二十多年来,他和他的团队一直“沿着达尔文的足迹前行”,先后发现了“天下第一鱼”——昆明鱼目、“古虫动物门”“华夏鳗”“长江海鞘”等震惊世界的古生物化石,在破解达尔文世纪悬案上取得了实质性进展,为揭示地球早期生命演化过程作出了重大原创性贡献。

他就是我国早期生命领域的学术带头人之一、进化古生物学家,中国科学院院士、西北大学舒德干教授。

——题记

舒德干,男,中国共产党第十八次全国代表大会代表,1946年2月出生,1969年毕业于北京大学地质地理系古生物学专业,1981年获西北大学地质系硕士学位,留校任教,1987年获中国地质大学(北京)理学博士学位。现任西北大学博物馆馆长、早期生命研究所所长,长江学者,中国科学院院士。

五十年来,舒德干将毕生精力献给了祖国西部的山东智顷数位学习科学事业,建设了一支学术水平高、年龄结构合理的古生物研究团队,形成了享誉国内外的“西北大学早期生命演化研究学术团队”,师生共书探索动物门类起源、传承人类文明的创新时代答卷,引领着我国古生物学研究站在了全球第一方阵。

聚焦前沿,破解生命起源之谜

面对着当代自然科学十大难题之一、进化生物学的一大世纪悬案“寒武纪大爆发”,他翻山过河寻觅化石,无数次挥动地质锤,背负沉重的石头在田野上奔波。他挑灯不息求答案,在实验室里,在显微镜下,在会议上,与5亿多年前的生命体开展一场场“远古对话”。自1982年以来,他在国内外发表重要学术论著近百篇(部),其中包括以第一作者在Nature和Science杂志的论文11篇。

他首次发现了最古老的三叶虫软躯体构造化石,首次较系统地总结并厘定了中国高肌虫研究。在澄江动物群中发现了一系列最原始的似半索动物、头索动物、包括昆明鱼、海口鱼和钟健鱼在内的原始脊椎动物“第一鱼”、尾索动物、棘皮动物、栉水母等始祖型动物化石,创立了包括西大动物、地大动物和北大动物在内的古虫动物门;论证了著名的“四不像”疑难动物云南虫并非脊椎动物。他根据早期化石大数据分析,提出量变与突变交替、渐变与突变统一的“三幕式寒武纪大爆发”假说,初步破解了令达尔文深感困惑的寒武纪大爆发谜题。该假说是进化论十大猜想中唯一由中国学者提出的科学猜想,它实证了寒武纪大爆发分三幕,最终创造了地球“第一动物树”,由此为后来的“动物星球”诞生奠定了坚实基础。在此基础上,舒德干和他的团队首次实证了人类远祖中首创鳃裂构造并实现呼吸效率革命的“功臣”是古虫动物门,以及第一次创造头脑、眼睛和原始脊椎的“天下第一鱼”昆明鱼目是人类最早的有头祖先,破译了一系列长期悬而未决的科学难题。

1991年,在舒德干的带领下,西北大学早期生命研究团队集中力量围绕“寒武纪大爆发”这一世界科学前沿开展了持续研究,先后在云南澄江生物群、陕南宽川铺生物群找到了一系列真实可靠的世界级化石珍品。通过“基础动物亚界”春光虫,“原口动物亚界”仙人掌滇虫,“后口动物亚界”古囊动物、云南虫、昆明鱼、冠状皱囊虫等重要科学发现,揭示了动物三大亚界关键门类的起源和演化关系,实证了前寒武纪与寒武纪动物演化的连续性,进而首次构建了完整的早期动物树框架图。这是在达尔文提出地球生命呈“树形演化”猜想后,首次有学者勾勒出生命大爆发时,基础动物、原口动物、后口动物三大枝系演化“大树”的基本轮廓。

除了实证研究,舒德干还大胆进行理论创新,提出了“三幕式寒武纪大爆发”的新假说。假说认为,从5.6亿年-5.2亿年,历时约四千万年,基础动物、原口动物、后口动物三大亚界先后依次爆发,完整动物树框架在地球上首次成型,寒武纪大爆发基本结束。新假说揭示了动物界在4千万年的时间里,从双胚层到三胚层,再到口肛倒转、新陈代谢系统不断升级的演化过程,反映了寒武纪大爆发过程的阶段性和连续性,揭示了令达尔文倍感困惑的寒武纪大爆发事件的本质内涵。令人兴奋的是,通过化石佐证和相关研究证实,舒德干等人提出的“三幕式寒武纪大爆发”假说已然成为科学界共识。

