触摸百万年前的黄土
今天看到的黄土与第四纪国家重点实验室建设在一个优雅的写字楼内,在西安高新区的科技路,与众多的高新企业相映成趣,由于是由一位中国工程院院士设计的图纸,整体建筑显得现代而有内涵。仅仅在一年多前,他们还在一条被称为“雨天水泥路,晴天扬灰路”的郊区公路旁边,在一座不高的楼上进行着世界前沿的课题研究。 “如今国际上的第四纪研究专家,没有谁会忽视这个实验室。”现任黄土与第四纪国家重点实验室主任周卫建这样向记者介绍。这个实验室的科学家不仅在上世纪90年代初就提出如今已被国际上大多数科学家认可的“东亚古季风的环境控制论”,而且联合了国际知名第四纪地质学家、古气候模拟学家、海洋学家共同发表了青藏高原阶段性隆升的一些重要的基本概念。据介绍,这篇文章成为中国人作为第一作者在《自然》杂志上发表的第一篇关于青藏高原的文章,有国际专家称,这篇文章的几位作者堪称是研究第四纪的“梦之队”。在这些领域研究的学科带头人中,总少不了这样一个人,黄土与第四纪国家重点实验室前任主任,现在的中科院西安分院院长安芷生院士。 1987年,中国科学院贵阳地球化学研究所迁往广州,与此同时要成立一个黄土与第四纪地质研究室,选址在黄土高原上的城市西安,摆在科研人员面前有两种选择,一是迁往发达的东部,另一种是奔赴祖国的西部白手起家?安芷生毫不犹豫带领了7个人来到了这里,在当时陕西科学院研究楼的一楼几个办公室落脚。安芷生院士回顾当时十分感慨:几个研究人员买的办公桌都需要用板车自己拉回来,出差挤公交车更是常事。但他们拿中科院给他们的第一笔启动经费买了14 C低本底测年的仪器,当时这种仪器全球只有4台,即使在今天,这个仪器的测试水平在全世界也是一流的。 在建室伊始,安芷生带领研究人员就确立了这样的研究方向:通过黄土与其他第四纪沉积物和生物遗存的性质、组构及形成过程的研究,解释第四纪时期自然环境演变的历史,辨明人类活动的环境效应,探索未来全球变化对人类生存环境的影响,为建立黄土高原良性生态循环系统和我国经济建设及社会发展提供决策依据和建议。 安芷生院士介绍,我国的黄土面积是全世界独一无二的,厚度为一二百米的黄土记录了东亚几百万年来的气候环境变化的历史,黄土的物质成分和结构与当今的水土保持、植被重建都非常有关系。而安芷生提出的“东亚古季风理论”更影响了全球对第四纪研究的发展。该理论解释了中国黄土有很大的厚度和极高分辨率的原因。在800万年前左右,受冬季干燥季风的影响,北方的尘土被吹到东亚大陆,形成今天的黄土,夏季的湿润季风把北方暖湿的气流也吹到这里,使尘土发育形成古土壤。于是,今天一层黄土一层古土壤的分层构成了黄土高原壮丽的景观,换句话说,没有东亚季风就没有今天的黄土高原,从而在第四纪地质研究方面迈出重要一步。 如今的黄土与第四纪国家重点实验室已经拥有环境演变研究室、气溶胶与环境研究室、生物地球化学研究室、近代环境过程研究室和地球环境模拟研究室五个研究室。这里不仅进行着几千万年以来的环境背景研究,也进行着近几百年、几十年甚至是几年的环境研究;不仅利用地球化学领域的指标恢复动植物和人对环境影响的研究,也进行着对大气粉尘和沙尘暴的监测,而且还可以利用计算机模拟百万年前的环境形势。“与高水平的人合作就是高水平的人”成为这个实验室信奉的文化,这里几乎每一个年轻的研究人员都有在其他国家的著名研究机构工作的经历。 今天,黄土与第四纪国家重点实验早已超越黄土本身对第四纪的气候、环境等进行研究,他们的研究人员走上高原,走向湖泊和沙漠甚至海洋,从有原始气象记录的海洋、树轮、石笋、泥炭和珊瑚中研究古气候环境。一个开放又充满生机的国家重点实验室在中国西部正奕奕放彩。