陜西省西北大學(xué) 舒德干:探究生命起源 攀登科學(xué)高峰
發(fā)布時(shí)間:2024-08-04 08:17:40 來(lái)源:陜西教育新聞網(wǎng)
二十多年來(lái),他和他的團(tuán)隊(duì)一直“沿著達(dá)爾文的足跡前行”,先后發(fā)現(xiàn)了“天下第一魚(yú)”——昆明魚(yú)目、“古蟲(chóng)動(dòng)物門”“華夏鰻”“長(zhǎng)江海鞘”等震驚世界的古生物化石,在破解達(dá)爾文世紀(jì)懸案上取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,為揭示地球早期生命演化過(guò)程作出了重大原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
他就是我國(guó)早期生命領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人之一、進(jìn)化古生物學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士、西北大學(xué)舒德干教授。
——題記
舒德干,男,中國(guó)共產(chǎn)黨第十八次全國(guó)代表大會(huì)代表,1946年2月出生,1969年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)地理系古生物學(xué)專業(yè),1981年獲西北大學(xué)地質(zhì)系碩士學(xué)位,留校任教,1987年獲中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)理學(xué)博士學(xué)位?,F(xiàn)任西北大學(xué)博物館館長(zhǎng)、早期生命研究所所長(zhǎng),長(zhǎng)江學(xué)者,中國(guó)科學(xué)院院士。
五十年來(lái),舒德干將畢生精力獻(xiàn)給了祖國(guó)西部的教育科學(xué)事業(yè),建設(shè)了一支學(xué)術(shù)水平高、年齡結(jié)構(gòu)合理的古生物研究團(tuán)隊(duì),形成了享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的“西北大學(xué)早期生命演化研究學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)”,師生共書(shū)探索動(dòng)物門類起源、傳承人類文明的創(chuàng)新時(shí)代答卷,引領(lǐng)著我國(guó)古生物學(xué)研究站在了全球第一方陣。
聚焦前沿,破解生命起源之謎
面對(duì)著當(dāng)代自然科學(xué)十大難題之一、進(jìn)化生物學(xué)的一大世紀(jì)懸案“寒武紀(jì)大爆發(fā)”,他翻山過(guò)河尋覓化石,無(wú)數(shù)次揮動(dòng)地質(zhì)錘,背負(fù)沉重的石頭在田野上奔波。他挑燈不息求答案,在實(shí)驗(yàn)室里,在顯微鏡下,在會(huì)議上,與5億多年前的生命體開(kāi)展一場(chǎng)場(chǎng)“遠(yuǎn)古對(duì)話”。自1982年以來(lái),他在國(guó)內(nèi)外發(fā)表重要學(xué)術(shù)論著近百篇(部),其中包括以第一作者在Nature和Science雜志的論文11篇。
他首次發(fā)現(xiàn)了最古老的三葉蟲(chóng)軟軀體構(gòu)造化石,首次較系統(tǒng)地總結(jié)并厘定了中國(guó)高肌蟲(chóng)研究。在澄江動(dòng)物群中發(fā)現(xiàn)了一系列最原始的似半索動(dòng)物、頭索動(dòng)物、包括昆明魚(yú)、??隰~(yú)和鐘健魚(yú)在內(nèi)的原始脊椎動(dòng)物“第一魚(yú)”、尾索動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、櫛水母等始祖型動(dòng)物化石,創(chuàng)立了包括西大動(dòng)物、地大動(dòng)物和北大動(dòng)物在內(nèi)的古蟲(chóng)動(dòng)物門;論證了著名的“四不像”疑難動(dòng)物云南蟲(chóng)并非脊椎動(dòng)物。他根據(jù)早期化石大數(shù)據(jù)分析,提出量變與突變交替、漸變與突變統(tǒng)一的“三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)”假說(shuō),初步破解了令達(dá)爾文深感困惑的寒武紀(jì)大爆發(fā)謎題。該假說(shuō)是進(jìn)化論十大猜想中唯一由中國(guó)學(xué)者提出的科學(xué)猜想,它實(shí)證了寒武紀(jì)大爆發(fā)分三幕,最終創(chuàng)造了地球“第一動(dòng)物樹(shù)”,由此為后來(lái)的“動(dòng)物星球”誕生奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,舒德干和他的團(tuán)隊(duì)首次實(shí)證了人類遠(yuǎn)祖中首創(chuàng)鰓裂構(gòu)造并實(shí)現(xiàn)呼吸效率革命的“功臣”是古蟲(chóng)動(dòng)物門,以及第一次創(chuàng)造頭腦、眼睛和原始脊椎的“天下第一魚(yú)”昆明魚(yú)目是人類最早的有頭祖先,破譯了一系列長(zhǎng)期懸而未決的科學(xué)難題。
