尋找縫補地球的金釘子

資料圖：2018年國際地科聯通過以中國貴州劍河縣八郎村烏溜—曾家岩剖麵作為寒武係苗嶺統烏溜階 “金釘子”。該“金釘子”研究由貴州大學、南京古生物所等共同完成。
（神秘的地球uux.cn）據北京日報（梁衡）：參觀一個地質博物館，我才知道原來地球是由112顆“金釘子”縫補連綴而成的。中國有11顆，最後一顆在貴州。我不覺起了好奇心，專程從北京到貴州去找這顆神奇的金釘子。
“金釘子”是一個形象的比喻。源於1869年首條橫穿美洲大陸的鐵路勝利完工，這在當時是一件大事。疲勞的建設者們不忘浪漫一把，就把一顆由18K金製成的道釘，釘在最後一根鐵軌上，以作紀念。1965年，國際地質科學聯合會（簡稱國際地科聯）借用金釘子一詞來命名地球不同年代的岩層。
1. 讓石頭說話 講述地球史的秘密
人類從哪裏來？從低等生物一步一步地走來。低等生物何時出現？要到地殼中的化石裏去找。生物出現、滅絕、再出現、再滅絕，頑強地生存發展，直到有了人類。這麽說來，生物發展史就是地球發展史，但又不完全是。因為在沒有生物之前先有了地球，是地球無意間孕育了生命。地球的年齡大約是46億年，生物的出現是在38億年前，16億年前出現肉眼可見的生命，人類的出現則隻有300萬到400萬年。有一個生動的比喻。如果把地球的年齡比作一天24小時，人類的生命則隻有3分鍾。但這隻有3分鍾的人類，卻有超強的大腦，足夠的想象力和無窮的智慧，居然想要弄清自己出生之前的地球。
研究曆史是用考古法，挖掘地表土壤中的人類文化遺存，分出曆史朝代。研究地球史也是用考古法，不過是尋找地殼岩石中的生物遺存，即化石，以區分出地質年代。科學家在上一個年代與下一個年代的交接處做了一個記號，為它“鑿”上了一顆“金釘子”。
對地球曆史的探源是一項大海撈針的工程，更是一場沒有盡頭的跋涉。我們可以這樣想象，在46億年前的浩渺太空中，地球就像一團飛速轉動的泥丸，在轉動中不斷崩裂、黏合、被擠出，塗上新的岩漿，融進了新的物質，孕出新的生命，時而隆起成山，裂地為穀，陷落為海，怒噴巨火。然後再崩裂、黏合、岩漿奔流，又來一遍滄海巨變，鳳凰涅槃，如此反複無窮。又像是製陶藝人工作轉盤上的一團泥，在飛速轉動中不停地被拍、打、擠、捏，再上釉塗彩，進爐過火，然後成壺成罐，成碗成碟。這時我們隨便拿起一隻碗，你還能分得清它已經從當初的一團泥嬗變了多少層嗎？但是，地球再大也沒有人的腦海大，曆史再久遠也沒有人的目光看得遠。地層學就專門來解決這個難題。全球還專門有一個科學組織：國際地質科學聯合會，下麵有一個分會就是“國際地層委員會”。科學家把46億年以來的地層單位，分為“宇、界、係、統、階”五級，相應的時間單位就是“宙、代、紀、世、期”五級時期。原來時間就隱藏在這五個地層裏，或者說這五個地層就是凝固的時間。這樣我們就可以看“層”辨“時”了。迄今為止，地層的基本單位是“階”，像樓梯的台階一樣，上下層階階相連。就是說我們要給地球走過的每一個台階都做個記號，手裏共需要準備112顆金釘子。
