天目专访中科院院士沈树忠：一块亿年前的化石在说什么？

近日，国际地质科学联合会公布了全球首批100个地质遗产地名录。浙江长兴“金钉子”地质剖面等7个中国地质遗产地成功入选，中国成为本次入选遗产地最多的国家之一。

金钉子是如何被“敲下”的？研究亿年前的化石，对现代人来说有何意义？天目新闻专访国际地层委员会副主席、中国科学院院士、南京大学教授沈树忠，他也是二叠纪两个“金钉子”落户中国的主要贡献者之一。

金钉子是如何被“敲下”的？

全球角逐一个“最佳答案”

众所周知，地球有四十亿年的历史，可以划分为不同时间段，科学家想要恢复地球的演变历史，就要把所有的地质记录按同一根时间轴来排序。

在漫长的地质历史里，金钉子就是时间轴上的一个关键坐标，是划分地层界线的唯一全球标准。长兴煤山的一颗金钉子，就是以牙形刺化石的出现，来定义2.52亿年以前的一个界线，它代表了古老生物和现代生物之间的界线。

“我第一次到煤山是1981年，当时那里只是一个采石场。”沈树忠说，工人在采石的过程中，发现石头里藏着很多化石，当地质科学家们知道以后，这里就成了大家争相做研究的“宝地”。

到20世纪末，沈树忠才正式在长兴煤山开展研究。在煤山挖化石，最常用的工具就是一把榔头，他四处敲敲打打，取下一些有价值的小块岩石，带回去进行化学处理。

当时的年代，物质条件有限，地质勘探在大家眼里就是一份艰苦的工作，科研人员常常要背起包到野外去住上一阵子，还得带上干粮衣物。交通工具也不好，在山里主要靠步行。

但最难的还不是这些。如何借助一双“慧眼”，发现有价值的石头，才是高难度的事。有时光看石头表面，很难看出门道。真正有价值的东西，往往是藏在石头里的微体化石，只有不到半个毫米大小，要用显微镜才看得出来，而且要通过化学处理。

慢慢地，大家对金钉子研究的程度越来越高，近年来，有上百家地质科研机构陆续来到煤山，而在全球多地，科学家们都发现了有地质价值的剖面。

大家对地层划分的时间顺序、划分的标准等等越来越清楚，把所有资料组合在一起，不同的科学家提出了不同地点的剖面，让国际的学术组织来投票，评选一个“最佳答案”，作为一个地质年代的时间标准，才能在此地“敲下”金钉子。

当我们在研究剖面时，很有可能有一帮科学家在研究另一个剖面。如果大家同时提出来，那就存在竞争关系。只有以质量来取胜，比如剖面的自然条件，剖面的研究程度，以及周边保障条件等，来争取国际科学家的投票，满足所有的条件并不容易。

其实，在各个环节都会遇到困难，有的科学家工作了10年、20年，最后剖面还是没有拿到金钉子，只能遗憾放弃。所以，要通过每一个环节，再得到国际社会的认可，一颗金钉子才算成功被“敲下”了。

研究亿年前的化石有什么用？

每一块石头都是一本书

即便成了中科院院士，无论是镜头前还是生活中，沈树忠都显得分外亲和朴素。他脸庞黝黑，头发花白，常穿着一件西装外套，拿着一把榔头就踏进山林里，左敲右打，寻得一小块化石，为大家讲解地质历史。

几十年俯首躬身做研究，兴趣是最好的老师。2019年，沈树忠获得“地层学国际金奖”，成为该奖项自2004年设立以来，经全球提名、委员投票产生的第五位获得者，也是其中唯一的亚洲科学家。

“我特别喜欢这样的工作，如今，我们去世界各地勘探，采集各种各样的石头样品等等，回来后做室内的分析，再把它写成文章，写的过程中又会碰上新的问题，需要再去跑新的地方。”沈树忠说。

沈树忠喜欢做一个比喻，“我们把野外一层一层的石头看成是一本书，而石头里面所含的化石，就是书中的文字。我们采集了点点滴滴的化石，恢复里面的文字，来撰写一本厚厚的地质'历史书'。”

那么，研究一块亿万年前的石头，对现代人究竟有何意义？地质学家们常说一句话，过去是打开现在和未来的钥匙。过去几亿年以来，地球生态系统海洋陆地生态系统已经形成，而古生物地层的研究发现，地球曾发生过多次灾难性事件。

“煤山的两个金钉子看似不起眼，但这两金钉子卡住了古生代的最后两个百万年的地球历史。”沈树忠介绍，通过研究煤山剖面，我们发现在2.52亿年前，地球上发生了一次大规模生物灭绝事件。目前证据表明，当时火山喷发活动剧烈，喷出大量温室气体，全球气温上升，海洋出现酸化、缺氧，导致80%以上的海洋和陆地生物灭绝了。

煤山的研究恰恰给了我们启示和警醒，现代生态系统正面临一个严峻时刻。沈树忠表示，当前人类的碳排放加剧，近200年来温度上升了约1.4度，如果这趋势持续下去，升温速度远远高出了地质历史上任何一次灾难性事件。因此，政府、科学家和民众都应该行动起来，共同应对全球变暖。

此次中国有7个遗产地入选地质遗产地名录，也证明了中国地质资源非常丰富。沈树忠介绍，中国地大物博，地质构造复杂。比如青藏高原的冰川高山，阿拉善世界最高的沙丘，香港的玄武岩火山岩柱，这些独特地貌是其他地方没有的。事实上，除了入选的7个地方以外，中国还有很多具有世界级地质遗产地水平的地方。

当前，人们对地质资源的保护措施越来越完善，也渐渐认识到了保护地质遗产地的的价值。沈树忠建议，国家还应该加大投入，对这些地区加强研究，使这些国家级的公园、地质遗产地“重绽光芒”，充分发挥其科学价值、教育价值。