1991年,在舒德干的帶領(lǐng)下,西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊(duì)集中力量圍繞“寒武紀(jì)大爆發(fā)”這一世界科學(xué)前沿開(kāi)展了持續(xù)研究,先后在云南澄江生物群、陜南寬川鋪生物群找到了一系列真實(shí)可靠的世界級(jí)化石珍品。通過(guò)“基礎(chǔ)動(dòng)物亞界”春光蟲(chóng),“原口動(dòng)物亞界”仙人掌滇蟲(chóng),“后口動(dòng)物亞界”古囊動(dòng)物、云南蟲(chóng)、昆明魚(yú)、冠狀皺囊蟲(chóng)等重要科學(xué)發(fā)現(xiàn),揭示了動(dòng)物三大亞界關(guān)鍵門類的起源和演化關(guān)系,實(shí)證了前寒武紀(jì)與寒武紀(jì)動(dòng)物演化的連續(xù)性,進(jìn)而首次構(gòu)建了完整的早期動(dòng)物樹(shù)框架圖。這是在達(dá)爾文提出地球生命呈“樹(shù)形演化”猜想后,首次有學(xué)者勾勒出生命大爆發(fā)時(shí),基礎(chǔ)動(dòng)物、原口動(dòng)物、后口動(dòng)物三大枝系演化“大樹(shù)”的基本輪廓。
除了實(shí)證研究,舒德干還大膽進(jìn)行理論創(chuàng)新,提出了“三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)”的新假說(shuō)。假說(shuō)認(rèn)為,從5.6億年-5.2億年,歷時(shí)約四千萬(wàn)年,基礎(chǔ)動(dòng)物、原口動(dòng)物、后口動(dòng)物三大亞界先后依次爆發(fā),完整動(dòng)物樹(shù)框架在地球上首次成型,寒武紀(jì)大爆發(fā)基本結(jié)束。新假說(shuō)揭示了動(dòng)物界在4千萬(wàn)年的時(shí)間里,從雙胚層到三胚層,再到口肛倒轉(zhuǎn)、新陳代謝系統(tǒng)不斷升級(jí)的演化過(guò)程,反映了寒武紀(jì)大爆發(fā)過(guò)程的階段性和連續(xù)性,揭示了令達(dá)爾文倍感困惑的寒武紀(jì)大爆發(fā)事件的本質(zhì)內(nèi)涵。令人興奮的是,通過(guò)化石佐證和相關(guān)研究證實(shí),舒德干等人提出的“三幕式寒武紀(jì)大爆發(fā)”假說(shuō)已然成為科學(xué)界共識(shí)。
1996年,舒德干和助手們的論文《云南蟲(chóng)被重新解釋為最古老的半索動(dòng)物》《中國(guó)早寒武世一種類似皮卡魚(yú)的脊索動(dòng)物》先后在Nature雜志發(fā)表,表明脊索動(dòng)物于寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之初就已出現(xiàn),澄清了困擾學(xué)術(shù)界多年的疑惑。這兩篇重要成果的發(fā)表,開(kāi)始了西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊(duì)在世界科學(xué)舞臺(tái)的精彩展現(xiàn)。在此后的20多年間,團(tuán)隊(duì)先后在Nature、Science雜志發(fā)表文章16篇,團(tuán)隊(duì)對(duì)寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)生命景觀的多樣性勾勒愈發(fā)清晰。而真正被譽(yù)為“對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論的重要發(fā)展”“100多年來(lái)關(guān)于寒武紀(jì)大爆發(fā)研究中最重大的關(guān)鍵性突破”的研究,是1999年“昆明魚(yú)”和“??隰~(yú)”的發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn),將脊椎動(dòng)物的起源向前推進(jìn)了5000萬(wàn)年。這些最古老的魚(yú)作為所有脊椎動(dòng)物的始祖,已經(jīng)被收錄入中、美、英、德、法、日等國(guó)的教科書(shū)、百科全書(shū)、科學(xué)辭典和博物館,成為地球生命歷史上的經(jīng)典。
