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留住地球科学的“根”

——全国最大地学标本资源共享平台建成记

来源:中国自然资源报 作者:王瑜 雷鸣 张棣 发布时间:2019-07-09

①宝石学专业研二学生彭晖正在为标本拍照

②何明跃对标本库的资源如数家珍

③刘皓向记者展示最新一代标签

④赵鹏大院士采集的标本

当人们都在为到来的“人类世”而兴奋不已时,地质工作者们依然在默默地耕耘着。因为在他们看来,无论关于地球的过去还是未来,还有更多的奥秘等待他们去探索。而他们探索这些奥秘的线索之一,就是岩矿化石。近日,历经20年、两代负责人和数百位标本资源数字化人员不懈努力的国家科技基础条件平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”终于建成,记者采访了该平台的建设者们。

一块化石改写地球历史

当记者来到位于中国地质大学(北京)逸夫楼地下一层和二层的国家岩矿化石标本资源库时,首先展现在记者眼前的,是“松科一井”的全部岩芯标本。

“松科一井”是在松辽盆地布孔、为研究白垩纪气候变化的超深钻、科学钻,两段总共2600米的岩芯,都保存在这里。“松科一井”发现的微体古生物化石,反映了几百万年前古气候的变化,地质工作者以此来推测未来气候的演变。“‘松科一井’发现有孔虫的化石,从而揭示松辽盆地至少存在海相沉积。而在此之前,地质界普遍认为松辽盆地是陆相沉积。有句话说‘一粒种子改变世界’,用在我们这就是‘一块化石改写地球历史’。”国家岩矿化石标本资源共享平台负责人、中国地质大学珠宝学院党委书记何明跃教授介绍。

的确,岩矿化石提供了古生物和古环境演化的线索,是地质工作者探索远古、预知未来的重要依据,每一个岩矿化石之中都可能藏有破解地球谜团的密码。也正因为如此,将岩矿化石标本资源整合共享,成为中国地质大学(北京)众多院士专家的愿望。

1999年,在杨遵仪、王鸿祯、郝诒纯、翟裕生、莫宣学、叶大年、茅绍智等一批院士和老教授的倡导下,由中国地质大学(北京)牵头、原校长吴淦国教授负责,何明跃教授具体组织实施,从国家层面开展了跨单位、跨部门的岩矿化石标本资源整合与数据库建设工作。标本资源整合后,2003年他们开始将标本资源信息化,并提出“共享平台”概念,从而进入“国家岩矿化石标本库”阶段。2011年,何明跃教授接过接力棒,进一步开展标本资源整合与共享工作,带领由中国地质大学(北京)牵头,联合中国地质博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质大学(武汉)、吉林大学、北京大学、成都理工大学、昆明理工大学、河南省地质博物馆、自贡恐龙博物馆等20余家我国重要岩矿化石保存单位进行地学标本资源整合与共享。

此外,在共享平台建设过程中,陆续有个人、专家、科学家向平台捐赠收藏的标本,很大程度上起到了抢救标本的作用。如今,两代负责人和数百位标本资源数字化人员经过20年的不懈努力,终于在最近被科技部与财政部发文批准为国家科技资源共享平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”。

一个平台展现地球古今

看完标本库的岩芯、矿物和化石,这里的杨眉老师向记者介绍了共享平台的具体情况。

共享平台的岩矿化石标本产地覆盖34个省(区、市)及行政区,以及美国、俄罗斯、加拿大等91个国家,具有科学价值的化石、矿物、岩石、矿石标本,有17.8万余件实物和数据库。同时,平台构建了九大模块、150余个专题:古生物化石群专题20个(云南澄江动物群、北京周口店及山顶洞古人类遗址、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南汝阳盆地恐龙动物群等)、典型矿床专题80个(内蒙古包头市白云鄂博铁铌稀土矿床、江西省德兴市斑岩铜矿床、甘肃省金川铜镍硫化物矿床等)、地学专题3个(天津蓟县中上元古界地层剖面等)、3000种系统矿物学数据库及查询系统、珠宝玉石专题39个、岩矿化石精品图片库4个、原创科普视频10个、3D矿物精品24个,以及基础地理、基础地质、地学科普专题等。“每一件标本背后都有一个故事,它们共同记录了地球演化进程中无数精彩的瞬间。”何明跃说。

作为科技部国家科技资源共享平台的一级平台,岩矿化石标本资源实物及数据库和专题数据库及数据产品通过在“国家岩矿化石标本资源共享平台”网站发布共享,并将元数据发布在国家科技基础条件平台,用户可在门户网站通过资源中英文名称、产地、样品编号、资源形成时代、保存单位、库存位置号等11个查询条件,快速查询检索标本资源共性描述及图片信息。平台还提供标本资源信息及实物共享,同时提供地学特色专题展示、学术交流与科普教育等服务。目前,平台日访问量1万以上,累积访问量达3300余万,实现了岩矿化石标本资源的有效整合、合理保护、充分共享和高效利用,为科技创新、专业教学、人才培养、人工智能研发及科学普及等提供了重要支撑。

