季强:古生物界“搅局者”

稿源: | 作者: 徐琳玲 日期: 2021-09-23

​季强认为自己的跨界出于求真之心。他批评学界那种“山头”的划分窄化了科研工作者的视野和格局。“譬如,一个搞恐龙的人到野外科考,发现了一块和他研究领域无关的化石,常常是不管的,就是拿回来也扔在抽屉里,浪费了珍贵的研究材料,也耽误了很多重要研究的进展。”

季强 生于1951年,古生物学家,曾任中国地质博物馆馆长、中国地质科学院研究所首席科学家,现为河北地质大学终身特聘教授。自1995年以来先后发现许多古生物珍稀化石,推动中国的热河生物群、鸟类起源、真兽类哺乳动物起源和被子植物起源等领域的研究进入国际先进行列。有“龙鸟之父”、“中国第二代龙王”之誉(第一代“龙王”为地质学、古生物学家杨钟健)。

 

在中国古生物学界同行眼里,现年71岁的季强一直是个“麻烦制造家”。

从微体化石牙形刺,到恐龙、古鸟类起源、古哺乳动物、原始植物起源,再到如今着手的古人类演化研究,他每涉足一领域,几乎总能搞出一些引发学界、媒体高关注度的突破性发现。

在竞争激烈的中国古生物学界,季强是个让惯于各守一亩三分田/山头的同行们备感头痛、但又不得不服气的搅局者——他对重大演化问题的敏感度、对关键性化石的追踪能力,以及对研究课题的组织、实施能力,让很多同行自觉“不如”。

“我只是想去解决科学上的一些难题。”这位享有国际知名度的古生物学者嘿嘿地笑个不停,很有几分恶作剧得逞的得意,“然后我把难题给解决了,你总不能老抱怨说我是多管闲事吧,对不对?”

当“规则”破坏者,自然是要付出代价的。性格决定命运。季强说自己早想通透了,“无欲则刚”,只要对某些东西还留存那么一点念想,就会担心得罪人,要逼自己说一些违心话,就没法甩开手脚去干事。“我特别喜欢四川那个舍得酒,有舍才有得。这辈子在世上留下几篇有价值的文章,足矣。”


▲“中华龙鸟”生态复原图

2016年,他从中国地质科学院退休后,被河北地质大学特聘为终身教授。几年间,他风风火火地组织、推动科研项目。2021年6月,他和倪喜军教授团队合作的“龙人”项目在线全球发表论文,立即在国际学术界和新闻界引爆了一场震动。

和古早年间主流报告文学作品塑造的那些不通世事、不食人间烟火的“科学家”、“书呆子”学者形象不同,季强个性鲜明,很接地气,有一股能和三教九流称兄道弟的江湖豪气,以及一点点让人捉摸不透的狡黠。


历史断层里的特殊“埋藏”

接地气、江湖豪气和顽强的生命力,来自于季强早年在社会底层的人生历练。

和那些一辈子在学校—高校—研究机构之间兜兜转转的学界晚辈不同,属于“50后”一代的季强成长于一个特殊的历史断层。在那个断层中,成为自然科学家是一种少见的特殊“埋藏”。

1951年,季强出生于江苏南通如东县一个面靠黄海的小镇。1966年“文革”爆发时,他初中刚毕业,被送到当地最贫瘠的滨海农村插队落户。他属于“两头不靠”的小镇知青,既不享有国家当时给城市知青的待遇,也没有回乡青年受到的家庭庇护,生活尤其艰辛。

下放第一年,整一年农活干下来,他反倒欠下人民公社68块钱,“因为说你赚的工分还不够给队里的伙食费。”为了能生存下去,他几乎什么活都干过,修过拖拉机、在窑厂背过砖头、当过村里的代课老师,甚至还上台唱过革命样板戏,“大队干部说你给顶上了,就给你折算成工分。”三九严寒,他光着脚丫子、拿个叉子下海滩打鱼,捕上来的鱼拿去卖个七八块钱,就有了两个月的油盐钱。

也许是“幸存者偏差”,季强始终认为这段底层的人生经历造就了他——把一个原来调皮捣蛋的野孩子,磨砺成为一个很有上进心的人,“等后来有机会读书时,会特别地珍惜、特别地努力。”也因为吃过很多苦,后来在科研上碰到点“小磨难、小委屈”,他都不觉得算什么事儿。

1973年,22岁的季强得到了一个被公社大队推荐报考工农兵学员的机会。

他当时填报了两个志愿,第一个是镇江农业技术学院,第二个是无锡轻工业学院。他的想法非常单纯,自己在乡下修过拖拉机,搞机械应该没问题,等将来毕业分配,可以在县农机公司有个铁饭碗,为家里分担责任。