但是46億年啊，頑石層層，史海茫茫，怎樣才能找到某一個台階，然後再去“鑿”上一顆金釘子呢？不要怕，有一條哲學原理管著：世上沒有絕對靜止的事物。小至一個人，大至一顆星球，隻要你一動就會留下腳印。地球轉動了46億年，總會留下一些蛛絲馬跡，讓科學家抓住小辮子。它留下的痕跡主要有兩個。一是，每個時期總會有一個代表性的物種出現和消失，它的信息就會保存在岩層的化石裏。二是，哪怕一塊石頭也會變老。岩石裏有性物質在不停地放射，自然就留下了腳印。不論是人還是物，這個世界上最藏不住的就是年齡，一個孩子總會變成老人，再會打扮的人也擋不住悄悄爬上眼角的皺紋。隻要在地球的某一層岩石中找到相應的物種化石，再輔測它的化學成分，就可以斷定年代了。科學家就是用這個辦法，讓時間倒流，讓石頭說話，為我們講述地球過去的故事。
為了嚴謹，國際地科聯公布了非常苛刻的金釘子標準。必須有自然的、完整的、足夠長度的地層剖麵。內含有標誌那個時期最早出現的生物化石。另外還特別加上一條人性化的規定：要求剖麵所在地環境開闊，交通方便，便於人們公開研究參觀和交流。現在全球假設的112顆金釘子已經找到了78顆，在中國有11顆，貴州這顆就是中國的第11顆，為“寒武紀3統及5階標準剖麵點”。它的意義很特別，身兼兩職。即在“宇、界、係、統、階”的五層係列中，它既是一個“統”的標誌，又是一個“階”的標誌。我們打個比喻，在中國曆史中，習慣把每朝的開國皇帝稱為“高祖”，比如漢高祖劉邦、唐高祖李淵。現在貴州的這顆金釘子就好比唐高祖李淵。對上，他是隋、唐兩朝的分界點；對下，他又是唐高祖李淵與唐太宗李世民兩代的分界點。它是一顆“高祖級”的金釘子。而以三葉蟲化石為代表，這個點位距現在大約已有5.08億年。
2. 科學家與農民 合力鑿出金釘子
與貴州這顆金釘子有關的關鍵人物有兩人。一個是研究並確定金釘子點位的科研團隊帶頭人，貴州大學的趙元龍教授。一個是在現場挖掘並守護化石剖麵30年的苗族農民劉峰。這兩個身份迥異，年齡和文化知識差別極大的人卻紅花綠葉，演繹出了一個地球故事。
到貴陽的當天下午，我即去拜訪趙元龍教授，他已經86歲，住在一座沒有電梯的老樓七層。我上下樓都氣喘籲籲，而他還在上班，有時還要出野外。地質學研究最大的特點就是野外考察，一卷行李、一個鐵錘，走遍天涯。趙教授的大半生幾乎都是在苗嶺的深山密林中找化石，“隻在此山中，雲深不知處”。他的女兒也50多歲了，她說小時候的記憶就是父親不停地出野外。而且由於費時長，科研經費不足，他經常是先自己墊錢出差，再向單位報銷，白貼上去的錢也不知有多少。他一生的精力全在研究地層學，特別是寒武紀這一段的分層。為了尋找這顆金釘子，國際學術界爭論了一百年，到後期逐漸集中在中、美、意三國的三個候選地上，又反複論證了30年。直到2018年，國際地科聯經過多次現場考察，反複比較，層層投票，終於一錘定音，把這顆金釘子砸在了中國貴州省劍河縣的深山中。正式命名為“苗嶺統烏溜階全球界線層形剖麵和點位”，聯合國教科文組織發來了證書。就是說，中國貴州的苗嶺山上有個叫烏溜的地方，是地球46億年曆史的一個定位點。趙教授說這是一門冷學問，寒武紀的這一段定位研究，全球不超過一百個人，中國也不過幾十個人，他們是地球尖兵。但這背後是舉國之力，象征著一個國家的國力和學術高度。趙教授幾乎耗盡了一生心血。老人近來身體已大不如前，女兒心疼地說準備賣掉現在的房子換一個有電梯的新樓住，起碼上下樓方便一點。好在他已經帶出一個強大的團隊。我的采訪主要是由團隊成員蘭天副教授——一個很有學者風度的小夥子，幫助完成的。
