海洋王矿灯(沈树忠：从中专生到顶级科学家，破解25亿年前物种大灭绝之谜，)

在意大利米兰举行的第三届国际地层学大会上，南京大学教授、中国科学院院士沈树忠获地层学国际最高金奖(ICS Medal)。该奖由国际地层委员会于2004年设立，每四年颁发一次，每次仅有一人获奖。之前全球获此殊荣的科学家仅有四位，沈树忠是第五位，也是第一位获此奖项的亚洲科学家。

要知道，这个奖项的含金量可是非常高的，如果想要获得这项荣誉，你必须要发展新的分析方法，或者是提供新的数据或解释特定地区或时间间隔的地质历史。简单来说，就是必须在地层学研究上，作出开创性的成果。

让我们也一起祝贺沈树忠教授可以斩获如此高的殊荣，中国这些年在科学领域，可以说是人才辈出，也可以看出，在经济不断发展，教育水平不断提高的情况下，中国越来越多的人才开始涌现。

今天我们就一起来聊聊沈树忠教授，他的人生可谓是非常传奇。

沈树忠1961年出生于浙江湖州的一个小农村，他的父母都是农民出身且没有文化，大字都不认识一个，我们都知道，在农村，父母一般是不怎么会重视孩子教育的，尤其是在那个年代，大都都觉得种田也能有碗饭吃，读书还要耗费钱，所以孩子一般都是在田地里长大。然而沈树忠的父母却格外重视孩子的教育，希望孩子可以读书成才，所以 7 岁的时候就送沈树忠进了学堂。

1975年，湖州中学要招收两个农村班，表现优异的沈树忠被村里举荐，来到了湖州中学就读，当时的读书环境可以说非常艰苦，学生经常要学工、学农、学军，沈树忠也经常要去劳动，但是他学习非常刻苦。当时湖中语文老师唐承彬、英语老师杨骏等，在劳动之余或晚上将学生集中在简陋的寝室里辅导补习。在那个年代，中学教授英语是比较少见的，这样的启蒙教学对沈树忠一生影响很大。

1977年，高考恢复，沈树忠参加高考，可惜因为本身基础就非常差，即使平常用功努力还是于事无补，化学考了 5 分，物理 0 分，最终名落孙山，第二年，经过仔细权衡的沈树忠选择报考中专，因为中专不需要考化学和物理，这样他比较有优势，最终他被最终被浙江煤炭工业学校(浙江工商大学前身之一)“地质专业”录取。

中专毕业之后，沈树忠被分配到了煤矿做地质技术员，煤矿恶劣的环境，尤其是当时煤矿经常出交通事故，所以十分恐惧的沈树忠想要摆脱这样的生活。

“下井的时候总是提心吊胆，有时候瓦斯警报仪响了，要在10分钟内从400米以下井底立马逃出来。即使是平时下井安全时期，当时戴的矿灯也经常会灭，有时候只能靠风的感觉在黑暗中摸索八九公里走出来。 ”

后来，一次偶然的机会，沈树忠在报上看到了一条200字的新闻，说中专生张泽伟考上了著名的中国科学院院士郝诒纯的研究生，这给他指明了人生的方向，让他萌发了考研究生的念头。沈树忠可以说花费了巨大的努力去备战考研，他甚至跑到杭州去购买教材，明天都拿着字典死记英语单词，没有人知道，沈树忠当时究竟付出了多大的努力与决心，既要从事煤矿工作，还有准备考研。

1983年，1983年，当了2年地质技术员的沈树忠，第一次去参加研究生考试，结果考上了赴澳大利亚的出国留学生，其中英文考了81的高分，在当时整个煤炭系统82位考研究生中排第2。

所以各位，不要去埋怨你的环境，只要你肯付出你肯努力，寒门也可以出贵子，现在是互联网时代，获取资讯知识的渠道非常多样而且更加便捷，不像以前一样，没有钱书本都买不起，消息也很闭塞，就没有办法获取知识，只要你真的想要去进步，肯下苦功，在现在这个年代，就一定会有收获的，那个张泽伟也是，从中专生到现在已经是企业老板。

但是，考上研究生到北京参加培训后，沈树忠发现国外读研究必须要本科文凭，这又成了他的大难题。后来，他被他的导师何锡麟破格留在国内培养，并在那里一直接受何教授的指导，直至博士毕业，留在了母校中国矿业大学教书。

所以各位，不要去埋怨你的环境，只要你肯付出你肯努力，寒门也可以出贵子，虽然你的环境出身可能不好，起点比别人低，但现在是互联网时代，获取资讯知识的渠道非常多样而且更加便捷，不像以前一样，没有钱书本都买不起，消息也很闭塞，就没有办法获取知识，只要你真的想要去进步，肯下苦功，在现在这个年代，就一定会有收获的，那个张泽伟也是，从中专生到现在已经是企业老板。