那一年,作为省里排名第一的重点院校,南京大学有第一批选择生源的权利,他们提前调走了季强的考生档案。

收到南京大学古生物专业的录取通知书,季强既惊又喜,还一头雾水,他拿着录取通知书跑去请教县里最有文化的文化馆长。“他看了半天,说自己知道考古系,但从来没听说过这个古生物专业到底是干什么的。”

去省城上大学前,季强从没穿过内衣,早上起床套上破旧的外衣裤就出门干活。母亲用几天时间为他赶制出几件内衣,并叮嘱道:“你现在是大学生了,要有大学生的样子。”

远离政治运动中心的南京大学意外地成了一块“净土”。当时,正常教学已中断数年,南大的教师们看到这些新入学的学员,铆足了劲头,倾尽所能地想把他们培养好,“真把我们当宝贝看。每次到野外作业,老师们和我们吃住全在一起,完全打成一片。”

这些“文革”前大多只有初中文化水平、已在社会上吃过许多苦头的大龄学生也格外珍惜来之不易的学习机会,“学风很正,每一个人都拼命地学,拼命地补基础。一到晚上吃饭,大家都事先去教室抢占座位,然后到食堂里扒拉几口饭,就匆匆赶回教室上自习。”

1976年从南大毕业后,季强被分配到煤炭工业部下辖的西安煤田地质勘探研究所。在大西北啃了一年多用高粱玉米杂面压出来的“钢丝面”,他于1978年考到中科院南京地质古生物研究所(简称“中科院南古所”),成为南古所在“文革”后招收的第一届研究生。


▲粗壮原始祖鸟正型标本

读研时,他的研究方向是华南浅水相区泥盆-石炭界限的牙形刺(记者注:已灭绝的一类微体古生物的骨骼,生存在寒武纪至三叠纪,在生物演化中占有极重要的位置)。当时,中国地质学界对泥盆-石炭纪的年代界限划分是以珊瑚化石为标准,而这一标准则是由中国地质学泰斗俞建章老先生自1920年代设立下来的,通称为“CPTY四个珊瑚带”,其中C代表“泡沫内沟珊瑚带”。在地质勘探中,一旦看到地层出现了这种化石,这就标志着石炭纪的开始。到季强读研究生时,这一套标准在中国已经沿用几十年,“谁也不会去质疑它。”

“公平地说,从地质学的其他学科上来说,于老先生当初提出这个标准是符合中国客观实际的。但是,这个泥盆-石炭的界限划分,或者说任何一条界限,它的时间概念应该是全球统一的,不能只具有区域性。譬如这个泡沫内沟珊瑚,那有可能在国外就没有发现,所以它没法成为一个国际标准。”

和导师定下论文方向后,季强热火朝天地大干特干起来,一个人跑到野外采样,做剖面,把石头背回到驻地,接着又叫拖拉机拉到火车站托运,然后自己在研究所的实验室做分析。“结果非常好,得到的牙形刺标本清一色全部是泥盆纪的,没有一个是石炭纪的。”

“所以,我当时得出结论:有可能俞老先生当年说的那个C带,就是泡沫内沟珊瑚带,它的时代并不是早于石炭世的,而是晚于泥盆世的。照理说,这是一个很大的进展,因为这就直接跟国际接上轨了。但是我们当时的主任,他自己就是搞珊瑚化石的。他认为俞老先生提出来的这一套标准坚决不能动,标准就是标准,你最好改你的。我就说:主任,这要怎么改啊,如果有找到几个石炭纪的话,我也会把我论文里的时间就改成早石炭世,但是我找到的全都是晚泥盆纪的牙形刺啊,改了的话,我这篇论文就不成立了。”

到硕士论文答辩结束,评审委员会做出结论:同意季强毕业,同意授予他硕士学位。得知这一结果后,季强放下心,高高兴兴去北京中国地质科学院总部报到了。当时,他谈的女朋友是北京人,所以他一门心思想去首都工作,也争取到了工作分配的机会。

到北京后,他左等右等,足足等了四个月,也没等来自己的毕业证和学位证。一打听,和他同届的同学们都拿到了这两证。后来他才得知:论文评审结束后,南古所党委又开了一个会议,决定准予季强毕业、但不同意授予他学位,并写成书面材料,送至中国地质科学院北京总部。