作為學(xué)術(shù)帶頭人,多年來(lái)他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等國(guó)家級(jí)科研任務(wù)20余項(xiàng),先后獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)、長(zhǎng)江學(xué)者成就獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)最高成就獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì),研究成果兩次入選“中國(guó)十大科技進(jìn)展”。經(jīng)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、陜西省和教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃的培育,西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊(duì)已發(fā)展成為在國(guó)際科學(xué)前沿上具有重要影響的“國(guó)家創(chuàng)新研究群體”。
通過(guò)數(shù)十年如一日的不懈努力,該團(tuán)隊(duì)在古生物學(xué)研究領(lǐng)域已然位居全球第一梯隊(duì)。他們完成了看似“不可能的任務(wù)”:地方高校不僅能做好基礎(chǔ)學(xué)科研究,還能做出國(guó)際一流的成果。
立足西部,放眼全球進(jìn)行人才培養(yǎng)
作為高校教師,舒德干始終奮斗在教學(xué)和科研的一線,單獨(dú)指導(dǎo)了2篇全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文,在其所帶領(lǐng)的教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中,4人已成長(zhǎng)為長(zhǎng)江學(xué)者或青年長(zhǎng)江學(xué)者,2人獲國(guó)家杰出青年基金,2人入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃,3人成為洪堡學(xué)者,3人主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目,5人獲教育部骨干教師基金項(xiàng)目,團(tuán)隊(duì)于2016年獲國(guó)家基金委創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目資助。為了鼓勵(lì)學(xué)生的科技創(chuàng)新,他從自己的積蓄中累計(jì)捐資70萬(wàn)元在西北大學(xué)設(shè)立“德才”獎(jiǎng)學(xué)金。他對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求,對(duì)學(xué)生的熱心教育,贏得了師生的尊敬和愛(ài)戴。
舒德干說(shuō),“教師應(yīng)該以傳道授業(yè)為己任,引導(dǎo)文化基因代代相傳?!痹趯W(xué)校工作的四十多年中,舒教授為了使學(xué)術(shù)精神得以傳承,勤懇執(zhí)教、甘于奉獻(xiàn),其勤勉負(fù)責(zé)的態(tài)度成為年輕一代教師的典范。從野外地質(zhì)調(diào)查、化石采集,到實(shí)驗(yàn)室化石整修,從鑒定、查閱資料到撰寫(xiě)論文,他無(wú)一不是親自動(dòng)手。在澄江化石庫(kù),舒德干帶領(lǐng)的研究組每天如饑似渴地在一塊塊石頭上搜索、尋覓著遠(yuǎn)古的信息。常常租住在附近的村舍里,日出而作,日落則繼續(xù)挑燈夜戰(zhàn)。野外工作條件的艱苦更甚于他所說(shuō)的“與農(nóng)夫比肩”。
正是在這樣以身作則態(tài)度的引領(lǐng)下,舒德干培養(yǎng)出了一批又一批優(yōu)秀的畢業(yè)生,同時(shí)也為學(xué)校留住和吸引了一批學(xué)術(shù)水平高、年齡結(jié)構(gòu)合理的古生物研究團(tuán)隊(duì),形成了享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的“西北大學(xué)早期生命演化研究學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)”,團(tuán)隊(duì)由七位老中青搭配得當(dāng)?shù)睦韺W(xué)博士組成,依托“澄江動(dòng)物化石庫(kù)”,系統(tǒng)地研究了包括刺胞動(dòng)物、櫛水母動(dòng)物、腕足動(dòng)物、鰓曳動(dòng)物、葉足動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物以及后口動(dòng)物亞界中多個(gè)動(dòng)物門類的起源及早期演化,取得了一項(xiàng)項(xiàng)為人矚目的成果:一位團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)了多個(gè)寒武紀(jì)軟軀體化石新產(chǎn)地,較全面地總結(jié)了華南寒武紀(jì)Burgess