创新领军人才1人、全国创新争先奖1人,以及青年长江学者和优秀青年基金获得者3人。


2001年,古生物团队教授在浙江长兴

  除了培养人才,他们做科研可是认真的。

  近年来, 地球生物学相关学科承担了包括国际合作IGCP项目、973计划项目、国家重点研发计划项目、国家创新研究群体科学基金等在内的百余项国家级项目。

  在国际顶级期刊Nature、Science、Nature Geoscience、PNAS等上面发表了一批具有原创性的科研成果,在古生代-中生代之交的地球生物学研究工作具有国际优势,先后以第一获奖单位荣获3项国家自然科学二等奖。建立了国际二叠纪-三叠纪界线层型的“金钉子”,被认为是我国地质学可载入史册的突破性进展;提出了两幕式生物大灭绝及其对应的环境变化,被《Nature China》评述为灭绝理论;提出了火山活动驱动的快速升温和极度缺氧是生物危机发生的原因等等。研究成果2次被《Science》期刊单独撰文进行正面评述,入选2012年中国科学十大进展。


2017年1月,地球生物学团队第三次荣获国家自然科学奖二等奖。

  “老古”发力 教师团队抱团成长

  “地球生物学这个学科能发展到今天,“老古”们居功至伟,是他们为学科打下了坚实的基础,也是他们高风亮节,让年轻一代的我们有了更大的舞台,让我们这个团队紧紧地团结在一起。”青年教师宋海军说。

  80年代后期行业最不景气的时候,老师们生活很不宽裕,就是在这种困难的时候,殷鸿福院士也要求教学一线的老师们,不能接横向项目,他认为,在高校里不能只想赚钱,要坐得住冷板凳,不能耽误研究。大家跟着殷鸿福院士一门心思做教学和科研,为了学术和团队发展拧成了一股绳,也为年轻一代树立了很好的典范。

  2011年,“生物地质与环境地质国家重点实验室”获批后,随着仪器增加和引进专家,实验用房一度十分紧张,为了仪器和引进的专家和年轻教员,作为实验室主任的童金南带着行政团队曾“屈居”地勘楼地下室3年,期间还得了风湿,他说“这是应该的”。这样的例子不胜枚举,团队发表重要研究成果,作者署名人数经常受到限制,作为长辈的“老古”们都会选择退出,把机会让给年轻人。他们说,“今后是他们的时代,地球生物学的未来始终是他们的”。

  高校教师要教学科研两手抓,两手都不能放松,和校外专业的科研机构相比,在科学研究上并无太大优势,“老古”们为了减轻年轻教师的压力,建议学院每年从各学科里选拔出优秀青年教师加入“减负”计划,让他们进入国家重点实验室,用三年的时间专心做科研,只承担少量教学任务,地球生物学学科团队的宋海军、杨江海、罗根明加入了这个计划,研究水平提升明显,考核结果均为“优”。

  每年进行野外教学前,老师们要提前进行野外备课,经验丰富的“老古”们会带领年轻教员,向他们细致讲解教学内容,保证他们“有东西可讲”,青年教师在野外成长迅速。不仅在校内为青年教师提供宽松的环境,“老古”们还积极通过每年一次的中国古生物学术会议向外推介优秀青年学者。他们尽心竭力地扶持青年成长,青年教师们也不负众望,成绩喜人。


地球生物学教学团队在野外

  团队一以贯之的和谐有爱的氛围,推动了团队学者的成长,也吸引了包括陈中强学者在内的美、英、德、澳等国的优秀学者共同推动地球生物学的发展。目前,地球生物学学科有中科院院士1人,国家杰出青年科学基金获得者2人,长江学者特聘教授2人,青年千人计划入选者、青年长江计划入选者和国家优秀青年基金获得者4人,万人计划科技创新领军人才1人。5人在重要国际学术组织中任主席或副主席职务,1人连续三年入选Elsevier公布的地球与行星科学领域高被引学者,1人获得欧洲地质联合会Arne Richter杰出青年科学家奖。

  专业交叉 探索学科新方向

  我校地球生物学聚焦生物圈与地圈的相互作用与协同演化这一主题,为解决当代人类所面临的全球变化和生物多样性危机这两大列入联合国公约的全球性重大问题提供科学支撑,它研究的是学科里最前沿的东西,走的是一个全新的方向,这让它成了国内地球生物学的领跑者,推动了国际地球生物学的发展。


第一届地球生物学国际会议大会参会人员全家福

  在国际上,我校地球生物学学科成员先后主持6项IGCP项目,每个项目都有20余国100多名学者参加。2000年以来国际上共组织了8次地球生物学国际会议,5次是由该学科在中国组织,还积极开展与英国皇家学会会员等国际一流科学家的长期合作与交流,在全球7大地球生物学团队中,我校地球生物学学科发表的论文数自2005年以来一直都是最高的,通过这些以我为主的、形式多样的国际合作,奠定了学科在地球生物学的国际并跑地位。中国因而被Raymond Moore奖获得者David Bottjer教授称为是国际地球生物学发展的领导者之一。

  地球生物学是在传统古生物学基础上发展起来的地球科学与生命科学高度交叉的学科,面临由单一学科向综合交叉学科、传统学科向新兴学科发展过程中出现的不同学科之间的碰撞。如何继续保持优势,用现代生物学的技术方法破解地质历史时期的生命与环境协同演化的难题仍充满挑战。

  “要继续坚持以古生物学为根基,保持传统古生物学优势,不能舍本逐末,以此为基础,多学科交叉发展,不断探索学科新方向。”童金南说,在继承传统古生物学的基础上发展地球生物学,将大大提升本学科在未来全球气候变化预测、矿产资源的勘探等多方面的社会服务能力。生物学技术方法的引入,将极大地促进地球生物学一些关键技术的突破,带动生物与元素循环、生物与矿物相互作用等核心领域的创新。“计算古生物学,即和计算机结合的古生物学,把地质时期的古生物及其生态环境和演变过程运用计算机技术虚拟出来并进行建模分析,可能是未来发展的方向。”

  童金南对地球生物学存在担忧,他说,地球生物学是一门新兴学科,对很多人来说还比较陌生,他希望通过“双一流”建设,让地球生物学学科体系更加凝练清晰,思路更加明确,同时通过国家和学校的支持和推动,积极宣传地球生物学相关的科学文化知识、增强社会大众的科学素养,扩大地球生物学的影响。

  “围绕‘双一流’,以地球科学为龙头,带动相关学科发展,走自己的特色之路”,童金南认为,找准自己的定位,入选“双一流”将推动学校发展再上一个新台阶。


(地大之声)