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内蒙古自治区阿拉善盟乌兰布和沙漠“沙漠土壤化”中试科研基地,易志坚在察看向日葵生长情况。重庆交通大学沙漠土壤化技术团队供图
易志坚,这位62岁的教授,去年有70天的时间在坐飞机。
从重庆交通大学的校领导岗位上退下来后,他依然闲不住,出差的目的地,是位于内蒙古自治区的乌兰布和沙漠。9年来,他在漫漫沙地里种下土豆、高粱、葵花等20多种作物,收获时再刨出来——要的不仅是果实,还有根系,是“沙漠土壤化”改造后长出的完整繁茂根系——带回重庆交通大学的实验室。如今,他的身份是力学治沙与生态碳汇教育部工程研究中心主任。
一位力学专家,带着多学科团队,在沙漠里播种着绿洲。
易志坚是下了很大决心才改行的。
厚厚的镜片,浓浓的学者气,易志坚坐下来先给记者讲PPT。第一页,是一张重庆市绿水青山的图片,这是易志坚的家乡。成长、求学、工作,他一直在家乡,最先搞的是纯力学理论研究,后来与公路桥梁打交道,直至45岁时的一个发现。
在研究聚合物混凝土路面时,他发现颗粒物质的力学状态由颗粒之间的约束关系决定,一个“突发奇想”蹦出来:如果能改变沙粒间的约束关系,好比把爆米花结合成米花糖,不就可以让沙子“土壤化”,留住水分、种出作物,从而改造沙漠了?
对待这个近乎天方夜谭的想法,易志坚和团队的选择是:大胆假设,小心求证。模拟沙漠条件,研制约束材料;运来沙子,在校园里找出两亩地,种植作物、反复试验……耗时8年,材料终于定型。
接下来,该找个中试基地进行实地检验了。易志坚的研究生马银华有同学在内蒙古工作,牵线搭桥,提供了几个地方。“我们最终选了乌兰布和沙漠,要是能把最恶劣的做下来,就啥都不怕了。”易志坚说。
能成吗?谁都没数,包括易志坚——
犹豫:从搞路桥到搞沙漠生态恢复,跨度太大了。
迟疑:已有的研究成果,继续应用到老本行,不也挺好吗?
未知:非要跑去沙漠里受罪,多久能成功?要是失败了,值吗?
2016年的春天,20亩基地,约两个标准足球场大小,易志坚和团队成员自筹经费,还是走进了乌兰布和沙漠。他说:“要做就做前无古人的创新,我们想闯一闯无人区。”
第一次播种,没一颗发芽。
大家都傻了。远隔1000多公里,重庆来的这拨人,都是头一回见到沙丘连绵的大沙漠。住在镇上几十块钱一晚的旅馆里,睡在容纳七八人的上下铺屋子中,他们在毫无经验的情况下用近乎原始的人工办法,将沙子和约束材料搅拌好,再用手推车运到基地铺满,然后忙着播种,每个人都晒爆了皮,嘴角也裂出血——可就是想不通,到底哪个环节出了问题?
其实答案很简单,多亏老乡点拨:你们播种的季节不对!
边疆春迟。看来力学治沙,光懂力学不行;从实验到应用,也要靠老乡。
熬到5月中旬,再次播种玉米、高粱、大豆、葵花、小米、苜蓿、西瓜、番茄、辣椒、萝卜……结果咋样?马银华笑了:“种啥长啥!”
第二年,种植面积就扩大到4000亩。拖拉机带着旋耕机,搅拌播种同步完成,效率从每人每天几分地提高到50亩;四周种上沙枣,阻隔风沙侵蚀……播种时热火朝天,唯独不见易志坚的身影。
去内蒙古前,他体检查出了恶性肿瘤。医生建议保守治疗,他等不及:“切吧。”术后休养一个月,他又跑去了基地。
迎接他的同事们,人人泛着泪光。而此时众人身后,已是望不到边的葱茏。
最早被易志坚雇来的老乡张国民,如今在内蒙古阿拉善左旗巴彦木仁苏木带出了一批农牧民熟练工。
对家乡的变化,当地的农牧民从最初的“不相信”,变成现在的“充满希望”。
同样的故事,发生在库布其沙漠边上的内蒙古杭锦旗吉日嘎朗图镇,在塔克拉玛干沙漠边上的百和镇,在雅鲁藏布江沙化地北岸的西藏曲水县茶巴拉乡……26项科研成果获得发明专利授权,20多个点位累计实现5万亩沙地成功改造,荣获全国“最美科技工作者”称号的易志坚,带出了一支横跨力学、工程、土壤、农业、生物等领域的多学科团队。
薪火相传。重庆交通大学成立了生态环境研究中心,马银华是主持工作的副主任:“中心开设了生态力学学科,办起了生态力学创新实验班,在读的有87名本科生。”
采访了4个小时,不觉天已黑。易志坚突然想起来:“女儿下午博士论文答辩,都没顾上问。”急忙发微信,那边回了一个“胜利”的表情,这边连点8个“大拇指”,“女儿学的绿色建筑,她也想搞我这行!”