1995年，沈树忠初次出国，被派往俄罗斯古生物研究所学习。　1996年，沈树忠又被国家教育部选派去日本做博士后，遇到了一位非常严谨的学究型先生，让他更加潜心地学习。也正是在日本学习期间，两位澳大利亚教授得知他曾在西藏收集一大堆的化石标本，邀请他来澳大利亚参与研究“中国的冈瓦纳”项目。2.6亿年前，海陆并不是像我们现在这样，当时的澳大利亚紧邻西藏，而现在却相隔十万八千里，‘冈瓦纳’项目就是研究这两者的关系。

冈瓦纳大陆

回来后，他写了一系列重量级的古生物领域的论文，发表在美国、英国、法国、荷兰等国家著名的杂志上，同时还在德国出版了一本专门的书籍，这些在国际古生物界引起了强烈的反响。

一直在澳大利亚从事研究工作的沈树忠在 2000 年的时候，他突然接到了代表国家前往澳大利亚访学的院士金玉玕的向他发出的祖国深情的邀请。希望他可以回国发展，沈树忠当即应允，沈树忠表示：“在国外，干得再好也是‘打工仔’，只有回到了祖国，才能当科研的主人。 ”

金玉玕

2000 年，沈树忠放弃了国外优越的条件和舒适的生活环境。作为中国科学院“海外杰出人才(百人计划)”被引进回国，在这 20 年的时间里，沈树忠对于中国的地学研究可以说作出了非常大的贡献，沈树忠主要从事二叠纪腕足动物化石系统分类学、生物大灭绝及其以后的复苏、定量生物古地理学、生物多样性和古环境学等方面的研究 。

他的研究内容比较艰深复杂，所以我就和大家聊一下他最为人熟知的两项研究成果。

其一：是为中国贡献了两枚金钉子，质学上的“金钉子”实际上是全球年代地层单位界线层型剖面和点位（GSSP）的俗称。金钉子是国际地层委和地科联，以正式公布的形式所指定的年代地层单位界线的典型或标准。是为定义和区别全球不同年代（时代）所形成的地层的全球唯一标准或样板，并在一个特定的地点和特定的岩层序列中标出，作为确定和识别全球两个时代地层之间的界线的唯一标志。

“金钉子”可以说是全世界科学家公认的，全球范围内某一特定地质时代划分对比的标准，因此，它的成功获取往往标志着一个国家在这一领域的地学研究成果达到世界领先水平，其意义绝不亚于奥运金牌。1977年于捷克确立的全球志留系/泥盆系界线层型剖面和点（GSSP）是全球第一枚金钉子。据专家推测，全球地层年表中一共有“金钉子”110颗左右，截止2013年4月，已经正式确立的有65颗 。中国共发现了 11 枚，比如说长兴灰岩金钉子是二叠系与三叠系的分界线，又是确立古生界与中生界分界线的标志。殷鸿福院士将牙形石化石作为划分古生界与中生界的标准化石，从此取代了耳菊石的地位！中国发现金钉子的数量在众多国家里可以说是一骑绝尘，充分说明了我们国家在地学研究上处于领先水平。

而沈树忠教授是二叠纪两枚金钉子的主要贡献者。

另外一项是破解了 2.5 亿年前的生物大灭绝灾难之谜，这里和大家科普一下，地球共分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四个阶段。

冥古宙这一时期是由地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体开始的，到地表熔融物质凝固形成地球最原始的外壳的一段地质时间。

冥古宙想象复原图

太古宙这一时期是由地表熔融物质凝固形成地球最原始外壳开始到有沉积岩形成的一段地质时间。地壳和地球熔融物质凝固形成的外壳是不一样的。地壳是由火山岩、沉积岩、变质岩和陨石共同组成的地球外壳，是地球经过长期演化后而形成的。

元古宙时藻类和细菌开始繁盛，是由原核生物向真核生物演化、从单细胞原生动物到多细胞后生动物演化的重要阶段。

显生宙，指“看得见生物的年代”。是开始出现大量较高等动物以来的阶段，包括古生代、中生代和新生代。从距今大约5.4亿年前延续至今，古生代是显生宙的第一个代，上一个代是元古宙的新元古代，下一个代是中生代。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。

二叠纪是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.99亿年，延至2.5亿年，共经历了4500万年。早二叠世的植物界面貌与晚二叠世相似，仍以节蕨、石松、真蕨、种子蕨类为主。晚二叠世出现了银杏、苏铁、本内苏铁、松柏类等裸子植物，开始呈现中生带的面貌。二叠纪时期鱼类中的软骨鱼类和硬骨鱼类等有了新发展，软骨鱼类中出现了许多新类型，软骨硬鳞鱼类迅速发展。两栖类进一步繁盛。爬行动物中的杯龙类在二叠纪有了新发展；中龙类游泳于河流或湖泊中，以巴西和南非的中龙为代表；盘龙类见于石炭纪晚期和二叠纪早期；兽孔类则是二叠纪中、晚期和三叠纪的似哺乳爬行动物，世界各地皆有发现。

