如果有人問“什么時(shí)候是做科研的黃金期?”,你會(huì)怎么回答?
是讀博的那幾年,思維最敏捷、精力最充沛的時(shí)期?還是工作后全身心投入、專注并持續(xù)思考問題的歲月?
“非科班”出身的楊杰給出了一個(gè)不一樣的答案。沒有博士學(xué)位的他,38歲“棄文從理”,投身古生物研究;45歲發(fā)表第一篇研究論文;直到50歲首次折桂Nature后,才真正迎來屬于自己的“科研黃金期”。
楊杰
近日,這位云南大學(xué)古生物研究院的退休研究員在62歲時(shí),迎來了科研生涯的又一“高光時(shí)刻”——以第一作者的身份,發(fā)表了人生的首篇Science論文。
他所在的研究團(tuán)隊(duì)重新界定了多刺世山蟲的系統(tǒng)歸屬。玉溪師范學(xué)院地理與國土工程學(xué)院教授陳愛林為論文共同第一作者,云南大學(xué)古生物研究院教授張喜光和英國杜倫大學(xué)古生物學(xué)副教授Martin R. Smith同為論文通訊作者。在Science同期刊發(fā)的評述中,編輯Sacha Vignieri稱該成果“重新審視怪異化石(Rethinking an oddity—again)”。
當(dāng)被問及論文接收后的心情,楊杰告訴《中國科學(xué)報(bào)》:“很高興也很滿足,曾經(jīng)幾次沖擊Science都鎩羽而歸,這次終于實(shí)現(xiàn)了Nature、Science和PNAS的‘大滿貫’夙愿?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
楊杰(右三)與其他作者的合照,右一為陳愛林
Science論文
實(shí)踐出真知
在約5.3億年前,地球曾上演過一場前所未有的巨變——寒武紀(jì)生命大爆發(fā)。這一時(shí)期,地球宛如一個(gè)巨大的“生命試驗(yàn)場”,幾乎所有現(xiàn)代動(dòng)物的基本門類都在短時(shí)間內(nèi)迅速涌現(xiàn)。
盡管這場壯觀的演化浪潮帶來了豐富多樣的生命形態(tài),但也留下了大量令人費(fèi)解的“謎團(tuán)”——一些生物因形態(tài)結(jié)構(gòu)古怪,無法歸入現(xiàn)有的動(dòng)物分類類別。
“寒武紀(jì)有個(gè)很奇怪的現(xiàn)象——凡是寒武紀(jì)的一些研究,無論是加拿大的布爾吉斯生物群,還是中國的澄江、關(guān)山或凱里生物群,其背后總會(huì)有一個(gè)特殊的分類標(biāo)簽‘分類位置不明’?!睏罱芨嬖V《中國科學(xué)報(bào)》,“另一些則因化石保存不完整,其真實(shí)面貌存在誤解?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
在這些體態(tài)奇特而陌生的生物體中,其中許多喻示了早期主要?jiǎng)游镱惾旱淖嫦?。例如,寒武紀(jì)覆有棘刺的化石多刺世山蟲被解釋為軟體動(dòng)物與其冠輪動(dòng)物祖先之間的過渡類型。
云南是一個(gè)古生物化石資源極其豐富的省份。多刺世山蟲的化石就出土于該省的富民縣寒武紀(jì)關(guān)山生物群。
2019年,該縣一處高速公路的施工工地意外暴露出大量化石。當(dāng)?shù)匾晃幌矏弁诰蚧木用耠S即將此線索告訴了多年前曾為其鑒定過化石的楊杰?!拔亿s到富民一看,發(fā)現(xiàn)化石確實(shí)非常豐富,但施工破壞了地層結(jié)構(gòu),不利于系統(tǒng)性研究?!睏罱苷f。
于是,楊杰帶領(lǐng)學(xué)生轉(zhuǎn)而前往一江相隔的祿勸縣興隆村,繼續(xù)踏勘。這個(gè)偏僻的苗族村落由于地層原貌良好,成為了他們理想的挖掘場地。