在个人命运的关口,幸运女神再次向他微笑。1978年,邓小平在全国科学大会上阐述了“科学技术是生产力”的论断,时任中科院院长郭沫若歌颂“科学的春天”。季强最终拿到了硕士学位。在那个个人选择机会极度匮乏的年代,季强每次回想起来仍有些许后怕:如果没有那个“科学的春天”,他后来会在干啥呢?“也许在烧锅炉吧,”更有可能被发配到某个县级小单位碌碌一生,“估计也混到一个科级甚至处级干部。”

1990年,季强获得联邦德国洪堡奖学金,赴欧做博士后研究。在古生物学发展史上,欧洲是传统的研究重镇,曾孕育、产生如达尔文、赫胥黎等璀璨的群星。留德期间,季强在思想观念上经历了一次脱胎换骨般的跃升。在导师、盛肯堡自然历史博物馆馆长威力齐格勒的指导下,他继续做有关地层学和牙形刺方面的研究,两年间成果频出,共完成五篇有关牙形刺化石的论文和一部研究专著。

最重要的是,他在导师的影响下,接受了来自演化生物学的一整套观念和方法。

“从那时起,我整个研究都变了——不再只是盯着单个古化石,每发现一个特殊的埋藏,都会去思考、寻找它在整个生物演化谱系里所占的位置。如果是之前从来没有发现过的,那就会想办法搞清楚它到底是一个新种还是一个新属,还是某种特殊的偶然变异。”

1992年4月,季强回国,继续在中国地质科院做研究工作。因为成果突出、屡获学术荣誉,他很快被破格提拔为研究员。数年后,他成功竞聘为中国地质博物馆馆长。

带领着这样一家面向公众、具有展示性的特殊研究机构,季强开始琢磨馆内研究人员的学术转型,也因此把这个“小小的”专业博物馆带向了和中科院的两大古生物研究所,尤其是和“古脊椎动物和古人类研究所”(简称“中科院北古所”)竞争的行列。


发现“长羽毛的恐龙”

1996年8月12日,一个来自辽西的农民闯进了季强的办公室。他亮出了随身带着的一块化石,希望中国地质博物馆能买下。

经协商后,该化石最后以捐赠的形式,交由中国地质博物馆永远收藏。相应地,这位农民得到6000块钱的国家奖励。

这是一块保存相当完整、精细的化石剖面:它约莫有一米高,像是某种小型恐龙,嘴里长有锐利的牙齿,前肢细短,后肢长而粗壮,还有一条由五十多节尾椎组成的长尾巴。当季强拿着放大镜细细打量时,发现了令他感到十分意外的东西——这只远古生物全身覆盖着一层短短的、黑乎乎的、类似纤维状的东西。

他的职业敏感立刻被调动了起来——虽然本行是微体古生物研究,但他之前见过很多恐龙化石,“像这种短短的、纤维状的结构,是过去全世界发现的恐龙化石里从来没见过的。”

“我当时就想它有可能是什么?有没有可能是像哺乳动物那样的毛发?我把这个可能性首先排除掉,因为如果是毛发的话,每一个毛发都会有一个独立的根。而这块化石上的纤维状结构的东西是像蒲公英一样,一撮一撮的,那表示是很多纤维状结构,都产生自一个中心点。这符合羽毛的特点,所以当时我非常大胆,直接把它定义为‘原始羽毛’(protofeathers或profeathers)。”

1996年,季强作为第一作者和同事姬书安在《中国地质》上发表标题为《中国最早鸟类化石的发现及鸟类的起源》的文章。在文中,他把这块化石命名为“中华龙鸟”,正式的拉丁学名为Sinosauropteryx:“sino”意为“中华”;“saur”为“蜥蜴”,常见于恐龙的命名;“pteryx”有“翅膀”之意,指鸟类,与德国始祖鸟Archaeopteryx后半部分相同。

这个命名透露着季强琢磨数月的用心:他把这种刚发现的、介于典型恐龙和鸟类之间的过渡物种归为一种早期的鸟类,而它身上覆盖的纤维状皮肤衍生物是一种“原始羽毛”,并认为它比在德国发现的全世界最古老的鸟类“始祖鸟”更为古老。数年后,季强认同了国际学界的主流看法,对自己的观点做了修正,把“中华龙鸟”仍划归为恐龙的一种,但保留了它的原名。


▲中华龙鸟发育的纤维状原始羽毛

几个月后,中科院南古所的研究员陈丕基把同一块化石的阳剖面照片带到了北美古脊椎动物学会第56届年会上。

恐龙怎么会长羽毛呢?“中华龙鸟”的化石一经亮相,在已为鸟类起源争论到白热化的国际古生物界引发了一场巨大震荡。

在国际学术界,对鸟类起源的探讨已经长达近一个半世纪。1859年,达尔文出版了《物种起源》。两年后,在德国巴伐利亚地区,距今大约1.46亿年的晚侏罗世地层中发现翅膀上长着爪子且有长长尾椎骨的始祖鸟化石。这两起重要事件,激起科学界和大众对鸟类起源越发浓烈的兴趣。