报道来源:《》2025.3.28 第4版
记者 姜峰
(来源:一撇一捺微信公号)
这块化石为何不简单?
我国科研团队发现最古老多细胞真核生物化石,入选《科学》杂志2024年度十大科学突破
这块化石为何不简单?
天津蓟县(现蓟州区)中上元古界国家自然保护区。
河北省宽城县翁家庄剖面串岭沟组中发现的“壮丽青山藻”化石。
河北省唐山市迁西县高于庄组中发现的宏体碳质膜化石。
研究团队合影。
以上图片均为中国科学院南京地质古生物研究所提供
不久前,全球顶级学术期刊《科学》杂志公布了2024年度十大科学突破评选结果,中国科学院南京地质古生物研究所(以下简称“南京古生物所”)朱茂炎团队发现迄今最古老的多细胞真核生物化石这一重要成果入选。
真核生物的多细胞化是生命向复杂化和大型化演化的必备条件,被认为是生命演化史上的重大关键创新事件之一。最古老的多细胞真核生物化石是如何被发现的?它的发现有何重要意义?科学家为我们一一解答。
“这块化石不简单”
在数十亿年的地球生命演化历史中,真核生物的出现与繁盛有着至关重要的意义。至此,生命摆脱了简单的形态,细胞拥有了“遗传和代谢调控中心”的细胞核以及“能量工厂”线粒体,为今天复杂生命形态的演变奠定了基础。
现在的地球上,包括人类在内的动物、陆生植物、真菌和宏体藻类等,都是复杂生命,也都是多细胞真核生物。
“多细胞化是真核生物获得生物复杂性和大尺寸的关键,通常被认为是地球生命演化上的重大创新。”南京古生物所研究员朱茂炎说。
那么,真核生物最早何时发生多细胞化?截至目前,学界对这一重大科学问题并无明确答案。
已知的化石证据表明,简单的微体多细胞真核生物,包括红藻、绿藻和真菌化石等,在距今10亿年左右的地层中已经出现,并在距今6亿年前后开始多样化和大型化。
会不会比这个时间更早呢?带着这个疑问,朱茂炎带领团队开始了探索之旅。
契机出现在2012年。那一年,朱茂炎前往天津蓟县(现为天津蓟州区)进行野外考察,其间在同行朱士兴家里的一次做客,让他有了意外收获。
“朱老师在中国地质调查局天津地质调查中心从事研究工作,经常去燕山山脉地区采集化石。”朱茂炎回忆说,“当时,在他家沙发旁边就摆了五六个托盘的化石。我打眼一看,里面有一块化石非常大,长有30厘米左右,形态类似海带。”
朱茂炎立即敏锐意识到,“这块化石不简单。”
朱士兴解释,这是他1997年在河北迁西和宽城地区进行野外地质调查工作时,在距今15.6亿年的“蓟县系”高于庄组(岩石地层名称,属中元古代地层)中发现的宏体碳质膜化石。
这个重要线索,让朱茂炎团队决定,将考察研究的地域范围进一步锁定在高于庄组所处的燕山山脉地区。
“这个‘更早’会是什么时候?”
燕山山脉是中国北方重要山脉之一。对于地质古生物学来说,燕山山脉有着非凡的意义。20世纪30年代初,地质学家高振西等人在燕山山脉长城脚下的天津蓟县,建立了我国北方“震旦系”标准剖面。近百年来,经过几代地质学家的研究,发现了很多早期生命化石,其时代厘定也越来越精准。
朱茂炎说:“那里的岩石为距今18亿年到13亿年的前寒武纪沉积地层,近万米厚,是全球开展地球早期地质历史和生命演化的最好、最经典的地区之一。”
瞄准这一区域,朱茂炎团队联合朱士兴等国内外同行展开了深入的考察和发掘。2013年开始,他们合作对燕山地区高于庄组发现的一批距今15.6亿年的宏体生物化石进行了研究。从外观来看,这批化石已经“长得很大”,宽达8厘米,不完整的化石长度可达30厘米。科研人员判定它们为最早的宏体多细胞真核生物化石,研究成果于2016年发表。
这一结果引起学界的广泛关注,不仅将地球上大型多细胞真核生物的出现时间从之前认为的6亿年前向前推了将近10亿年,并由此推断真核生物发生多细胞化的时间应该更早。
“出现这么大的宏体化石,说明在此前还可能会有相对简单的微体多细胞生物(肉眼不可见)演化阶段。”朱茂炎说。
“这个‘更早’会是什么时候?”