隔天，我又驅車前往劍河縣八郎苗寨，去拜訪金釘子的守護人劉峰。這是一個很壯實的苗族農民，皮膚黝黑、身材粗短、虎背熊腰，猛一看像個舉重運動員。他家就在剖麵現場的一個小山頭上，自己就山勢修了一個化石陳列館，上掛一塊橫匾，刻著一行鬥大的字：“等你五億年”，字是趙教授親筆書寫的。我往門前一站，一股磅礴之氣一下就罩住了全身。館內全是他30年來親手挖的5億年前的化石，館外是個平台，可俯瞰苗嶺群山，茫茫蒼蒼直到天際。這位苗族漢子滔滔不絕地向來人講述著每一塊化石的年份，所含物種的科學價值。在我們這些外行看來，他完全是一位令人仰視的地層科學家了，隻不過他的談話中時常夾雜著一些草根故事，會讓人捧腹大笑。
天氣悶熱，看完室內的化石，我們拉過幾個小凳子坐在平台上，切了一個大西瓜，慢慢細聊。他說，1982年，趙教授帶著幾個學生來到八郎苗寨的山上采化石、選剖麵，順便就在本村雇了6個農民幫助敲化石，每天工資3元錢。劉峰第一天就敲出一塊從沒有見過的化石。後經對比研究是一個新發現的物種“始海百合”。趙教授大喜，說：“你真好手氣。”立即獎勵3元，他高興地說，等於我頭一天上班就掙了雙份工資。為此趙教授還請他喝了酒，以後就形成了一個不成文的規矩，凡有新的發現，趙教授就請大家吃一頓。但是幹了沒多久，別人嫌錢少，都陸續不幹了。他也想打退堂鼓，最終在趙教授的勸說下堅持下來，如今已成了八郎苗寨的地質土專家，化石收藏第一人。
地層學是一門精細深奧的學科，但具體操作起來，卻比建築工地上的農民工還要辛苦。朱自清在他的散文《談抽煙》中說：“當你點燃一支煙時，不管是蹲在石階上的瓦匠，還是靠在沙發上的紳士，這種享受是一樣的平等。”地層學的研究，當具體到在剖麵作業時，不管你是教授專家還是臨時雇來的農民工，在石頭和錘子麵前也是一樣的平等。而一塊能讓人眼前一亮的完美化石，卻經常會最先出現在農民工的粗大的黑手裏。就像足球比賽，有時臨門一腳全靠運氣。趙教授經常會扔過來一塊石頭說：“小劉，你的手氣好，你來敲！”200多米長的剖麵，每隔20厘米都要采樣敲石。這可不是平常說的那種考古，用一把“洛陽鏟”探挖腳下鬆軟的黃土，這是在敲5億年前堅硬的石頭啊。劉峰剛開始隻是為了一天3元錢的收入，後來對化石漸漸有了興趣，再後來在趙教授的言傳身教下，已經成了專家們離不開的助手，就連外地的古生物研究單位都請他去出現場呢。他第一次走出大山，受邀到外地幫助帶幾個學生敲化石，對方說你先一天到，選最好的旅館住下。他一咬牙，選了個一晚30元的旅館。第二天主人來了說，你這個身份該住300元一天的呀，他才第一次意識到了自己的價值。
一個叫羅伯特的美國專家和他交上了朋友，特別喜歡喝他家的米酒，像喝啤酒一樣大碗大碗地喝。不想，那天開會前喝多了，影響了研討。為此趙教授把他狠批一頓。2006年，國際古生物協會在北京開會，會後要選一個外地考察路線，羅伯特立即站起來說：“去貴州八郎吧，那裏有苗寨米酒，有戴滿銀飾的姑娘，有苗歌，有踩鼓舞，有最好的地質剖麵。”想不到一個深山裏的苗族農民，卻成了中國地質界的品牌，為金釘子落戶中國悄悄發揮著作用。
我問他，長期在野外作業有沒有遇到過什麽危險？他說最危險的一次就是精選了一大口袋化石背著下山，一到公路邊上碰到兩個送糧的農民。三個人正說著話，後麵來了一輛大卡車，把他們一起撞飛了，其中一個人當場死亡。電報打到貴陽，趙教授腿都軟了。我開玩笑說，趙教授是不是心疼他的那一袋化石？他卻很認真地說：“不是。當時我要是死了，趙教授那一點可憐的科研費還不夠我的喪葬費呢。他的研究立馬斷檔，那就徹底完了。”他雖然舍不得離開趙教授，但生活實在太清貧。