Shale型生物群的時(shí)空分布規(guī)律,并闡述了這類生物群在時(shí)代上的演替關(guān)系,其博士論文《寒武紀(jì)生命大爆發(fā)與澄江化石庫(kù)中的部分節(jié)肢動(dòng)物》獲“2003年全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)”,獲德國(guó)洪堡基金資助;一位團(tuán)隊(duì)成員長(zhǎng)期堅(jiān)持踏實(shí)的野外工作,深入系統(tǒng)地研究了澄江化石庫(kù)中的鰓曳動(dòng)物的形態(tài)學(xué)、分類學(xué)、地層學(xué)以及生態(tài)學(xué),其作為第一作者于2017年1月在Nature上以封面亮點(diǎn)論文形式發(fā)表了《陜西寒武紀(jì)最早期的微型后口動(dòng)物》,標(biāo)志著5.35億年前最古老的原始后口動(dòng)物、代表著顯生宙最早期的毫米級(jí)人類遠(yuǎn)祖的至親—冠狀皺囊動(dòng)物的發(fā)現(xiàn);一位團(tuán)隊(duì)成員首次發(fā)現(xiàn)了澄江化石庫(kù)多個(gè)屬種腕足動(dòng)物(包括磷灰質(zhì)殼和鈣質(zhì)殼)的纖毛環(huán)、消化道、脈管和肉莖等軟體組織特征,首次發(fā)現(xiàn)原始的保存軟體組織的有鉸類腕足動(dòng)物-顧脫貝屬,并建立了一個(gè)新種——澄江顧脫貝,其博士論文《早寒武世澄江化石庫(kù)腕足動(dòng)物研究》獲“2008年全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)”;一位團(tuán)隊(duì)成員受德國(guó)洪堡獎(jiǎng)學(xué)金資助在柏林自由大學(xué)進(jìn)行博士后工作,其作為第一作者在Nature上以封面論文形式發(fā)表的《中國(guó)發(fā)現(xiàn)具有“節(jié)肢”的早寒武世葉足動(dòng)物》提供了節(jié)肢動(dòng)物始祖最初創(chuàng)新“節(jié)肢”的真實(shí)證據(jù),這一成果入選2011年度“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”;一位團(tuán)隊(duì)成員研究成果《華南早寒武世布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——清江生物群》,在國(guó)際上首次公布了在中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了距今5.18億年的寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù),命名為“清江生物群”,這是進(jìn)化古生物學(xué)界又一突破性發(fā)現(xiàn);一位團(tuán)隊(duì)成員參與了“嫦娥五號(hào)”所帶回地球的月球樣品研究分析,取得不菲成果。西北大學(xué)這樣一所地方高校,竟有一支由院士牽頭、多位長(zhǎng)江學(xué)者、杰出青年等組成的古生物研究團(tuán)隊(duì),并取得了舉世矚目的研究成果。或許,這樣優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì),正是舒德干所秉持的將“文化基因”代代相傳理想的最好注腳。
舒德干從50多年的教學(xué)經(jīng)歷中體會(huì)到,導(dǎo)師不能光“使用”研究生,必須盡快把年輕人“帶起來(lái)、推上去”。從德國(guó)歸來(lái)后,舒德干和他的科研團(tuán)隊(duì)一起,在學(xué)科建設(shè)和碩士、博士生培養(yǎng)上花費(fèi)大量心血。在他的博士、碩士研究生們的畢業(yè)論文后記中,可以看到整個(gè)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)單個(gè)學(xué)生共同指導(dǎo)的巨大力量。此外,舒德干樂(lè)于讓學(xué)生們接觸學(xué)科前沿問(wèn)題,使研究生業(yè)務(wù)能力快速提高?,F(xiàn)在,舒德干雖已年過(guò)古稀,但仍然堅(jiān)持為本科生授課,一站就是兩三個(gè)小時(shí)。在課堂上,他深入淺出、旁征博引,偶有精彩之處,又會(huì)與同學(xué)們分享許多人生經(jīng)歷,所有同學(xué)無(wú)一不被他的個(gè)人魅力所折服。
“師者,傳道授業(yè)解惑也”,從教五十多年來(lái),舒德干始終以教師自居,將傳播知識(shí)、教書(shū)育人、塑造人格、傳承文明作為自己的核心任務(wù)。正是這樣數(shù)十年如一日的辛勤耕耘和無(wú)私奉獻(xiàn),才能構(gòu)建出一支如此強(qiáng)大的古生物團(tuán)隊(duì)、才能產(chǎn)生如此豐碩的科研成果、才能得到廣大師生的擁戴和認(rèn)可。也正是通過(guò)舒德干及其學(xué)生的努力,才能使得地處一隅的西北大學(xué),成為全世界“寒武紀(jì)大爆發(fā)”研究領(lǐng)域中不可忽略的高校。
