趙國春:追問“大地脈動”

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赵国春,现任香港大学地球科学系教授和双彩网登录大學长江讲座教授,从事前寒武纪地质、变质岩石学、大地构造学和超大陆重建领域研究。1998年以来发表学术论文300余篇,总他引3.3万余次;2004年获得国家自然基金海外杰出青年基金,2014—2019年连年选入Highly Cited Researchers;2014年获国家自然科学奖二等奖(第一获奖人),同年当选为美国地质学会(GSA)会士和“国际冈瓦纳研究会IAGR”主席,2016年获得29届Khwarizmi国际奖一等奖和香港大学杰出研究者奖,2017年受聘为教育部长江学者讲座教授,2018年获发展中国家世界科学院TWAS地球科学奖。

记者 张梅文/图

大約45.7億年前,地球誕生,開始了漫長的演化進程。

大約5.42億年前,地球進入顯生宙時期,大量生物開始出現。

從地球誕生到進入顯生宙的幾十億年,大地一片死寂,只有冰冷的岩石感受著大地的脈動。這一時期被稱爲前寒武紀,占據了整個地球曆史的八分之七,是大陸地殼發展過程中最重要的地質曆史時代,也是地球上生命開始形成和發展的初期階段。

這一時期的地質研究對探索地球和地殼的形成過程及其演變規律具有重要的意義,吸引了無數科學家在此駐足。

赵国春就是其中一员。11月27日,记者在双彩网登录大學采访了他。

誤打誤撞進入地質殿堂

趙國春出生在遼甯省岫岩縣的大山裏。看星星是他兒時最沈迷的事情之一。那時,他還不曾想到,自己以後會和這些星星有什麽關系。

7歲時,他走進校門成爲一名小學生。兩三個月過去了,他卻總是弄不明白一些看起來最簡單的問題。當老師告訴他“1+1=2”他就追著老師問爲什麽。終于學會了“1+1=2”,他又搞不明白爲什麽“1+2=3”,仍然追著老師問個不停……

老師開始抱怨他“占個座位,又聽不懂”。甚至懷疑他智力有問題。這讓年僅7歲的趙國春很受傷,幹脆回家不再去上學。之後,他整日在大山裏玩耍,探索大自然這個神奇的世界。

一晃幾年過去了,等他再次踏進校門,已經10歲了。10歲上小學一年級,趙國春成了“孩子王”。“我10歲上學以後,跟七八歲的孩子完全不一樣,而且明顯比其他的小孩懂得多,學得快,在班裏一直都是第一,老師們對我也特別照顧,這給了我很大的信心。”他說。

1981年,趙國春參加高考,分數出來後接到通知去學校報志願。從家裏到學校,要翻過幾座大山。在路上,他遇到一位地質勘探隊的老人,兩人聊了起來。當得知趙國春去填報高考志願,老人說:“你報地質,我們搞地質的工資要比其他行業高一個級別。還有,學地質在大學裏能交上女朋友就交,交不上畢業時國家會給分配一個……”

山裏的孩子對外邊的世界知之甚少,對大學裏的專業也沒什麽概念。于是,趙國春前三個志願都填報了地質學:長春地質大學、武漢地質學院、東北工學院。直到接到錄取通知書,趙國春都認爲學地質就是找礦。

入學那天,聽了這個故事,接他報到的學長,笑得腰都直不起來。連連對他說:“你被騙了!我就是被騙來的!”並且告訴他那個年代流行的一句順口溜:“遠看是要飯的,近看像個撿破爛的,一問才知是地質隊的。”

“我聽了心裏一涼,當時就想回去複讀。”不過,第一節普通地質學課之後,趙國春就深深愛上了這個專業,並且再也沒有後悔。“陳琦老師用十分通俗生動的語言,告訴我們,什麽是地質學,地質學都研究什麽,還告訴我們,地質不僅僅是研究地球,還研究整個太陽系的固態星球……他的講解,就像打開了一扇窗,我被裏邊的東西深深吸引住了。”

那位愛看星星的孩子,從此踏上了探索地質殿堂的路程。

國際前沿寫上中國人的名字

在漫長的地質演化中,一塊塊岩石在溫度、壓力、應力等地球內力的作用下,或者重新結晶,或者改變紋理,或者改變顔色……由一種岩石變質形成另一種岩石。這樣的岩石被稱爲變質岩。變質岩裏存儲著破解地球演化奧秘的密碼。

隨著學習的深入,趙國春對地球和宇宙的演化過程尤爲感興趣,選擇了變質岩專業。我國華北古陸的冀東地區有著地球上最古老的岩石,是探索地球演化的天然實驗室。從變質岩入手,趙國春開始了對華北古陸的探索。