眼看村裏人外出打工都蓋起了新房，他又幾次動了走的心。那年姑娘考上大學，沒有學費，他想退出工作。趙教授趕忙發動地質界的朋友，一次捐了8000元，先送孩子入學。他家姑娘大學期間穿的衣服一直是趙家送的，而趙教授時常背一卷行李，帶著學生爬到山上來，就住在他家的閣樓上。一次為向國際地科聯準備申報資料，趙教授請了國內最著名的幾個頂尖級地層專家來到八郎，就住在他的小木屋裏。是夜風雨大作，山洪暴發，小屋幾欲被掀翻。專家們渾身濕透，圍著火盆聽雷聲。劉峰和他的老父親，連聲安慰，添火送水，陪著專家一直枯坐到天明。一個漢族知識分子和一個深山苗寨裏的農民，為了那顆理想中的金釘子，在這裏一盯就是30年。這恐怕是國際地學研究界少見的一道中國風景。陳毅說，淮海戰役是中國農民用支前的小車推出來的。“苗嶺統”這顆金釘子是樸實的苗族兄弟用鐵錘一點一點從5億年前的岩石中敲出來的。
3.具宇宙之視野 懷人類之擔當
科學發現有時是先有偶然的邂逅，然後再去順藤摸瓜找規律，如牛頓看到蘋果落地。有時是先有了一個科學假設，然後再去尋找實證，如門捷列夫的元素周期表。金釘子的尋找就屬於後一種類型。英國人萊伊爾在1833年出版了地質學原理，提出的地層理論已近200年。而寒武紀第三統第五階的金釘子假設，也已經被論證了100年。直到中國科學家終於在貴州找到藏有“印度掘頭蟲”三葉蟲化石、厚達200多米的地層剖麵時，這個5億多年前的地層標準才算是被確立。相當於70多層樓的高度啊，像切豆腐一樣，5億年前的岩石一刀切下去，剖麵紋理清晰，化石要素俱全。到哪裏去找這樣天衣無縫的剖麵呢？一顆閃亮的金釘子終於釘在了中國的西南角，苗嶺山中的白雲深處。
人類這樣執著地研究地球史，到底是為了什麽？古語曰：“以史為鑒，可知興替”。金釘子所標誌的正是一部地球生命的興替史。而一切曆史研究的意義，都在於回看過去預知未來。當你轉動地球儀找到這112顆金釘子時，就會知道人類從哪裏來，將到哪裏去。往小裏說，比如怎樣保護地球，關注氣候變化應對災難，珍惜生物的多樣性；往大裏說，比如人類的進化與消亡，甚至考慮往外星球的遷移。因為每一個物種的出現和消亡大概是幾百萬年，人這個物種也逃不出這個劫數。我們現在還處於人類的童年期，它和以前的所有物種一樣，將來是進化還是消亡，尚未可知。“天涼好個秋”，地球這條小船遲早會“載不動，許多愁”。在多少億年後，它也會像一顆流星那樣毀滅。金釘子雖小卻是一個星球過去的記憶和未來的路標，也是我們人類摸著過河的石頭。
地球興亡，匹夫有責。科學的作用在於發現，更在於普及。文章寫到這裏，我突然覺得現在一般地理課堂上的地圖或地球儀已經不夠用了，應該製作一種新教具或者玩具。用112塊地層組合成一個可以拆分的立體地球儀。上課前給每人發一把亮晶晶的金釘子。其中有78顆是深色的，刻上發現序號、國別、地名，用來縫綴已知的地層，而剩下的那些淺色的無名的釘子則任你去發揮想象，尋找落點。也許這個地層裏有一隻恐龍，那個地層裏有一個三葉蟲，而某個角落層裏還會有一個智人。科學要求，總得有一部分人具宇宙之視野，懷人類之擔當。讓孩子們親手來縫綴一顆有46億年曆史的地球，那是多麽有趣的事情，它將養成一代新人寬廣的胸懷和無限豐富的想象力。而且這其中定會有幾個人，就是將來的趙教授。不要著急，那些顏色稍淺一點的釘子，都會慢慢地、一顆一顆地鍍上真金而變成顏色沉穩的金光閃閃的金釘子。
我們要善待手裏捧著的這顆地球。

(责任编辑：楊一)