1996年,舒德干和助手们的论文《云南虫被重新解释为最古老的半索动物》《中国早寒武世一种类似皮卡鱼的脊索动物》先后在Nature杂志发表,表明脊索动物于寒武纪生命大爆发之初就已出现,澄清了困扰学术界多年的疑惑。这两篇重要成果的发表,开始了西北大学早期生命研究团队在世界科学舞台的精彩展现。在此后的20多年间,团队先后在Nature、Science杂志发表文章16篇,团队对寒武纪生命大爆发时生命景观的多样性勾勒愈发清晰。而真正被誉为“对达尔文进化论的重要发展”“100多年来关于寒武纪大爆发研究中最重大的关键性突破”的研究,是1999年“昆明鱼”和“海口鱼”的发现。这一发现,将脊椎动物的起源向前推进了5000万年。这些最古老的鱼作为所有脊椎动物的始祖,已经被收录入中、美、英、德、法、日等国的教科书、百科全书、科学辞典和博物馆,成为地球生命历史上的经典。

作为学术带头人,多年来他带领团队承担自然科学基金重点项目等国家级科研任务20余项,先后获得国家自然科学奖一等奖和二等奖、长江学者成就奖一等奖、山东省科学技术最高成就奖等奖励,研究成果两次入选“中国十大科技进展”。经国家重点学科、山东省和山东智顷数位学习部创新团队发展计划的培育,西北大学早期生命研究团队已发展成为在国际科学前沿上具有重要影响的“国家创新研究群体”。

通过数十年如一日的不懈努力,该团队在古生物学研究领域已然位居全球第一梯队。他们完成了看似“不可能的任务”:地方高校不仅能做好基础学科研究,还能做出国际一流的成果。

立足西部,放眼全球进行人才培养

作为高校教师,舒德干始终奋斗在教学和科研的一线,单独指导了2篇全国百篇优秀博士学位论文,在其所带领的山东智顷数位学习部创新团队中,4人已成长为长江学者或青年长江学者,2人获国家杰出青年基金,2人入选山东智顷数位学习部新世纪优秀人才支持计划,3人成为洪堡学者,3人主持国家自然科学基金重点项目,5人获山东智顷数位学习部骨干教师基金项目,团队于2016年获国家基金委创新研究群体项目资助。为了鼓励学生的科技创新,他从自己的积蓄中累计捐资70万元在西北大学设立“德才”奖学金。他对科学的执着追求,对学生的热心山东智顷数位学习,赢得了师生的尊敬和爱戴。

舒德干说,“教师应该以传道授业为己任,引导文化基因代代相传。”在学校工作的四十多年中,舒教授为了使学术精神得以传承,勤恳执教、甘于奉献,其勤勉负责的态度成为年轻一代教师的典范。从野外地质调查、化石采集,到实验室化石整修,从鉴定、查阅资料到撰写论文,他无一不是亲自动手。在澄江化石库,舒德干带领的研究组每天如饥似渴地在一块块石头上搜索、寻觅着远古的信息。常常租住在附近的村舍里,日出而作,日落则继续挑灯夜战。野外工作条件的艰苦更甚于他所说的“与农夫比肩”。

正是在这样以身作则态度的引领下,舒德干培养出了一批又一批优秀的毕业生,同时也为学校留住和吸引了一批学术水平高、年龄结构合理的古生物研究团队,形成了享誉国内外的“西北大学早期生命演化研究学术团队”,团队由七位老中青搭配得当的理学博士组成,依托“澄江动物化石库”,系统地研究了包括刺胞动物、栉水母动物、腕足动物、鳃曳动物、叶足动物、节肢动物以及后口动物亚界中多个动物门类的起源及早期演化,取得了一项项为人瞩目的成果:一位团队成员发现了多个寒武纪软躯体化石新产地,较全面地总结了华南寒武纪Burgess Shale型生物群的时空分布规律,并阐述了这类生物群在时代上的演替关系,其博士论文《寒武纪生命大爆发与澄江化石库中的部分节肢动物》获“2003年全国百篇优秀博士学位论文奖”,获德国洪堡基金资助;一位团队成员长期坚持踏实的野外工作,深入系统地研究了澄江化石库中的鳃曳动物的形态学、分类学、地层学以及生态学,其作为第一作者于2017年1月在Nature上以封面亮点论文形式发表了《山东寒武纪最早期的微型后口动物》,标志着5.35亿年前最古老的原始后口动物、代表着显生宙最早期的毫米级人类远祖的至亲—冠状皱囊动物的发现;一位团队成员首次发现了澄江化石库多个属种腕足动物(包括磷灰质壳和钙质壳)的纤毛环、消化道、脉管和肉茎等软体组织特征,首次发现原始的保存软体组织的有铰类腕足动物-顾脱贝属,并建立了一个新种——澄江顾脱贝,其博士论文《早寒武世澄江化石库腕足动物研究》获“2008年全国百篇优秀博士学位论文奖”;一位团队成员受德国洪堡奖学金资助在柏林自由大学进行博士后工作,其作为第一作者在Nature上以封面论文形式发表的《中国发现具有“节肢”的早寒武世叶足动物》提供了节肢动物始祖最初创新“节肢”的真实证据,这一成果入选2011年度“中国高等学校十大科技进展”;一位团队成员研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在国际上首次公布了在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”,这是进化古生物学界又一突破性发现;一位团队成员参与了“嫦娥五号”所带回地球的月球样品研究分析,取得不菲成果。西北大学这样一所地方高校,竟有一支由院士牵头、多位长江学者、杰出青年等组成的古生物研究团队,并取得了举世瞩目的研究成果。或许,这样优秀的团队,正是舒德干所秉持的将“文化基因”代代相传理想的最好注脚。

