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科学网—南京岁月——我的70年历程(2)


速读:郭双兴和李浩敏两位老师,为我选择的论文题目是“云南开远小龙潭中新世植物的研究”。 化石的鉴定是新生代植物研究的根基,也是我对硕士论文最放心不下的部分。 1985年7月,我在中国科学院南京地质古生物研究所,顺利通过论文答辩,获得理学硕士学位(图7)。 像吴(吴征镒)先生那样熟悉东亚的植物,对全球许多地区的植物也有了解的植物分类学大家少之又少。 现代植物分类体系主要是依据花、果、种子等繁殖器官建立起来的,新生代植物化石则是以叶化石为主,虽说新生代植物的科属绝大部分归入现代的科属,现代植物分类体系对于新生代植物化石的鉴定作用十分有限。
南京岁月——我的70年历程(2) 精选

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2026-5-24 16:39

| 个人分类: 人生感悟 | 系统分类: 科研笔记

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图1 中国科学院南京地质古生物研究所

1982年8月下旬,我乘火车离开昆明。这是我第一次离开昆明,第一次开口说普通话,第一次看到云南以外的祖国大地。火车带我走向一片未知的天地,至于化石是什么,古生物学要做什么,我一无所知。在1982年那个炎热的晚夏,我怀着激动又忐忑不安的心情,来到了南京,走进中国科学院南京地质古生物研究所(以下称南古所)大门(图1)。

走进南古所的大门,我立刻被它的气势所震撼。几栋古色古香的大楼掩映在悬铃木的树荫中。这里曾经是民国时期中央研究院的旧址,古植物室现在的办公楼,还是中央研究院地质所的旧址(图2)。

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图2 中央研究院旧址,右中央研究院地质所

我到达的时候是中午,除了一声高似一声的蝉鸣外,整个大院里不见一个人影。我等了一个多小时,见到了负责研究生工作的傅崇辉老师,他热情地接待了我,为我安置了宿舍。这栋用作宿舍的建筑风格,看上去与研究所那些古色古香的大楼格格不入,更像一个临时建筑,它一楼是仓库,二楼住着所里的十几位研究生(图3)。

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图3 宿舍楼

经过了60多个小时的旅行,我终于安顿了下来,即将开始新的生活。到达南京的第二天,我见到了导师李浩敏老师,另一位导师郭双兴老师,此时正带着师弟李柏在横断山考察呢。郭老师和李老师是是夫妻,郭老师毕业于西北大学生物系,李老师毕业于莫斯科大学地质系。

古生物学是地质学和生物学交叉的学科,那个时候古生物学最主要的任务,是确定和划分年代地层为找矿找油服务,地质学对于古生物学来说更为重要。那个时候从事古生物学研究学者,大多数毕业于地质院校。和李老师见面的第一次谈话,李老师说的就是我需要补上地质学的知识,随即李老师便让我去参加南京大学古生物学专业的地质学野外实习。那次实习是我第一次接触到地质学,我没有任何地质学的知识,许多地质学的现象,词汇似懂非懂,此时我才意识到,选择古生物学对我而言是一项极具挑战的任务。针对我的情况,李老师为我选择了南京大学地质系的普通地质学、地史学、古植物学等课程。

一个学期的研究生课程结束后,我便进入了论文撰写阶段。郭双兴和李浩敏两位老师,为我选择的论文题目是“云南开远小龙潭中新世植物的研究”。两位老师说:“小龙潭的植物化石很丰富”,考虑到我来自云南,便把这个题目给了我。1983年春节过后,我独自一人就去了小龙潭。在此之前我从未采过化石,去南京地质古生物研究所之前,甚至没有见过化石,如何开展工作、采集化石,我心中一片茫然。

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图4 云南开远小龙潭煤矿,右2019年5月重返小龙潭煤矿

小龙潭是一个露天煤矿,地层状况并不复杂,下部为灰色砂砾岩,中部为巨厚褐煤,上部为灰白色泥灰岩。一到小龙潭的第二天,我挎着地质包,带着地质锤去采化石。从资料中得知,植物化石产自泥灰岩中,小龙潭的泥灰岩有几十米厚,分布在4、5平方公里的范围内,上哪个地方去化石是个问题。第一个星期,我在矿坑中不断地敲打,结果一无所获,心里不由发慌,此时我也才意识到两位老师此前并没有来过小龙潭煤矿,他们不知道这里的情况。采不到化石就意味着无法开展论文研究,我也不会打电话去找两位老师诉苦。我想既然是此地记录了化石,我就应该能找到,于是耐着性子继续在矿坑中敲打。一天清晨,当我敲开一块泥灰岩的时候,一枚长着长柄的豆荚清晰地印在泥灰岩中,天啊,终于找到了!功夫不负有心人!。紧接着我在周边找到了不少化石,我意识到我找到了化石窝子(fossil hub,化石相对集中的地方),硕士论文有着落了,我的悬着的心终于放了下来。就这样,我在小龙潭耗时20多天,采集了近800块化石(图6),为完成硕士论文开了一个好头。