1868年,达尔文进化论的忠实支持者赫胥黎通过对比兽脚类恐龙中的巨齿龙(Megalosaurus) 的后腿与鸟类的后腿,首次提出鸟类可能是由恐龙演变而来的假说。这一假说遭到多数学术界“大牛”的反对:他们认为巨齿龙和鸟类都是两足行走的动物,因此后肢结构特征相似毫不奇怪。更重要、也更为直观的是,身型精巧的“天空之子”怎么可能是由不会飞行的大恐龙演化而来呢?

进入1920年代,各种非恐龙起源的假说成为了国际科学界的主流思想,主要有“鳄类起源说”、“槽齿类(动物)起源说”。直到 1970代,美国耶鲁大学教授J·H·奥斯特隆再次复兴鸟类起源于恐龙的假说,并进一步指出:鸟类是由小型兽脚类(食肉性)恐龙演变而来。他的观点得到了一些青年学者的支持,但一直缺乏相应的过渡性化石证据支撑。

1997年3月起,由奥斯特隆领头、美国费城自然科学院组织的鸟类起源研究“梦之队”来到中国考察。在北京这一站,季强在中国地质博物馆里接待了他们,向他们展示了“中华龙鸟”的化石标本。

关于“中华龙鸟”究竟居于何种演化地位,国际学术界继续为此争论不休。

季强坚信自己所掌握的证据和判断,憋着一股劲继续寻找更多的化石证据。

1997年3月,东北地区天寒地冻,季强得知了一条有关化石的消息。在天地一片白茫茫之中,他驱车赶往北票四合屯,但扑了个空,然后又按照新得到的线索赶去锦州,结果还是没见着化石的主人。他只得在这人的家附近找了个小旅馆住下,每隔两个小时就过去敲门,一连守了四天四夜,终于见了那块宝贵的化石。它就是季强和他的合作者在1997年的Nature上发表并命名的“原始祖鸟”。

“原始祖鸟”(Protarchaeopteryx),是季强在辽西地区发现的第二只长羽毛的恐龙。它的外形与美国大片《侏罗纪公园》里那只狡猾而凶残的“杀手”伶盗龙接近,但拥有了真正的羽毛,具有细长的羽轴和对称的羽片,尾部长度达15mm。在演化谱系树上,它要比中华龙鸟更接近鸟类,但比德国的始祖鸟更原始。


▲邹氏尾羽龙生态复原图

1998年,季强和他的团队又发现第三只长羽毛的恐龙――“尾羽鸟”,其尾羽和现代鸟类羽毛的概念完全一致,但它的羽毛是对称的。科学家们大多认为,非对称的羽毛才具有飞行的功能,而尾羽鸟这种对称的羽毛很可能代表了羽毛演化较为原始的阶段。这一发现和研究结论刊发在当年的Nature杂志上。

第二年春节,季强以特邀嘉宾的身份,赴波士顿参加耶鲁大学和美国《国家地理》召开的“鸟类起源和早期起源国际学术讨论会:中国长羽毛的恐龙”。在皮博迪自然历史博物馆,他和奥斯特隆教授一道,迎来了学术生涯的高光时刻——与会的五百多位科学家中,绝大多数接受了“鸟类是由小型食肉性恐龙演变而来”这一思想,并认为“中国辽西中华龙鸟等珍稀化石的发现是20世纪末最重要的科学发现之一”。

从这一年起,“鸟类的恐龙起源说”成为国际古生物界的主流共识。1998年10月,国家批准以朝阳市北票四合屯为中心,在方圆46.3平方公里的地区建立起鸟化石群自然保护区。

以“中华龙鸟”为起点,季强和其他中国古生物学者在辽西义县、北票、凌源等地区陆续发现更多长羽毛的恐龙和原始鸟类化石,进一步完善了鸟类起源于小型兽脚类恐龙的理论。其中,来自中科院北古所的周忠和院士、徐星研究员提出了‘树栖恐龙’、‘四翼恐龙’、‘四翼阶段”等有一定影响力的新假说和新概念。

