2014年07月02日 星期三
方小敏:搞地质研究,能吃苦还不够
人物档案
方小敏,男,51岁,理学博士,中科院青藏高原研究所研究员,所长助理,中科院“百人计划”入选者和国家杰出青年基金获得者,基金委创新研究群体基金学术带头人,973项目首席科学家,人事部“千百万人才工程”和“新世纪百千万人才工程国家级人选”。主要从事青藏高原隆起与气候环境变化研究,发表SCI论文125篇,荣获国家自然科学二等奖两次。

    文·本报记者 李大庆

    站在记者面前的方小敏有着健硕的身材:“你看我,还算强壮吧。”

    这个刚刚步入知天命年龄的地质学家,每年都得到野外去几趟。像那些喜欢户外运动的人一样,方小敏也喜欢,但他没有那么多时间花在户外运动上。他权且把出野外当成了“户外运动”。

    虽说他是“不得不”出野外。但他还是很喜欢出野外。

    让石头“说话”

    方小敏的本职工作是围绕着青藏高原做研究。一副强健的体魄是他30年青藏高原研究的“副产品”。

    其实,他的研究“主产品”也很不错。

    听他叙说自己的研究,就好像步入一个美丽的科学迷宫:

    现在地球上二氧化碳增多,有科学家认为是导致全球气温升高的原因,并且可能对地球带来灾难性影响。但是在地球46亿年的发展史上,二氧化碳增多导致地球温度大幅上升的情况并非没有发生过,但升高的气温后来又逐步降了下来。地球没有像它的邻居金星或火星那样,要么温度很高,要么温度很低,都不适合生物生长。

    地球有自己的温度调控机制。地学界许多科学家都认为青藏高原的隆升与全球变化密切相关,一些人还认为青藏高原的隆升导致了全球二氧化碳和温度的下降。大气二氧化碳溶于水后可对岩石产生风化瓦解,形成溶于水的碳酸氢钙(就是常见的水垢的来源),被河流带入大海后产生碳酸钙沉淀。通过这个过程,大气中的二氧化碳就可以源源不断地被自然界埋入海底。青藏高原的隆起使得更多新鲜岩石裸露和破碎,从而大大加快这个风化反应过程,导致全球二氧化碳和温度的下降。

    然而,大多关于高原隆升和环境变化的研究,都没精确的年代控制和定量连续记录支持,也就难以从科学上最终确证高原隆起与气候变化间的关系。

    方小敏的工作就是要用精确的科学数据“说话”,证明青藏高原隆升与气候变化之间的确切关系。

    这项研究就是方小敏目前正在主持的青藏高原隆升与全球变化关系的研究。它是“国家重大科学研究计划全球变化研究计划”项目。

    从“走坡”到“跑坡”

    对于方小敏来说,用科学数据“说话”证明青藏高原与气候变化的关系,就要有足够量的地质标本。而这些标本又只能从青藏高原地区采集。因此,出野外、爬山、采集样品就成了他工作的重要组成部分。

    “我带学生出野外,经常要教他们爬山。”方小敏师生要爬的山,多是人烟稀少、没有路径的山,有的很陡,有的特滑,都有一定的危险。对每一名研究生,方小敏都要讲爬山的窍门。

    “在海拔高的地方爬山绝对不能跑。本来体力消耗就大,如果再跑,就会有高山反应,只能一步一步地匀着走。下山要侧着下,重心要留在后脚上。如果真遇到了滑下去的情况,要戴着手套紧紧地扒着有土的地方,增大摩擦力。即使溜个几米,也会停下来。这时其他人靠挖坑站脚,一步一步走过去,就能救下他。”

    2001年,在阿尔金山索尔库里剖面,方小敏带着团队采集样品。为了安全,他还亲自在坡上给学生表演了怎样爬山,怎样在向下溜滑的过程中双手用力扒地。当然,每一个人都必须带着手套。

    “野外采样,往往是越光的山坡我们越喜欢。因为在这样的坡上,一挖新鲜地层就露了出来,土少好挖啊。”方小敏说,大西北这样的山坡上净是小碎石,人一踩上去就容易往下滑。开始时,我的学生在这样的山坡上行走,两腿抖得厉害。后来我们观察当地的羊倌,他们居然能在坡上跑。

    方小敏和学生就一起观摩分析羊倌的“跑坡”动作。“我们每走一步都要选好落脚点,用工具挖出一个坑,使自己的重心能稳稳地落在小坑上。羊倌不像我们,他是跑,当他的一只脚踩在碎石坡上时,虽然身体的重心还没有完全放稳,他的另一只脚已经奔向下一个目标,这样他的重心老在平衡的运动当中,身体还没有下滑时他已经跑到下一下落脚点了。”

