走近小众的古生物学专业,古生物研究队伍要少

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日前,社交网站上一张“一个人的毕业照”,让北京大学2010级学生薛逸凡走进了公众的视线。照片上方有一行文字——“北京大学2010级古生物专业合影”,让她攻读的古生物学专业也一起走红。

工作人员在修复恐龙化石。资料图片

古生物学;地质学;北京大学;学生;古生物

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科研人员在广西洞穴中挖掘化石。资料图片

日前,社交网站上一张“一个人的毕业照”,让北京大学2010级学生薛逸凡走进了公众的视线。照片上方有一行文字——“北京大学2010级古生物专业合影”,让她攻读的古生物学专业也一起走红。

古生物专业是地质学的一个分支基础学科,还是地质学与生物学的交叉学科之一。从其发展史来看,主要涵盖三个大的研究领域:一是通过古生物信息确定地层的相对年代,这在地质勘探上有非常重要的应用,比如石油、煤等沉积矿产勘探、重大地质构造历史和古地理恢复等研究都离不开前期地层古生物学的基础工作。二是研究地球生命的演化历史,为研究生物进化理论提供独特的化石证据和时空维度。三是重建古环境,为未来环境变化与生物的协同演化提供历史借鉴。

古生物学专业“产出”为何如此之低?它都研究哪些内容?有什么应用?带着这些问题,记者采访了相关专家,为大家揭开古生物学的神秘面纱。

古生物专业第一个大的研究领域偏应用,需要人最多,但我国在20世纪中后期已经进行了长时间、大规模的地质调查,摸清了地层的基本情况,这个方向逐渐走弱。这与国际上的发展趋势是一致的。偏生物学研究的第二大领域一直稳中有升,这主要得益于生命科学的迅猛发展、新的观察和分析技术手段的应用,以及古生物学与生物学有关分支学科的深入交叉和融合,毕竟化石仍是我们了解地球生命之树的最直观证据。而古生物学在古环境研究方面不断锲入,有成为“热门”的趋势,这与近年来气候变化受到重视有关,当然也离不开技术进步以及古生物学与相关地质学、环境科学的深度交叉。地球生物学的兴起就是一个例证。

——编者

那么,在应用方向需要人数下降的情况下,学这个专业的本科生必然会相应减少。这里我要说明的是,古生物学在年代地层学和生产应用方面仍然有不可替代的作用。譬如,近年来中科院南京地质古生物研究所陈旭院士领导的团队,就通过笔石(编者注:一类已经灭绝的海生无脊椎动物)的研究鉴定地层,在帮助勘察页岩气的地层和分布方面发挥了重要的作用。这一点恰恰说明了基础研究的重要性。

定位:用化石和古老生命痕迹探索生命的秘密,是基础学科也是交叉学科

学科发展有自身的规律,与社会需求密不可分。我并不赞成对其有过多的人为干预。古生物作为一个基础性公益性学科,确实不需要那么多研究人员。从这个角度上讲,我并不赞成盲目扩大古生物本科专业的招生。从研究生招生情况来看,古生物专业研究生的人数并没有下降,只是学科来源更加分散。不过,从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所每年招生的情况来看,确实存在着生源质量下降的问题。

今年72岁的郝守刚是我国著名的古植物学家。他介绍,古生物学是用化石和古老生命痕迹进行生物学研究、探讨古代生命的特征和演化历史、讨论重大的生命起源和生物绝灭与复苏事件、探索地球演化历史和环境变化等方面的基础学科。同时,古生物学也是一门生命科学、地球科学和环境科学的交叉学科。

总而言之,对古生物这个专业而言,我认为人员适量增加足矣,关键是要少而精。

古生物学研究的对象年代极其久远,专注于地球历史时期地层中保存的生物遗体和遗迹,以及一切与生命活动有关的地质记录。

古生物研究者有两方面的特质最重要:对古生物或生命演化感兴趣,有交叉学科的背景。如上所述,古生物学研究涵盖的后两大领域都有较强的交叉性。研究生命演化,需要现代生物学知识背景(例如解剖学、遗传学和发育生物学等);研究古环境,需要与地质学、生态学、环境学相结合。在我们古生物学内部,也需要融合——近些年我们的研究领域分得越来越细,研究鸟的、研究恐龙的、研究昆虫的、研究哺乳动物的……古人说分久必合,我认为现在需要进入学科交叉、融合的阶段了,需要从多学科、整体的角度去看待生命的演化,看待古环境的变迁。

看似小众偏门,古生物学的作用可不小。

因此,我非常希望那些本科学习医学、生物学、地质学、环境学,甚至是计算、数理专业,对古生物研究真正感兴趣的学生,能够在研究生阶段报考古生物专业。

“通过研究化石,可以了解地史时期生命的起源和演化,确定地层层序和时代,推断古地理、古气候环境的演变,及其演化与自然环境变迁之间关系等。”郝守刚说。此外,古生物学在科学发展历史上有力地促进了进化论的创立和发展。古生物学与进化发育生物学、分子系统学的交叉、融合对深入了解宏演化的进程和模式正起到越来越重要的作用;同时为地质科学领域诸多重大理论的建立和突破提供了重要依据。

如何让优秀的学生从“热门”专业转到古生物这样一个“冷门”专业?我想除了科普宣传之外,还需要进行更好的制度设计。

在生产实践中,特别是在沉积矿产和化石勘探开发等国民经济建设中,如石油、煤炭等能源领域,古生物学也一直发挥着广泛而重要的作用。

首先,我认为现在的研究模式有改进的必要。我国学习古生物的人就业出路比较“窄”,大部分集中在几个专门的研究所和高校、博物馆内,这也是近年来生源数量下降的原因。但在美国、欧洲等发达国家和地区,古生物的就业范围比较宽,比如可以在高校教授进化论等公共课程、在医学院教解剖学等,这就让学生既能找到糊口“饭碗”,也能继续从事自己喜欢的古生物研究。

