億萬(wàn)年前地球的秘密,他來(lái)解讀
生命與地球環(huán)境的相互作用和協(xié)同演化,造就了人們現(xiàn)在看到的豐富多彩的地球。而遠(yuǎn)古時(shí)期的地球環(huán)境信息,我們也能通過(guò)一種特殊的“信使”——地質(zhì)微生物解讀出來(lái)。地質(zhì)微生物是什么?地球生物學(xué)是一門怎樣的學(xué)科??jī)|萬(wàn)年前地球的秘密,將由他來(lái)解讀。
他就是
扎根教育三十一年
長(zhǎng)期從事地球生物學(xué)研究的
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)
謝樹成院士
謝樹成教授長(zhǎng)期以來(lái)主要圍繞地質(zhì)微生物開展研究工作。提出了示蹤干濕古氣候的一系列陸相微生物新指標(biāo),為查明我國(guó)東部地區(qū)干濕古氣候的空間變化及其成因機(jī)制做出了突出貢獻(xiàn),被Science期刊評(píng)述為“對(duì)理解過(guò)去和未來(lái)東亞夏季風(fēng)做出了多方面的重要貢獻(xiàn)”;發(fā)現(xiàn)了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交海洋微生物出現(xiàn)兩幕爆發(fā)事件,為鎖定動(dòng)物大滅絕的地內(nèi)成因機(jī)制提供了新視角,被Nature China以“滅絕理論:兩幕式”為題進(jìn)行了亮點(diǎn)評(píng)述。
今天我們將來(lái)具體了解他的事跡。
一切的源頭是偶然
謝樹成院士表示從化學(xué)轉(zhuǎn)到地球生物學(xué)可以說(shuō)是件很偶然的事情。1985年,謝樹成進(jìn)入中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),就讀分析化學(xué)專業(yè)。
入校后,學(xué)校專門要成立一個(gè)地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行教學(xué)改革,從1300個(gè)新生中挑選30名學(xué)生組成一個(gè)班,挑選過(guò)程需要經(jīng)過(guò)面試、考試等環(huán)節(jié)。謝樹成院士表示當(dāng)時(shí)一時(shí)興起就去報(bào)名考試了,最后居然考上了。所以就從化學(xué)專業(yè)轉(zhuǎn)到了地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)班,從那時(shí)開始進(jìn)入地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。
后來(lái)在殷鴻福院士指導(dǎo)下,聚焦生物成礦作用研究,開始了古生物學(xué)新領(lǐng)域的開拓。
從雪冰到泥炭,從紅土到石筍。這些開拓性研究讓他驚奇地發(fā)現(xiàn):地質(zhì)微生物能夠很好地記錄氣候變化,他和殷鴻福院士由此提出了以發(fā)展地質(zhì)微生物為主題的新學(xué)科,地球生物學(xué)。
他領(lǐng)銜出版了我國(guó)第一部地球生物學(xué)專著。
正是他和團(tuán)隊(duì)幾十年來(lái)的不懈努力我國(guó)地球生物學(xué)于本世紀(jì)得以快速發(fā)展。
險(xiǎn)處逢生,付出終得回報(bào)
他第一次高海拔野外科考住在海拔5800米的二號(hào)營(yíng)地,每天要上到7000米的地方采雪趕在太陽(yáng)下山之前背回營(yíng)地,把雪融化掉后將雪冰里的有機(jī)物提取出來(lái)。
有一次,晚上雪下得很大,前一天走的路全都被覆蓋掉了,他一個(gè)人去采樣掉進(jìn)了冰裂隙,好在背了一個(gè)很大的采樣桶,人被卡住才沒(méi)掉進(jìn)更深的裂隙。“費(fèi)盡力氣慢慢爬出來(lái),感覺(jué)腿都軟了,坐在原地不敢動(dòng)。”艱辛的付出最終得到了回報(bào)。他成了高原雪冰微生物脂類與季風(fēng)關(guān)系研究的第一人。
勇闖“無(wú)人區(qū)”的創(chuàng)新工作
早在研究生階段,謝樹成就創(chuàng)建了生物成礦實(shí)驗(yàn)室,這是當(dāng)時(shí)學(xué)校古生物學(xué)科第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,之后他進(jìn)一步把實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展成分子地球生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)了從形貌學(xué)到分子水平研究的飛躍。