    方小敏和学生都嫌自己的“走坡”太慢,所以后来都学会了“跑坡”,甚至有的比羊倌跑的水平还高,因为他们还得携带着采集来的石头样品,负重“跑坡”。

    每每说起爬山,方小敏总是怡然自得,仿佛一个收藏家在把玩自己的藏品。

    “百人计划”和杰青基金助我成长

    作为一个地质学家,出野外爬山是基本功。但仅仅会爬山可不行。他还需要有深厚的学养。

    研究生毕业后,在李吉均院士带领下,方小敏通过参与、主持国家和部委重要研究项目,选择青藏高原东北部为突破口,从盆地地层年代、构造演化与黄河上游形成及晚新生代沉积物和黄土记录的气候变化三方面入手,进行了长达30年的构造—气候相互作用关系的研究。

    当记者走进方小敏的办公室时,只见桌上摆放着一摞厚厚的“书”。说是书,其实就是将一本书的每一页复印下来,然后装订成“书”。“现在我们可以通过电子图书馆查阅国内外最新的学术著作,碰到需要的,只要交些钱就能把这本书拓下来,再印出来做成‘书’。”方小敏的“书”除了最新的电子论文,净是出版的重要学术著作,包括国外出版的《大陆背景下的硅酸盐》《碳循环和大气二氧化碳:自然变化从太古到现代》《过去的土壤》《构造隆升和气候变化》《喜马拉雅构造》《大河流的生物化学》等,全是英文的。“我们搞研究,带研究生,申请项目,必须随时关注领域内最新的学术动态。如果有几个月不学习不关注,那你就被拉下一大截了。”

    从一个研究者到成为一个青年领军人才,中科院的“百人计划”人才项目在方小敏的成长过程中起了重要作用。他是1999年被中科院以“百人计划”的方式引进的人才。在此之前,方小敏的研究经费一般只是几十万元,而在1999年,中科院就以200万元的力度支持他对青藏高原的隆升和环境变化开展研究。“百人计划让我能从更大的平台上研究青藏高原。”随着方小敏的逐渐成长,他也申请到了更大的研究项目。他目前领衔的中国西部大陆剥蚀风化与青藏高原隆升和全球变化的关系研究,项目经费已达到2600万元,其组建的团队也得到国家自然科学基金委创新研究群体基金1200万元经费的连续支持,负责的青藏高原东北部隆升与环境变化的研究成果获得了国家自然科学奖二等奖。

    仅仅能吃苦还不行

    方小敏办公室的墙上有一幅巨大的我国西部地区的地质图。他对图上的多数地区十分熟悉。他指着新疆阿尔金山,告诉记者那里有一条芒崖沟。这是他终生难忘之地。

    2001年,方小敏正在做百人计划项目。他带着学生专门到阿尔金山考察,采集古地磁和古气候的地层样品,以确定地质年代。当时地图上标的是有一条路可以到达芒崖沟。但实际发现根本没有这条路,可能是洪水或泥石流把路冲没了。

    “我们就背着水,带着干粮和工具步行前进。”从下车的地方到沟口有8公里,从沟口到作业点又有8公里。

    那是8月份,沟里的海拔有3500多米。方小敏等人沿着沟往上走。等采完样回去时,突然下起了暴风雪,他们找不到进来的路了,也找不到汽车了。雪把所有的痕迹都埋没了。手机没有信号,天又冷,大家穿的也不多。直到深夜两点多才找到汽车。没有被冻死,他们都感到万幸。

    生死考验并非只有一次。

    1995年在西藏伦坡拉盆地。方小敏和团队的20几个人一起去采样。沿途汽车陷到泥里了,怎么都弄不出来。大家便步行前进。最后只有方小敏等6个人到达目的地。那时的体力已消耗极大, 6个人还要把20几个人的工作按计划全部完成。他们在那里干了一个多月,住帐蓬,自己做饭。到后来取样挖坑,一个小时只能挖一个。因为是在4600—5000米的缺氧环境干活,大家最后甚至是趴着挖坑。方小敏说:“这是我人生唯一一次趴着挖坑。因为这样可以节省不少体力。”如果当时有一个人体力不支,或生病,或受伤,其后果不堪设想。

    对于许多科学家来说,执着追求,刻苦拼搏是成功的必要条件。但对于地质学家来说,有时要冒着生命的危险也绝不是一句空话。

    方小敏愿为中国的青藏高原研究不惜一切。

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