专访陕西新晋院士赵国春:昔日"不开窍"男孩缘何走上科学路?

12-02 10:23:58 威猛小怪兽

原本7岁上学却有点“不开窍”,老师讲“1 1=2”,他一直追问“为什么”,老师觉得他智力有问题,就不太待见他。

回家“逃避”了两年,到10岁才重新入学的他,如今成了中科院院士。

2019年11月当选中国科学院院士,香港大学-西北大学教授赵国春觉得肩上的责任更大了,要为国家做出更大贡献,同时培养人才并把他们推向国际舞台。

11月27日,华商报记者采访了赵国春院士。

大学第一课改变观念

农村孩子走上科学之路

1961年,赵国春出生于辽宁省岫岩县韭菜沟乡。原本7岁上学,老师讲“1 1=2”,他会一直追问“为什么”,老师觉得他智力有问题“不开窍”,就不太待见他,他觉得很受伤,就回家“逃避”了两年,到10岁才重新入学。上学晚,比其他孩子反应快成了他的优势,每次都考班里第一名,一路考到县里的重点高中。

赵国春考大学填报的前三个志愿都是地质,第一是东北大学工学院,第二是长春地质学院、第三个是武汉地质学院,最终被长春地质学院录取。

到了学校,有学长说学地质的远看像要饭的,近看才知道是地质勘探的。“我当时就灰心了,想回去重新考。”但大学第一节课让赵国春打消了这种念头,当时陈琦老师讲的是《普通地质学》,提及地质学,不仅研究地球的形成和不同阶段的发展,还要研究整个太阳系。“我是农村孩子,从小仰望星空,听着牛郎织女的故事长大,老师的讲述让我感觉到宇宙的浩瀚和人类的渺小,越发觉得地质学是值得研究的。”

每天,除了复习老师讲的专业知识,赵国春还会泡在图书馆里找各种相关书籍阅读,同时看一些英文资料,看得越多他对地质学的兴趣就越大。“地质学专业不像数理化类必须天赋好,只要勤奋努力,专注于一个领域,带着兴趣去钻研,找到尚未解决的科学问题去攻克,就一定会有所收获。解决一个小问题,对地球科学都是很大的推动。”

“我们搞地质这么多年,连大陆如何形成都搞不懂,有点说不过去”

赵国春的研究专业为前寒武纪地质学、变质岩石学、超大陆演化,他在这一领域取得了重大发现。科研成果的取得经历了怎样的过程?赵国春在接受采访时给记者上了一堂生动的地理课。

我们目前生活的大陆,基本上都是25亿年前形成的,但是多数人认为板块构造在30亿年之后才在地球上出现,这就说明一些大陆的形成可能并不是在板块构造环境下形成的。大陆比较轻,其上部主要由长英质岩石组成,洋壳则比较重,主要由铁镁质岩石组成,重的洋壳容易下沉而俯冲到较轻的大陆壳下面,如太平洋俯冲到南美大陆下面,所以很有可能是大陆先形成的。那么大陆是如何形成的,目前还不清楚。虽然有很多学说,但没有一家学说能像板块构造出现以后,将所有地球理论都统一起来。那么板块构造出现之前该如何解释大陆的形成呢,赵国春对此很感兴趣,“我们搞地质这么多年,连大陆如何形成的都搞不懂,有点说不过去。”

赵国春的兴趣主要有两个:一个是地球早期大陆是如何形成的,赵国春把它称为“前板块构造”;另一个就是出现了板块构造后,板块之间相互俯冲碰撞,当几乎所有大陆板块拼合在一起就形成了超大陆,那么地球历史上发生了多少次所有大陆板块拼合在一起形成超大陆?他们是什么时间、怎样拼合的?

一个问题研究引发新科学问题

重大发现一开始并未得到肯定

赵国春硕士读的是变质岩专业,这是长春地质学院最好的专业,他在硕士期间研究华北大陆。1988年硕士毕业,赵国春本来想要出国深造,但一直没能出去,工作到1994年才决定在国内读博士,继续研究变质岩。研究范围也从冀东扩展到五台山、恒山地区,一个意外发现激发了他的兴趣:他发现两地的岩石成分基本一样,但结构却不同。如冀东地区红色的石榴石是围绕着长石和辉石生长,称为“红眼圈”结构,而五台-恒山地区则是白色的长石与辉石交生体围绕石榴石生长,称为“白眼圈”结构,到了内蒙古武川又出现“红眼圈”结构。

他曾读过的外文文献告诉他,这种区别反映出不同的构造过程,具有“红眼圈”结构的麻粒岩一般反映地幔岩浆垂向上升,而具有“白眼圈”结构的麻粒岩则反映板块构造体制下的俯冲折返的构造过程,如中国的喜马拉雅山、秦岭-大别和欧洲的阿尔卑斯山的形成过程。