“這里的標(biāo)本多得出乎我們的想象。有最常見的三葉蟲、軟舌螺、蠕蟲,也有不同屬種的開腔骨動(dòng)物?!睏罱芑貞浾f。其中,最令他印象深刻的,是在山頂發(fā)現(xiàn)的一類蠕蟲化石,其身體緊縮在一個(gè)軟舌螺的硬殼內(nèi)?!八鼞?yīng)該是為了躲避捕食者而藏身于螺殼里。這種生存方式與現(xiàn)代生物中的寄居蟹類似?!睏罱苷f。這個(gè)細(xì)節(jié)令團(tuán)隊(duì)興奮不已,因?yàn)槠洳粌H展示了寒武紀(jì)生物的復(fù)雜生態(tài)行為,也為早期動(dòng)物與其生存策略的研究提供了全新線索。2021年,相關(guān)研究成功發(fā)表于國際生物學(xué)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》。
多年后,在這篇最新發(fā)表的Science文章中,團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向同樣采獲于興隆村的另一類化石——17件世山蟲同類標(biāo)本,他們又有了新的收獲。“基于這些材料,我們對世山蟲為軟體動(dòng)物這一論斷提出了新的解釋,將多刺世山蟲重新認(rèn)識(shí)為一種特異的開腔骨動(dòng)物?!睏罱芨嬖V《中國科學(xué)報(bào)》。
鑒定多刺世山蟲化石,主要依靠幾個(gè)關(guān)鍵的形態(tài)特征,包括化石的兩側(cè)對稱,具體腔、足和外表無刺的腹環(huán)帶。
“此前的研究認(rèn)為,多刺世山蟲腹部存在一條條帶狀結(jié)構(gòu),并據(jù)此推測它具備類似軟體動(dòng)物——比如蝸牛用于運(yùn)動(dòng)的‘腹足’。但我們的解剖學(xué)證據(jù)表明,在標(biāo)注為‘腹環(huán)帶’和‘足’的表面見刺,故此處應(yīng)為殼體表面,其‘腹足’結(jié)構(gòu)存疑?!睏罱芙忉屨f。
此外,團(tuán)隊(duì)依據(jù)錐狀刺在殼體內(nèi)外表面的不同形態(tài)特征,推斷世山蟲像已滅絕的開腔骨動(dòng)物鳥巢蟲一樣,軀體呈輻射對稱。
在楊杰看來,這些判斷依賴的是更清晰、保存更完好的新化石材料?!肮派飳W(xué)是一門高度依賴實(shí)物材料的學(xué)科。”化石埋藏在地下,保存情況因環(huán)境而異,常常存在不完整或變形的現(xiàn)象?!叭绻诰虿坏胶玫牟牧?,無論學(xué)術(shù)底子多么深厚,也無法發(fā)揮出來?!彼f。
當(dāng)被問及如何找到關(guān)鍵性的化石材料,楊杰坦言,運(yùn)氣很重要,更關(guān)鍵的是對這門學(xué)科實(shí)踐性的深刻認(rèn)識(shí)?!肮派锸且粋€(gè)實(shí)踐性的學(xué)科、一個(gè)形象化的研究領(lǐng)域,野外踏勘工作非常重要,必須回到實(shí)地跑野外、采集化石?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
文科生“半路出家”做科研
楊杰的童年是在云南東部一個(gè)名叫“小挨來”的彝族寨子里度過的。
寨子的小學(xué)設(shè)在一座破舊的廟里,年幼的楊杰和村里的孩子們就在這里讀書識(shí)字。課間,他常會(huì)望著遠(yuǎn)處連綿起伏的青山出神。正是在一次次對大自然的凝望中,楊杰對生物的興趣悄然萌芽。
然而,有些熱愛注定以另一種方式生長??即髮W(xué)時(shí),因數(shù)學(xué)成績不理想,楊杰與理工科失之交臂,進(jìn)入歷史系成為了一名文科生。
1986年本科畢業(yè)后,楊杰服從分配進(jìn)入云南大學(xué)圖書館工作。在接下來的14年里,日復(fù)一日地編目、整理、歸檔,構(gòu)成了他的日常。這份工作穩(wěn)定而有規(guī)律,卻時(shí)常令楊杰感到生活停滯不前。
“圖書館是個(gè)‘超穩(wěn)定’的地方。當(dāng)時(shí),我都能想象到幾十年后自己退休的樣子?!彼f,“一眼望到頭的生活不是我想要的。我渴望那種充滿挑戰(zhàn)的工作。”
命運(yùn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在2001年。著名古生物學(xué)家、澄江生物群的發(fā)現(xiàn)者侯先光,在云南大學(xué)組建了澄江動(dòng)物群研究中心——這是云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的前身。