为加强国内外交流和共享,共享平台还设立了全球岩矿化石标本资源保存机构名录,含国外335家、中国37家标本保存机构的网络平台链接。

同时,作为我国最大的地学标本平台,何明跃和他的团队研究制定了岩矿化石描述标准52个、技术规程39个,出版了《矿物、岩石、矿石标本资源及矿床描述标准》《无脊椎动物化石标本资源描述标准》《脊椎动物、植物、牙形类化石及旧石器标本资源描述标准》《岩矿化石标本资源收集整理保存技术规程》,指导全国标本资源保存单位进行岩矿化石标本资源分级分类整理、鉴定、描述、数字化建设。

“在整合资源的过程中,我们的一个理念是,数据质量最重要。例如:标本描述标准由100多位科学家参与制定、研讨、评审、试用、修改完善,最后出版,形成标准和规范。”何明跃还介绍,正是有了精确的标本描述,为后期平台建立专题提供了翔实的基础资料。因此,平台的专题、视频含金量高、科普性强。

一项事业传承地学精神

在化石标本库里,记者看到一件华夏植物群的化石标本,它的采集者是中国地质大学(北京)古植物学退休教授杨关秀。一直从事地层古生物教学和科研工作、对我国二叠纪古植物及生物地层作了长期的调查和研究的她,也是标本库的第一代建设者。“杨老师退休后还惦记着她的标本,2008年开始到她坐着轮椅,用几年时间整理完了1000多件标本。她常说,心愿了了就好了。”杨眉老师说。

是的,这里每一件标本的身上,都凝聚着地质人心血。记者在标本库里看到,几乎每一件标本,都有“三代”标签:“第一代”是手写标签,“第二代”是打印表格标签,“第三代”是带有二维码的打印标签。它们,不仅是时代发展的见证,也是一代代标本库建设者精神力量的传承。

就在记者采访的当天,何明跃收到了国家科技基础条件平台中心颁发的第六届“共享杯”大学生科技资源共享服务创新大赛优秀指导教师奖,他指导的研究生团队制作的参赛视频也获得了一等奖。“我们的参赛作品基本上年年都获奖,而且很多是一、二等奖。”何明跃自豪地说,“这是一个让学生了解现状成果和未来趋势的过程,他们在做数据产品的过程中获得了国际视野,并得到锻炼。”而这些视频,都是共享平台中各个专题的精品内容。

何明跃的学生、宝石学研究生二年级的刘皓在标本库工作已经有几年了,标本库的工作对她的学业有不小的帮助。像她这样的年轻学生还有很多,标本数字化过程中,需要对岩石、矿石、矿物进行拍照、鉴定和描述,他们在参与共享平台建设的过程中,也逐渐沉淀和提升了专业素养。多年来,这里已经培养了100多名研究生。

经过20年的不懈努力,共享平台终于建成,但这并不是终点。对于未来,何明跃还有更多的思考:下一步,他们要走入基层,到更有特色的地方,如中国重要古生物群、世界金钉子剖面、国家大型超大型矿山等,进一步发掘优质标本资源;把英文网站做起来,与国外专业标本网站互联互通,努力建成一个现代化、国际化、开放型的地学领域岩矿化石数据中心;深化信息服务,开发标本库人工智能,初步设想基于图像识别法,研发手机识别岩石、矿物、珠宝、化石的功能;通过公众服务,促进全国标本库的标准化建设……同时,何明跃也坦言,目前我国地学标本库建设方面还存在一些问题。例如,基层单位技术力量薄弱;在成果评价机制和转化方面,建库人员的积极性和获得感还需要提升等等。

何明跃常说,岩矿化石是地球科学的“根”。而他们的工作,就是保护好这个“根”。我们希望,越来越多的人关注和投入到地学标本采集和保护事业中,从而让地球科学这棵“大树”更加枝繁叶茂。

相关链接

国家岩矿化石标本资源共享平台有哪些资源?

化石标本资源:模式化石及典型化石群标本8.2万件,其中模式化石标本1.1万件。典型化石标本主要有:我国境内古人类化石、云南澄江动物群、辽西热河生物群、山东山旺生物群、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南栾川恐龙动物群、黑龙江嘉荫恐龙动物群等20多个国内重要化石群及重点地区地层古生物化石标本,国外典型地层古生物标本,以及北京周口店、河北阳原、河南三门峡、内蒙伊盟、山西运城、贵州西部发现的旧石器标本。其中包含“世界上第一朵盛开的花”——辽宁古果、“世界上第一只飞起的鸟”——中华龙鸟、北京周口店古人类化石及云南澄江动物群化石标本等享誉世界的珍贵标本。

矿物标本资源:整合了中国新矿物标本、稀有的矿物晶体晶簇标本、典型矿物标本及部分国外典型矿物标本2万件,含1500余种矿物。其中,国外产出的矿物标本占36%。

岩石标本资源:整合了国内外典型岩石标本5.8万件。主要有:青藏高原及其邻区的岩石,中国高压、超高压岩石分布带的榴辉岩,中国东部中新生代玄武岩及其地幔岩包体,峨眉山大火成岩省超基性岩等标本资源,天津蓟县中上元古界地层剖面,浙江长兴二叠—三叠系界线层型灰岩剖面等典型剖面的岩石标本,以及国外典型岩石标本。

矿石标本资源:整合了100多个中国濒危矿床和大型、超大型、特色矿床和400多个典型矿床的金属、非金属和能源矿石标本1.7万件。