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图5 采集小龙潭的部分化石

带着化石回到南京后,便开始鉴定化石。鉴定植物化石对我这个生物学背景的人来说似乎更有优势,当开始鉴定化石的时候,我才发现困难重重。现代植物的分类鉴定有一个完整的体系,只要受过一定的植物学训练,熟悉类群的分类性状,按图索骥(检索表)大多数类群都能分到属或科。目前科学界已知的植物物种有35万种左右,其中全球现生被子植物约30万种。由于植物种类繁多,分类学家不可能熟悉所有的类群,因此有所分工,大家都从事专科、专属的研究。对于从事植物区系研究的分类学家而言,所从事的研究也有区域的分工。像吴(吴征镒)先生那样熟悉东亚的植物,对全球许多地区的植物也有了解的植物分类学大家少之又少。现代植物分类体系主要是依据花、果、种子等繁殖器官建立起来的,新生代植物化石则是以叶化石为主,虽说新生代植物的科属绝大部分归入现代的科属,现代植物分类体系对于新生代植物化石的鉴定作用十分有限。新生代的一个植物群通常来自多个类群,还可能有灭绝的类群以及来自其他大陆的类群,鉴定新生代植物化石的难度远远大于现代植物,也远远大于其它时代的植物。此时,方知我那植物分类学的基础对于鉴定化石来说也是不够的,为了提升分类学的水平,李老师又建议我和李柏选修南京林业大学树木学的课程。

没有现成的体现可以借鉴,新生代植物化石的鉴定要依靠分类学经验,需准确判断叶化石的类群归属,且很多时候化石保存并不完整,进一步增加了鉴定难度。我虽说是学过植物分类,此时也感觉完全不够用,为一块化石耗费数日却毫无头绪是常有的事,很多时候不得不采用最笨的办法“看图识字”。郭老师收集了一套小标本,鉴定化石时,我就常常翻这套小标本,为化石寻找相近的类群,找到相近的类群后,再做详细的对比。新生代植物研究的另外一个难点在于,当时专门从事新生代植物研究的人员比较少,仅有科学院植物研究所的陶君容老师、郭老师和李老师,可以参考的资料非常少,以三位老师为主编撰、以《中国新生代植物》编写组名义发表的《中国新生代植物》专著,以及美国古植物学家Chaney和胡先骕先生合著的“ A Miocene flora from Shantung province, China. : Part I. Introduction and systematic considerations ”是两部重要的参考资料。

1984年,我花了大部分的时间鉴定采自小龙潭的化石。在800多块化石中,鉴定出了48个种类,这些种类分属18科、39属。化石鉴定好之后,就是为化石拍照。要把化石呈现到科学论文中,拍照是一个重要的环节,有些时候光线的角度稍有不对,化石的细节就表现不出来。所里通常有专门拍摄化石的人员,李老师为了磨炼我们的基本功,安排我和师弟李柏跟着学习化石拍摄,师傅给我们讲解了一些基本的操作后,我们便试着自己给化石拍照。那个时候,拍照没有现在这么方便,照片的效果要冲洗出来才能看见。

我们花了将近一个月时间为化石拍好了照片,论文终于可以进入写作环节了。我第一次撰写科学论文是本科论文,那个时候是跟着金振洲先生,做昆明滇油杉群落的调查,大学的本科论文更多是一种科学训练。而硕士论文是我真正意义上的第一篇科学论文,也是我科研道路上的第一个里程碑。那时的科研环境和如今最大的不同,在于获取文献的难度。当时想要查阅前沿文献更是难上加难,可供参考的资料寥寥无几,不像现在,只要有心,就能即刻获取最新发表的论文。所以那时的我们,拿到每一篇文献都会如饥似渴地研读。

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图6 我的硕士论文封面和部分章节

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图7 我的硕士学位证书

尽管是第一次写科学论文,我心中仍怀着创新的初心,总想如何在论文中做出些新意来。我的硕士论文除了化石的系统描述外,通过与现代植物群落的对比,进行了古气候和古高程重建的尝试。现在看来当时采用的方法或许不够成熟,但是如何进行古气候和古高程的重建,在当时并无无先例可循,我这么说也算是将今论古的一种尝试吧。关于小龙潭植物群的年代,我通过植物群的对比,参考了瓣鳃类和哺乳类动物记录认为:“小龙潭植物群年代约为9-12百万年,最有可能是10-11百万年”这个结论和几十年后磁性地层学得到的结论吻合(图6)。化石的鉴定是新生代植物研究的根基,也是我对硕士论文最放心不下的部分。论文答辩委员会中,有一位来自南京林业大学的植物分类学专家朱政德先生,他对论文的分类学鉴定给出评价:90%的科和80%的属的鉴定是可靠的。我把这个评论看作是我硕士论文最大的肯定。

1985年7月,我在中国科学院南京地质古生物研究所,顺利通过论文答辩,获得理学硕士学位(图7)。

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主题:研究|古生物学|地质学