为了验证这一推断,在燕山地区早于16亿年的古元古代晚期“长城系”地层中,朱茂炎团队继续寻找“更早”期多细胞真核化石存在的蛛丝马迹。
由于长城系地层中的化石多为肉眼看不见的微体化石,必须借助显微镜才能看清楚细节,而且这些化石被深深包埋在富含黏土的页片状岩石内,所以科研人员必须将采集的样本带回实验室进行分析研究。
苗兰云博士是朱茂炎团队开展燕山地区研究的主力成员。自2016年研究生阶段开始,她就将寻找最早的多细胞真核化石记录作为主要研究课题。8年来,苗兰云和团队成员一直往返于河北采集地与南京实验室之间。
化石实在太小,但哪怕是50克的岩石样本,经过提取处理也能制成几十个薄片,放到显微镜下,科研人员几天都看不完。
“很长一段时间,我都没有出任何成果。”苗兰云坦言,这一度让她感到十分焦虑。但因为对地球早期生命演化研究的热爱,她仍然选择继续坚持。
功夫不负有心人。2021年初的一个夜晚,苗兰云第一次在显微镜下观察到了多细胞结构,而且非常清晰。这令她异常兴奋。
最终,苗兰云从采集的几百件样品中,发现了278枚保存精美细胞结构的微体多细胞真核生物化石标本,这些标本均来自河北省宽城县翁家庄剖面串岭沟组中上部地层。
“我们还要继续往下追!”
找到的化石,是不是最早的多细胞真核生物?
显微镜下的观察显示,这200余枚化石是由巨型细胞组成的,且细胞形态复杂。
为了确认化石的具体身份,科研人员开展了进一步的研究分析。他们发现,这些丝状体化石,与1989年在天津蓟县地区串岭沟组发现的“壮丽青山藻”很相似,可归入同一个属种。
朱茂炎说:“综合分析表明,‘壮丽青山藻’与一些现生绿藻的藻丝体形态、细胞大小变化和繁殖方式等最为接近。由此,我们认为‘壮丽青山藻’属于多细胞真核生物化石,且很可能是多细胞藻类,具备光合作用的代谢能力。”
此次发现的化石所在地层顶部有一层火山凝灰岩,前人曾通过锆石—铅同位素定年,结果为16.35亿年,这为新发现的化石提供了直接的年龄约束。因此,“壮丽青山藻”被认为是迄今全球发现最早的多细胞真核生物化石记录,距今16.3亿年。
这一最新发现,是继团队2016年发表燕山地区发现15.6亿年前全球最早的宏体多细胞真核生物化石的成果后,又一项重大突破,将多细胞真核生物出现的时间进一步提前了约7000万年。该成果发表在2024年1月25日出版的《科学进展》杂志上。
“我们还要继续往下追!”朱茂炎说,“目前只是找到了一些化石碎片,我们还不知道这些多细胞真核生物整体长什么样,它的多样性和生活环境如何,在生态位上处于什么位置等,还有很多疑问需要去研究、去解答。”(记者吴月辉)
用户评论
一生荒唐
今年英语二真题太难了吧!希望我的備考方向对.
有20位网友表示赞同!
还未走i
刚做完一份,感觉语法理解还是有些问题.
有18位网友表示赞同!
拥菢过后只剰凄凉
有人能分享一下重点词汇吗?
有7位网友表示赞同!
軨倾词
看到答案了,好多都不懂啊。感觉我需要好好复习阅读部分。
有5位网友表示赞同!
寂莫
这次考试内容和以往相比有哪些变化呢?
有18位网友表示赞同!
惯例
考研英语二真题总是那么难啃!
有6位网友表示赞同!
南宫沐风
不知道大家的英语二成绩怎么样?
有20位网友表示赞同!
旧事酒浓
答案解析的视频什么时候发布啊,想看看自己哪里错.
有18位网友表示赞同!
日久见人心
赶紧来看看答案吧,才能知道自己差距有多大。需要多加练习。
有11位网友表示赞同!
笑叹★尘世美
感觉这次阅读理解还是比较难过的,很多都没做出来.
有11位网友表示赞同!
呆萌
希望我的阅读能力够可以拿个好成绩!
有11位网友表示赞同!
一生只盼一人
看了答案,果然很多细节我都没有注意到!
有6位网友表示赞同!
花开丶若相惜
想要查阅往年考研英语二真题和答案吗?
有16位网友表示赞同!
神经兮兮°
英语二阅读理解真是一块硬骨头!
有19位网友表示赞同!
颓废i
希望这个答案解析能够细致地讲解每个题目.
有5位网友表示赞同!
雁過藍天
这次考试的难度怎么样你们觉得呢?
有16位网友表示赞同!
怀念·最初
一定要认真看答案解析,从中吸取经验教训!
有12位网友表示赞同!
如梦初醒
考研英语二还是要多练!看看答案解析也能提升。
有7位网友表示赞同!
凝残月
答案出来了,还是好好学习吧!不能放松。
有12位网友表示赞同!
执拗旧人
希望这次考试能过关!”
有14位网友表示赞同!