深入到原子水平,他引進(jìn)了分析脂類單體同位素的大型儀器,是國(guó)際上第一個(gè)開展脂類單體氫同位素與古氣候研究的學(xué)者,開拓了從碳同位素向氫同位素的大發(fā)展時(shí)代。
他們?cè)诠派锷砩稀罢页觥毙伦鴺?biāo)
謝樹成院士研究團(tuán)隊(duì)《古生物脂類對(duì)不同古氣候因子的重建和示蹤》解決的核心問(wèn)題就是建立一個(gè)指標(biāo)體系,讓處于現(xiàn)代的我們可以去認(rèn)識(shí)、重建古氣候。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、古菌的細(xì)胞膜上的脂類化合物會(huì)因氣候的溫度、濕度發(fā)生相應(yīng)的變化,將古代微生物轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代人可以使用的“溫度計(jì)”“濕度測(cè)量?jī)x”,團(tuán)隊(duì)利用細(xì)菌、古菌等地質(zhì)微生物以及植物脂類分子分別建立了示蹤這些不同古氣候因子的原創(chuàng)性代用指標(biāo)。
研究2.5億年前生物滅絕之謎
謝樹成領(lǐng)導(dǎo)的分子地球生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)技術(shù)與方法的創(chuàng)新,對(duì)保存在巖石和沉積物中的痕量地質(zhì)微生物脂類分子進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)微生物很好地指示了2.52億年前導(dǎo)致生物大滅絕的惡劣古海洋環(huán)境。
“利用微生物的變化,我們發(fā)現(xiàn)這次生物大滅絕是分兩幕出現(xiàn)的”謝樹成院士介紹“一些學(xué)者猜測(cè)滅絕原因可能與外星體撞擊有關(guān),但如果是間隔時(shí)間較長(zhǎng)的“兩幕”,和外星體撞擊不一定有關(guān)系。后來(lái)我們根據(jù)地質(zhì)微生物的分布情況等,提出實(shí)際上是地球內(nèi)部的因素(比如火山爆發(fā))導(dǎo)致的兩幕式生物大滅絕。”
追夢(mèng)科學(xué)前沿,收獲碩果
2023年,他被授予國(guó)際有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)Alfred Treibs獎(jiǎng),該獎(jiǎng)項(xiàng)每年最多頒給一位學(xué)者,自1979年第一次頒獎(jiǎng)以來(lái)的45年時(shí)間里共有36位學(xué)者獲獎(jiǎng),而他是全球獲此殊榮的唯一一位華人科學(xué)家。
謝樹成擔(dān)任生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,在新發(fā)展格局下推動(dòng)研究生培養(yǎng)體系實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和全鏈條創(chuàng)新。
他也因此榮獲首屆全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
謝樹成主持了一系列國(guó)家級(jí)重大項(xiàng)目為年輕人成長(zhǎng)成才提供學(xué)術(shù)交流平臺(tái),他把重大項(xiàng)目的獎(jiǎng)金作為學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金,把項(xiàng)目結(jié)余經(jīng)費(fèi)用來(lái)支持青年學(xué)者進(jìn)行科研,積極推動(dòng)地球生物學(xué)的國(guó)際合作交流,為青年學(xué)者的發(fā)展提供國(guó)際舞臺(tái),由于他在推動(dòng)國(guó)際合作交流方面的突出貢獻(xiàn),于2023年當(dāng)選為國(guó)際地球化學(xué)會(huì)士,中國(guó)也被譽(yù)為“地球生物學(xué)發(fā)展的一支國(guó)際領(lǐng)導(dǎo)力量”。
謝樹成十年磨一劍
譜寫了堅(jiān)持科技創(chuàng)新、自立自強(qiáng)的
使命擔(dān)當(dāng)
在中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)的新征程中
他把目光投向了遠(yuǎn)方
推動(dòng)地球科學(xué)
向更廣的大海航行
向更高的山峰攀登