“所以我觉得华北中部五台-恒山地区应该不属于稳定的‘克拉通’。”再结合该区存在的多期褶皱变形、大规模韧性剪切带、鞘褶皱、矿物拉伸线理、构造混杂岩、弧岩浆岩石、前陆盆地等地质事实,赵国春提出华北中部带应该是喜马拉雅型陆-陆碰撞造山带。只是当时他们在华北中部带没有发现超高压岩石,直到2017年,北大许成教授终于在华北中部找到了超高压榴辉岩,这样,就验证了华北中部带具有喜马拉雅、秦岭-大别和欧洲的阿尔卑斯典型碰撞造山带地质特征。

赵国春据此得出结论:可以将华北克拉通基底划分为三块,分别是东部陆块、西部陆块和位于二者之间的中部碰撞带,并认为华北克拉通基底是由东、西陆块沿中部碰撞带拼合而成。这一结论颠覆了以前的“华北克拉通具有统一结晶基底”的传统观点,“但我当时得出的这种结论不被我的导师和同行们所接受,因而没有机会发表。”

赴澳洲研究超大陆

提出更早时期超大陆

1995年,澳大利亚科廷大学Si-mon Wilde教授来长春地质学院讲学,学院安排赵国春当翻译,沟通交流时他们聊得很投机,Simon Wilde建议赵国春去他所在大学读博士,“我当时还以为他只是说说而已,没想到几个月后他就将博士申请材料寄给我。”1996年7月,赵国春前往澳大利亚科廷大学读博,当时35岁。

在科廷大学读博期间,大约形成于10亿年的“罗迪尼亚”超大陆成为地学界一个研究热点,科廷大学、西澳大学、德克萨斯大学Austin分校专门成立了一个研究该超大陆的构造研究中心,吸引全球最好的超大陆研究学者来重建罗迪尼亚超大陆。中心经常组织学术讨论会,让赵国春有机会对超大陆方面的知识有所了解。

“通过参与这个研究中心各种学术活动,使我了解到全球规模陆-陆碰撞造山带对于认识超大陆聚合过程的重要性。”赵国春说,“我当时非常兴奋,就把这一发现告诉了我的博士导师,他们让我收集相关的古地磁资料,看看是否支持我的看法。”结果发现,古地磁资料支持很多大陆块体在罗迪尼亚超大陆聚合前就已在一起,支持一个“前罗迪尼亚超大陆”的存在。综合所有这些发现,赵国春认为全球规模的21-18亿年碰撞造山事件导致一个“前罗迪尼亚超大陆”的聚合。

当选院士意味着更大的责任

要进一步为国家做更大贡献

2009年,赵国春受邀来到西北大学开展研究工作,谈及原因,赵国春说:“我来西大是奔张国伟院士来的,他在大陆构造研究方面有很高造诣,我一直很敬仰他。”2010年,两人一起讨论以“Pangea东亚重建“为题申请国家自然基金重大项目,这个项目2011年获批。自从2012年这个基金重大项目启动以来,赵国春每年有3-4个月时间在西北大学工作。在这期间,西北大学校级领导和西北大学地质系领导对他的工作和生活给予极大的支持和照顾,“西大从领导到老师上下齐心协力不服输的尽头和大刀阔斧的改革力度也让我感动,也是我愿意扎根于西大的原因。”

除了往返于香港大学和西北大学从事教学科研,赵国春还是《前寒武纪研究》的主编,工作任务非常重。白天时间他基本都用来教学科研,杂志文章一般是利用晚上时间来处理,“我晚上睡觉比较晚,不过也很注重健康。不会休息就不会工作。”赵国春说,因为睡得晚所以起得也晚些,他一般早上八、九点起床,从家走到学校有40分钟的路程,早晨走路接受阳光的照射,一整天状态就都比较好。

在香港和内地教学育人中赵国春发现,内地学生比较谦虚,香港学生擅长表达;内地学生追求科学精神,香港学生更注重实用性。香港学生主动性较强,内地学生需要一步一步的指导。“不过这种差别现在变得越来越小,这和内地的快速发展有很大关系。”

赵国春说,在科研方面,学生们给了他很大的帮助,“一些学生在他们自己的研究领域造诣比我还高,我从学生那里学了很多东西。现代科学研究成果的取得常常不是一个人能完成的,必须要有互相帮助、互相扶持的团队精神。”

gt;gt;人物简介

赵国春其人

赵国春,1961年8月生于辽宁省岫岩县。1981年岫岩高级中学毕业,1985和1988年在原长春地质学院分别获得学士和硕士学位,2000年在澳大利亚科廷大学获得博士学位,现为香港大学教授和西北大学长江学者讲座教授。

主要从事前寒武纪地质和超大陆研究,目前担任国际主流SCI刊物PrecambrianResearch《前寒武纪研究》主编。1998年以来发表学术论文300余篇,其中第一作者或通讯作者110余篇,SCI总他引3万余次。2019年11月当选中国科学院院士。

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