得知這個(gè)消息后,楊杰立即前去拜訪他:“侯老師,您這里需不需要一個(gè)干活的人?哪怕我來給你掃掃地、跑跑出納都行。”不久后,38歲的楊杰告別工作多年的圖書館,進(jìn)入研究中心,從零開始接觸古生物研究。
他接到的首個(gè)任務(wù),是前往野外采集化石。這是古生物研究中最基礎(chǔ)、最重要的工作,也是一項(xiàng)對體力與毅力的雙重考驗(yàn)。
“我記得最艱苦的一次是在澄江黃家莊?!彼貞浀溃澳抢锏纳顥l件極為簡陋——沒有自來水、沒有電,連蔬菜都買不到。5月的云南干旱少雨,天氣炎熱,大家全靠村里的一眼山泉打點(diǎn)飲用水,然后用濕毛巾簡單擦洗。在那里干了一個(gè)月,我都能聞到自己身上的酸臭味?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
盡管如此,楊杰從未動(dòng)搖研究古生物的決心,反倒在勞作中逐漸找到了方向。作為一名“半路出家”做科研的文科生,起初,楊杰對自己的學(xué)術(shù)能力沒有太大信心。“但我覺得我寫文章還行。”于是,他開始在國內(nèi)的科普雜志上發(fā)表文章,通過寫作一點(diǎn)點(diǎn)梳理自己的思考,逐步深入古生物的世界。
隨著對澄江生物群的了解日益加深,楊杰開始思考更根本的問題——這么壯觀的一個(gè)生命大爆發(fā)場景,為什么在其后的地層里就找不到了?
這個(gè)疑問促使楊杰將目光投向了澄江生物群地層上覆的烏龍?bào)浣M地層。在這里,他意外收獲了大量腕足動(dòng)物化石。腕足并非他的研究專長,但他卻因此有幸結(jié)識(shí)了中國科學(xué)院院士、時(shí)任中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員金玉玕。
金玉玕長期從事腕足動(dòng)物化石研究,是我國石炭紀(jì)和二疊紀(jì)地層研究的學(xué)術(shù)帶頭人。2003年,為確定澄江生物群的確切時(shí)限,他來到云南采集相關(guān)化石剖面的火山灰。當(dāng)時(shí),由于楊杰對當(dāng)?shù)氐貙訕O為熟悉,進(jìn)而成為了金玉玕的“野外向?qū)А薄?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
“老先生對我影響太大了?!碧岬浇鹩瘾\,楊杰語氣里透著發(fā)自心底的敬意。在與金玉玕同去采集化石材料的途中,楊杰聽到了他跌宕而令人動(dòng)容的一段人生經(jīng)歷——上世紀(jì)六七十年代,為支援大三線建設(shè),金玉玕曾赴金沙江一帶參與地質(zhì)勘探,騎馬途中不慎摔傷。后來,因被確診為骨癌,接受了一場重要的手術(shù)治療。
“手術(shù)后,老先生在昏迷與蘇醒之間反復(fù)掙扎了近一周,才慢慢恢復(fù)意識(shí)。”楊杰回憶說,“當(dāng)時(shí),我以為是麻醉沒打好,結(jié)果他說了一句話把我嚇一跳——‘怕影響大腦,我拒絕麻醉’。過去,我只在書上看過劉伯承將軍做手術(shù)不打麻藥的故事,沒想到現(xiàn)實(shí)中真遇到了意志力如此強(qiáng)的人。所以我很敬佩老先生。”
金玉玕(左)與楊杰討論標(biāo)本
此外,金玉玕對學(xué)術(shù)的認(rèn)真與執(zhí)著,也深深感染了楊杰。“老先生從事的不是我這種帶標(biāo)本回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行形態(tài)描述的研究,而是要弄清楚地層中化石的精細(xì)變化?!睏罱苷f。一次外出野外考察時(shí),他曾親眼目睹60多歲的金玉玕在烈日下,趴在巖石上,借助放大鏡觀察每一層化石的變化?!斑@種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度至今仍影響著我。”