二叠纪末发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。

尽管没有白垩纪恐龙大灭绝如此著名，可是二叠纪生物大灭绝却比之更为惨烈，几乎所有的物种都灭绝了，所以科学家一直想要破解这个难题。

有些科学家认为，气候的变化是形成这场大灾难的主要原因。因为二叠纪末期形成的岩石显示，当时某些地区气候变冷，在地球两极形成了冰盖。这些巨大的白色冰盖将阳光发射回太空，会进一步降低全球气温，使陆上和海上的生物很难适应。如果再加上海平面下降和火山爆发，这就会成为灭顶之灾。

有些科学家就认为二叠纪的陆块碰撞接壤而形成了庞大的盘古大陆。来自海上的雨水和雾气再也无法探入内陆地区。于是二叠纪的某些区域就越来越干燥火热，致使沙漠范围越来越广，无法适应干旱环境的动物就灭绝了。

而沈树忠对二叠纪时期研究多年，他从很多年前就开始研究二叠纪地层，曾以浙江煤山、四川上寺等地层为对象，获得很多进展。后来，由他带领的国际团队在广西来宾二叠纪地层进行了系统研究，和国际同行共同开展高精度综合年代地层框架、生物多样性和多种地化指标等的定量分析研究，论证二叠纪末海陆生物大灭绝的同时性和瞬时性，以及对火山岩中的铀-铅元素的同位素的和化石的精细研究，计算一些火山碎屑的沉积速度，分析碳同位素的变化趋势，对比当时古海温的变化幅度，同浙江、伊朗等剖面的研究作对比，由此揭示了2.5亿年前那场大惨案的“元凶”——火山爆发，其中以西伯利亚火山多次喷发的规模为最大，多地的岩浆活动造成海温及整个环境的迅速变化。

在二叠纪生物大灭绝研究中，沈树忠他们发现，生物大灭绝开始初期，地球的温度是25℃，而生物大灭绝结束，温度为33℃，当时大规模火山活动使得地球经历了“突然升高”的状态。造成了全球范围内大规模森林野火事件频发，使得森林快速消亡。森林的破坏又造成地表风化加剧，地表土壤系统快速崩溃。

在地层记录中发生了碳同位素负漂离现象也表明当时二氧化碳浓度也急剧升高，海水缺氧、酸化，让生物无法呼吸。陆地生物遭“灭门”的同时，海洋生物也遭遇磨难。大规模的火山爆发导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。

这么厉害的灭门惨案花费了多少时间？一直以来，古生物学家们像“福尔摩斯”一样，通过对地层、化石的研究，慢慢在拨开迷雾。“过去，有科学家认为，这样的大灭绝，至少耗费上百万年时间。伴随研究的推进，时间不断缩短。100万年，50万年，20万年……”沈树忠说，通过高精度综合年代地层框架、生物多样性定量分析和多种地化指标等研究，沈树忠得出最新数字：大灭绝被精确卡定在6万年左右。6万年，对于几十亿岁的地球而言，就是眨眼的时间。

二叠纪末生物大灭绝发生后，地球花费了近500万年时间，才恢复到了大灭绝前的生态水平。这次大灭绝让很多生物从此灭绝。只有留下来的化石标本，证明它们曾经来过这个世界。

沈树忠这些成果在《科学》《美国科学院院报》《地球与行星科学通讯》(EPSL)等顶级学术刊物发表后，引起国内外同行的极大关注；发表在《科学》上的成果入选《2012年度中国科学十大进展》，相关内容被编入美国等国家大学教材。

2.5亿年前的这场生物大灭绝惨案经过沈树忠教授的追索发现，终于被破获。

沈树忠教授为了获取进行地质学研究，可以说足迹踏遍了大半个中国，从戈壁沙漠到山川平原，他也多次到西藏进行野外工作研究，当他第5次到达西藏时，更是险些发生意外，当他的重感冒遭遇了西藏的恶劣天气条件，他的身体出现了严重不适，最后只能靠简陋的制氧机帮助呼吸，在同事的护送下驱车14小时回到拉萨才脱离危险。

沈树忠收藏的岩石

可以说，沈树忠此次获地层学国际最高金奖，是对他多年研究生涯与卓越贡献的褒奖，也代表了国际地层学界对中国古生物地层学研究的高度肯定。让我们再一次祝贺沈树忠教授。