由于地域优势和完整的地层发育,我国拥有得天独厚的古生物资源,是世界上研究古生物最重要的地区之一。近年来,我国古生物学工作者取得了一系列引人瞩目的重大发现和研究成果。

其次,要给古生物研究者配备合理的研究队伍,比如修化石的人、画图的人、进行三维数据处理的技术人员等。在国外,古生物教授都会配备助手,但我国现行的科研人员管理体制和科研经费的使用规定,不支持组建这样的团队。这个问题不解决,古生物专业很难留住人才。

“比如云南澄江动物群,被誉为寒武纪生命大爆发;辽西热河生物群,发现了大量鸟类、带毛恐龙、翼龙、早期哺乳动物和被子植物等,在鸟类起源演化等领域取得重大突破;贵州关岭动物群,发现了大量不同类群的海洋爬行动物等。”中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林说。

再次,可以引入社会资本支持古生物研究。在国外,有很多慈善团体或者个人捐助者支持古生物的研究,这对稳定古生物研究队伍有很大帮助,但在国内还比较少见。

生源:古生物专业虽只有一人,但地质学的古生物学方向今年还有10名毕业生

古生物学是一门古老的自然学科,随着高精度CT、同步辐射等观测技术手段的广泛应用,以及分子生物学等学科的发展和带动,这个学科必然带给我们更多的惊喜。我国有不可比拟的古生物化石优势,随着国家社会、经济的发展,希望能有更多优秀人才投身古生物专业,将古生物化石方面的优势转化为学科优势,多出成果。

据了解,古生物学包括古藻类学、古动物学和古植物学。古动物学可进一步分为古无脊椎动物学、古脊椎动物学,也包括古人类学的自然科学部分。

(作者为中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长。本报记者齐芳采访整理)

自上世纪70年代以来,古生物学本身在概念、方法和理论上也发生了重要演变,诞生了化石生物学和地球生物学。汪筱林介绍:“随着科学研究的进展、生产发展的需要以及学科交叉渗透,古生物学的研究领域广泛延伸,出现了更多分支学科,包括古遗迹学、微体生物学、孢粉学、古生物地理学、生物地层学等。”

其实,早在20年代,北京大学地质学系就开设了古生物学及相关课程,50年代成立了古生物学及地层学专业。自1981年获得北京大学古生物学硕士学位后,郝守刚便留校任教,见证了近年来古生物学专业的变迁。

1961年,郝守刚考入北京大学,成为古生物学及地层学专业的一名本科生。“当时纯粹是因为兴趣,选择时没有任何犹豫。我们那届古生物学及地层学专业有10个人,不能算少。”

汪筱林比郝守刚年龄小近20岁,他读大学时,已是80年代。“以我的母校长春地质学院(现合并到吉林大学地球科学学院)为例,那时候,地质系差不多每年都有8个班、240名学生,其中至少有一个班、约30名学生的方向是古生物学。”

90年代,国家进行专业调整,古生物学及地层学本科专业等统一合并为地质学专业。之后的10多年里,古生物学专业就一直作为地质学专业里的一个方向存在。

2008年,根据人才需求和学科发展的需要,北京大学决定正式在元培学院恢复设立古生物学专业。元培学院是北京大学本科教育改革的试验基地,在这里学生入学后不分专业,先学习通识教育选修课和学科大类平台课,完成基础课学习后,由学生根据自己的兴趣自主选择学习的专业。

为什么会选择在元培学院恢复设立古生物学专业?元培学院副院长苏彦捷教授说:“导师制是元培学院的特色之一。当年担任元培导师的郝守刚教授经常给学生讲授迷人的古生物学知识,吸引了很多学生,当时即有学生提出能否就读这一专业方向。所以,元培学院联合地球与空间科学学院,经过反复论证,决定恢复设立古生物学专业。自2008年开始,元培学院几乎每年都有学生选择古生物学专业。”

郝守刚介绍,事实上,除了元培学院的古生物学专业有一名毕业生外,北京大学地质学专业的古生物学方向今年还有10名毕业生。

就业:科研院所及石油、煤炭等能源工业领域对毕业生需求量挺大

汪筱林介绍,毕业后,本专业学生可以从事古生物学方面的基础研究,也可以在石油、煤炭等能源工业方面大有作为。“比如,研究生毕业后有的在研究机构从事古生物学和地层学等领域的基础研究,有的进入自然博物馆、大学地质系或生物系等从事科普、科研和相关教学工作。”

据北京大学地球与空间科学学院副院长刘剑波介绍,目前国内对古生物学专业的学生需求量挺大,国内许多高校、相关研究单位都迫切希望吸引北大古生物学专业本科生到本单位继续深造。

然而,现实中,古生物学专业在人才培养方面却面临不少困难。

郝守刚认为,压力主要来自两方面:一方面,学生选择专业时,其意愿往往被家长和社会风气所裹挟,报考的人少;另一方面,早前该专业本科专业一度被取消,造成了严重的人才断档,这也成为影响学科发展的严重问题。

“这个专业被并入地质学专业后,性质和之前就不一样了。‘地质学专业里的古生物方向’更多强调的是‘地质学基础’。这固然重要,但不能忽略‘生物学基础’,因为古生物学是研究地史时期的生物。”郝守刚回忆,“当年我在读本科时,北大生物系教授给我们讲授生物学基础课,让我们去解剖蛤蟆、兔子,现在的学生已经不做这些了。近年来生物学的发展突飞猛进,不学习了解发育生物学和分子生物学的最新进展就难以对宏演化的机制与模式开展讨论。”郝守刚说。

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