此后幾年,二人有了更多的來往和交流。雖相隔兩地,但楊杰在暑假期間也會(huì)去往南京,協(xié)助他整理標(biāo)本。
有一次,楊杰完成了一些標(biāo)本的繪圖。金玉玕注意到標(biāo)本繪圖略有遺漏,但并未多言,而是親自提筆重新繪制?!澳且豢蹋腋械胶苄呃??!睏罱苷f,“我以為是一些無關(guān)緊要的壓痕,便略去了。但老先生的繪圖讓我意識(shí)到,那些細(xì)節(jié)其實(shí)蘊(yùn)含著有規(guī)律的生物結(jié)構(gòu)?!焙髞?,金玉玕又非常耐心地給他講解腕足動(dòng)物的演化與結(jié)構(gòu)規(guī)律,一點(diǎn)點(diǎn)幫他建立起系統(tǒng)觀察與科學(xué)思維的框架。
“我當(dāng)時(shí)就是個(gè)小輩,他卻是德高望重的院士。但老先生從來不擺架子。我本來只想做些科普,覺得以自己的背景難登學(xué)術(shù)大雅之堂,是他告訴我,‘科普也是科學(xué),有意義、有價(jià)值’。”楊杰說。
在金玉玕的鼓勵(lì)和引導(dǎo)下,楊杰開始深入思考腕足動(dòng)物的演化關(guān)系,不再局限于科普。不僅如此,金玉玕還指導(dǎo)楊杰申請到了人生中的第一筆科研經(jīng)費(fèi)——南京地質(zhì)古生物研究所現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的基金。
就這樣,2008年,在這筆資金的支持下,楊杰以“研究者”的身份,在《古生物學(xué)報(bào)》上發(fā)表了科研生涯中的首篇論文。那年,他已經(jīng)45歲。
楊杰發(fā)表的首篇古生物研究論文
退休,不意味著科研終點(diǎn)
如今,62歲的楊杰已經(jīng)退休2年多。
但是,翻開他的朋友圈日常,看到的不是一個(gè)刻板印象中的退休老人,而是一個(gè)喜愛在山林和巖層中穿梭的“打野狂人”。他的生活仍被古生物學(xué)填滿,且不帶一絲疲態(tài)。
楊杰的微信朋友圈
“其實(shí)退休后,我拿的工資夠我?guī)е鴲廴怂奶庌D(zhuǎn)轉(zhuǎn)看看。但我還是希望在我還有精力的情況下,盡量做一些我熱愛的事情?!彼f。
因此,在楊杰看來,退休對他來說并非離開科研,而是一種“回歸”——回歸興趣、回歸自然、回歸那份純粹的好奇心,不設(shè)定明確的科研任務(wù),也不強(qiáng)求收獲,而是以一顆松弛的心去感受自然,享受“打野”帶來的驚喜。“目的性太強(qiáng),反而容易失望。放松心態(tài)更容易發(fā)現(xiàn)好標(biāo)本。”
此外,在他看來,年齡并不是科研的限制,反而是經(jīng)驗(yàn)與判斷的加成?!肮派飳W(xué)這個(gè)學(xué)科實(shí)踐性很強(qiáng),越老越吃香。年紀(jì)大了,經(jīng)驗(yàn)更豐富,看得多了才準(zhǔn)?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
而憑借多年的實(shí)地經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力,下一步,楊杰也有了新的計(jì)劃:“我們非常幸運(yùn)地在云南曲靖地區(qū)的志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了保存有軟組織的特異埋藏化石群。所以,接下來我們將圍繞這塊地區(qū)的材料開展進(jìn)一步研究,希望推動(dòng)整個(gè)古生物學(xué)界對志留紀(jì)生命演化的新認(rèn)識(shí)?!?span style="display:none">0NO即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adv4635
*文中圖片均由受訪者提供
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