中国的“热河古生物群”研究也由此被推向了世界前沿。

2001年Nature杂志新闻版报道了中国古生物研究近年来是如何做到成果频出的。文中谈及中科院两大研究所(南古所和北古所)之间的竞争,尤其是它们和中国地质博物馆之间的“紧张关系”。其中特别提到了季强——他当时刚卸任馆长之职、出任中国地质科学院研究所首席科学家,说他对古生物学热点地区的热衷,以及在追踪农民挖掘的化石上“很有办法”,让同行们相当“头痛”。

在采访中,有学界人士向本刊记者透露:曾有古生物界的“大咖”公开表达对季强频频“跨界”的不满——“(他们)说不管季强做得怎么样,像他这样老闯到别人的地盘上来,就是不对的。”

季强嘿嘿一笑,欣然接受了这一“指控”。但他认为自己是出于纯粹的求真之心,而他的批评者则是被部门的得失给困住了。他批评学界那种“山头”的划分,在事实上窄化了科研工作者的视野和格局。

“譬如,一个搞恐龙的人到野外科考,发现了一块和他研究领域无关的化石,常常是不管的,就是拿回来也扔在抽屉里,完全缺乏敏感性,浪费了珍贵的研究材料,也耽误了很多重要研究的进展。从管理上说,这很失败。”

自1995年以来,季强还发现了神州龙、华夏颚龙、金凤鸟、神州鸟、吉祥鸟、热河兽、毛兽、始祖兽、中国袋兽、中华古果、始花古果等珍稀化石,研究触角遍及恐龙、古鸟类、古哺乳动物以及古植物学。

在Science、Nature两大国际学术顶刊上,季强共发表了27篇署名为作者的论文。


▲1997年美国Science杂志首次报道中华龙鸟

回顾四十多年科研生涯,季强把“中华龙鸟”视为自己最重要、最自豪的发现——因着“这个家伙”,害他卷入了国内外的“龙鸟之争”,由此走上一条特殊的研究道路,也“终于在有生之年解决了140多年都没解决的鸟类起源问题”。

2015年,季强在他主编的《腾飞之龙:中国长羽毛恐龙与鸟类起源》一书中,提出了一个大胆倡议——鉴于人们对鸟类定义的认识越来越不清晰,已经很难给出一个确切的生物学定义来区别恐龙与鸟类。他建议取消“鸟纲”、建立“恐龙纲”,恐龙纲之下再分“蜥臀亚纲”与“鸟臀亚纲”。

他把目光瞄向了更远的未来,50年甚至一个世纪以后。

“现在响应这一提议的人可能不多。但这就像我们的老祖宗赫胥黎在1868年提出鸟和恐龙可能有亲缘关系一样,当时大家都觉得不可思议,然后我在120多年后把它证明出来了,对不对?”


寻找“史上第一个长眼睛的动物”

2018年,因意外得到一块来自哈尔滨的古人类头骨,季强又一脚“跨”进了古人类研究的领域。

事实证明,这是世界上目前保存最完整、最大的古人类头骨化石。有关研究论文和数据一经公布,引来国际古人类学界同行的羡慕。他和倪喜军教授的团队共同合作,由此发现了一个在东亚独立演化的古人类第三支系——“龙人”(homo longi),也是和我们现代人亲缘关系最近的姐妹群。

如果足够幸运,也许能因此揭开近十年分子古人类学最激动人心的发现——“丹尼索瓦人”之谜。除了几颗牙齿和半截指骨,这个消失的古人类群几乎没有留下任何形态学信息,却被证实给今天生活在青藏高原的藏人、南亚澳洲岛屿的美拉尼西亚人留下特殊的“基因遗产”。

这位年过古稀的古生物学家依旧风风火火地奔波于各地:在中越边境追踪恐龙化石,在河北的实验室主持、推动着研究项目,为争取科研经费四处筹划、张罗着。

采访结束之际,我问季强:对地球长达35亿年的生命起源和演化史,在有生之年还有什么想解决的谜题呢?

“我是有一个特别想去解决的——找出地球上第一个长眼睛的动物。”他突然来了劲:几亿年前,很多生物都是没有眼睛的,像珊瑚虫、海绵动物还有多孔虫。它们有的在水中漂来漂去,张着嘴靠过滤其他微生物来获取营养。但是,等到进化到长出眼睛,就变成主动积极地摄取食物,生物进化就以加速度进行了,“所以,我很想搞清楚这个问题。”

“目前,我手头还没有(相关的化石证据),但我知道要去哪里找。”他卖起了关子。那个烦人的老问题又冒了出来——“你说人家到时候会不会又说我乱跨界、多管闲事了呢?”

他像个在密谋着一场恶作剧的孩子,哈哈哈地爆笑了起来。

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南方人物周刊 2021 第29期 总第687期
出版时间:2021年09月27日
 
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