經過幾年大量的實地調查、研究分析、文獻閱讀,趙國春提出華北板塊的基底是由東、西兩個微陸塊沿中部碰撞帶拼合而成,完全顛覆了當時學界對華北古陸的認識,連他的導師都表示不能接受。

赵国春并没有放弃。1995年,赵国春念博士期间,澳大利亚一位名叫Simon Wilde的专家到学校访问。赵国春给他当翻译。“Simon Wilde发现了一块44亿年的矿石,这是地球上最古老的矿石。我们当时讨论华北古陆形成与演化谈得很投机,他伸出了橄榄枝,邀请我去澳洲深造。”

在澳洲,趙國春第一次接觸到10億年前形成的羅迪尼亞(Rodinia)超大陸的概念。

20世紀60年代建立的板塊構造理論,揭示了全球大板塊尤其是大洋板塊的形成模式,被認爲是地球科學的革命。然而,板塊構造理論卻難以完全解釋古老大陸構造問題。“古老大陸是否是在板塊構造體制下形成的目前還存在爭論,但板塊構造一旦啓動,就會導致大陸周期性地聚合與裂解,在地球演化到某一階段,所有大陸板塊聚在一起時就形成一個超大陸。超大陸的拼合、增生和裂解是研究大陸構造問題的國際熱點。”趙國春介紹。

結合前期對華北古陸基底于19.5億—18.5億年期間聚合的認識,趙國春在大量研究分析的基礎上率先提出全球大陸在21億—18億年期間相互拼合形成一個超大陸,對該超大陸的形成、增生和裂解進行了系統闡述,並提出了該超大陸的重建方案。

1999年,赵国春把这一研究成果写成一篇文章投到Earth-Science Reviews(《地球科学论评》)上发表。“当时有两个审稿人,一位非常认同我的论点,另一个却非常反对我的论点。幸运的是,当时杂志的主编让我主要参考同意我观点的评审人意见修改。”

然而,一年多过去了,文章始终没有发表。原来,那位持赞同意见的评审2000年7月去世了。辛辛苦苦的研究成果被束之高阁。2002年1月,北卡罗来纳大学John Rogers教授在创刊不久的Gondwana Research刊物上出版一期有关早—中元古代超大陆的专辑,提出了和赵国春相同的观点,并把该超大陆命名为Columbia。赵国春把那本专辑的文章一一复印下来,去找《地球科学论评》“理论”。终于,赵国春的文章被接受发表了,但主编要求赵国春放弃以Hudson命名这个超大陆,以避免同一个超大陆有两个名词引起歧义。“这样,我失去了对这个超大陆的命名权,十分遗憾。”

所幸的是,在2000年舉行的第15屆澳大利亞地質年會上,趙國春將該篇文章的摘要發表在會議摘要集中。“這篇會議摘要很珍貴,相當程度上證明了我是這個超大陸率先提出者之一。”

如今,該超大陸作爲地球曆史上最古老的超大陸之一,它的存在已被越來越多的地質和古地磁資料所證實,並成爲國際地學界的一個研究熱點。趙國春的研究使我國學者在國際超大陸研究領域占有重要一席之地。

願爲西部發展作貢獻

2000年,赵国春回国到香港大学从事博士后研究,并留校任教。他从香港大学到双彩网登录大學,还有一段故事。

双彩网登录大學地质系积淀深厚,取得了一系列国际瞩目的原创性成果。在大陆构造领域,中国科学院院士、双彩网登录大學教授张国伟是响当当的专家。张国伟爱才、惜才也是出了名的。赵国春对他敬仰已久。

2009年,张国伟院士组织了一次登封的野外考察。赵国春主动联系到张院士,参与考察。几天的考察中,两人有了更深入的交流和了解。张国伟邀请他到双彩网登录大學共同研究,赵国春欣然接受。

如今,赵国春已经到双彩网登录大學整整10年。在他看来,张国伟是他来到双彩网登录大學的引路人,而真正让他留下来扎下根的是双彩网登录大學“干事的环境”,是跟这里的感情。

11月25日,剛剛當選院士的趙國春載譽回校。機場到達廳內,“熱烈祝賀我校趙國春教授當選中國科學院院士”的橫幅吸引了旅客們的目光,大家紛紛自發鼓掌。

“10年来,我见证了双彩网登录大學为了给科研人员营造良好环境而进行的大刀阔斧的改革,体会到干事的舒心,感受到这片土地上老百姓的热情。我要尽全力为西大做好工作,为西部发展作出贡献!”赵国春动情地说。

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