教育報(bào)國(guó),更好擔(dān)負(fù)“四個(gè)服務(wù)”使命
舒德干積極響應(yīng)國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)的政策和方針,在艱苦的科研環(huán)境中鍥而不舍、砥礪前行,立足國(guó)家需求,提高社會(huì)服務(wù)能力,
舒德干1964年進(jìn)入北京大學(xué)古生物學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí),開(kāi)始學(xué)習(xí)達(dá)爾文進(jìn)化論,從那時(shí)起他就立志要在這個(gè)令馬克思都極為推崇的革命理論的傳播、補(bǔ)充和發(fā)展上有所作為。近年來(lái),他兩次主持重譯達(dá)爾文的《物種起源》,并在譯本中發(fā)表了“物種起源導(dǎo)讀”和“進(jìn)化論的十大猜想”,共7萬(wàn)余字,對(duì)進(jìn)化論發(fā)展史及其核心思想進(jìn)行了再評(píng)述,對(duì)生命演化的方式和特點(diǎn)提出了新見(jiàn)解。更是連續(xù)數(shù)十年走入中小學(xué)為陜西、湖北等多個(gè)省份的中小學(xué)生做科普講座。
作為西北大學(xué)博物館館長(zhǎng),舒德干還長(zhǎng)期致力于傳播知識(shí)和文化。西北大學(xué)博物館內(nèi)專設(shè)校史、歷史、生物和地球四個(gè)展覽館,他常年安排老師或?qū)W生進(jìn)行講解,并免費(fèi)向大眾開(kāi)放,吸引更多的人來(lái)參觀學(xué)習(xí),在“清江生物群”化石保護(hù)研究中,他還力促校地合作協(xié)議,聯(lián)合制定“清江生物群”保護(hù)區(qū)域規(guī)劃,共建“清江生物群”國(guó)際研究中心。2020年以來(lái),舒德干院士先后在嗶哩嗶哩、百度百科等網(wǎng)絡(luò)媒體上進(jìn)行科普,累計(jì)發(fā)布科普視頻80余條,播放量突破1000萬(wàn)次。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)設(shè)的《生命起源20講》院士課堂,以600分鐘的拍攝,20萬(wàn)字的素材,被網(wǎng)友追捧地稱作“科普天花板”。舒德干院士所在的“銀發(fā)知播”群體入選“感動(dòng)中國(guó)”2022年度人物。
舒德干還注重對(duì)外交流與學(xué)習(xí),先后通過(guò)國(guó)家外專局“111引智基地”建設(shè),吸引了一大批國(guó)際知名專家來(lái)西北大學(xué)進(jìn)行講學(xué)交流,同時(shí)開(kāi)展研究生聯(lián)合培養(yǎng),合作研究重大科學(xué)問(wèn)題等一系列工作,建立與國(guó)際一流高校的長(zhǎng)期聯(lián)系,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員的國(guó)際視野,提高西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)科的國(guó)際地位。他曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“我們要努力將地域的劣勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)科優(yōu)勢(shì),將西部變成進(jìn)行科學(xué)研究的最佳場(chǎng)所,而且我們地處‘一帶一路’建設(shè)的前沿陣地,我們應(yīng)該發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì),做出一些引領(lǐng)世界的研究成果,使西北大學(xué)成為世界早期生命科學(xué)的研究中心之一?!?/p>
“坐得住冷板凳,耐得住清貧,頂?shù)米毫Α!笔鞘娴赂稍菏慷嗄甑膴^斗寫(xiě)實(shí)。舒德干不僅在教學(xué)科研上做出了杰出成績(jī),還探索出了一條在西部培養(yǎng)杰出人才的新途徑。為此,他曾先后被授予“全國(guó)先進(jìn)工作者”“全國(guó)模范教師”“全國(guó)杰出專業(yè)技術(shù)人員”“全國(guó)優(yōu)秀留學(xué)回國(guó)人員”“感動(dòng)中國(guó)”年度人物、“陜西省最美教師”等榮譽(yù)稱號(hào)。
如今,已過(guò)古稀之年的他依然帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員,沿著達(dá)爾文的足跡,在“做人”與“育人”“教學(xué)”和“科研”的道路上,找尋著“我是誰(shuí),我從哪里來(lái)?”的終極答案。