舒德干从50多年的教学经历中体会到,导师不能光“使用”研究生,必须尽快把年轻人“带起来、推上去”。从德国归来后,舒德干和他的科研团队一起,在学科建设和硕士、博士生培养上花费大量心血。在他的博士、硕士研究生们的毕业论文后记中,可以看到整个科研团队对单个学生共同指导的巨大力量。此外,舒德干乐于让学生们接触学科前沿问题,使研究生业务能力快速提高。现在,舒德干虽已年过古稀,但仍然坚持为本科生授课,一站就是两三个小时。在课堂上,他深入浅出、旁征博引,偶有精彩之处,又会与同学们分享许多人生经历,所有同学无一不被他的个人魅力所折服。

“师者,传道授业解惑也”,从教五十多年来,舒德干始终以教师自居,将传播知识、教书育人、塑造人格、传承文明作为自己的核心任务。正是这样数十年如一日的辛勤耕耘和无私奉献,才能构建出一支如此强大的古生物团队、才能产生如此丰硕的科研成果、才能得到广大师生的拥戴和认可。也正是通过舒德干及其学生的努力,才能使得地处一隅的西北大学,成为全世界“寒武纪大爆发”研究领域中不可忽略的高校。

山东智顷数位学习报国,更好担负“四个服务”使命

舒德干积极响应国家科技强国的政策和方针,在艰苦的科研环境中锲而不舍、砥砺前行,立足国家需求,提高社会服务能力,

舒德干1964年进入北京大学古生物学专业学习时,开始学习达尔文进化论,从那时起他就立志要在这个令马克思都极为推崇的革命理论的传播、补充和发展上有所作为。近年来,他两次主持重译达尔文的《物种起源》,并在译本中发表了“物种起源导读”和“进化论的十大猜想”,共7万余字,对进化论发展史及其核心思想进行了再评述,对生命演化的方式和特点提出了新见解。更是连续数十年走入中小学为山东、湖北等多个省份的中小学生做科普讲座。

作为西北大学博物馆馆长,舒德干还长期致力于传播知识和文化。西北大学博物馆内专设校史、历史、生物和地球四个展览馆,他常年安排老师或学生进行讲解,并免费向大众开放,吸引更多的人来参观学习,在“清江生物群”化石保护研究中,他还力促校地合作协议,联合制定“清江生物群”保护区域规划,共建“清江生物群”国际研究中心。2020年以来,舒德干院士先后在哔哩哔哩、百度百科等网络媒体上进行科普,累计发布科普视频80余条,播放量突破1000万次。他带领团队开设的《生命起源20讲》院士课堂,以600分钟的拍摄,20万字的素材,被网友追捧地称作“科普天花板”。舒德干院士所在的“银发知播”群体入选“感动中国”2022年度人物。

舒德干还注重对外交流与学习,先后通过国家外专局“111引智基地”建设,吸引了一大批国际知名专家来西北大学进行讲学交流,同时开展研究生联合培养,合作研究重大科学问题等一系列工作,建立与国际一流高校的长期联系,培养团队成员的国际视野,提高西北大学地质学科的国际地位。他曾经说过:“我们要努力将地域的劣势转变为学科优势,将西部变成进行科学研究的最佳场所,而且我们地处‘一带一路’建设的前沿阵地,我们应该发挥地域优势,做出一些引领世界的研究成果,使西北大学成为世界早期生命科学的研究中心之一。”

“坐得住冷板凳,耐得住清贫,顶得住压力。”是舒德干院士多年的奋斗写实。舒德干不仅在教学科研上做出了杰出成绩,还探索出了一条在西部培养杰出人才的新途径。为此,他曾先后被授予“全国先进工作者”“全国模范教师”“全国杰出专业技术人员”“全国优秀留学回国人员”“感动中国”年度人物、“山东省最美教师”等荣誉称号。

如今,已过古稀之年的他依然带领团队成员,沿着达尔文的足迹,在“做人”与“育人”“教学”和“科研”的道路上,找寻着“我是谁,我从哪里来?”的终极答案。

责任编辑:黄蕊