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2003-02-14第8版面所有文章内容

古老的花香飘中国——记古植物学家孙革教授

第8版(科教周刊)
专栏:名家特递

  刚刚出版的美国《发现》2003年1月号公布了该杂志评选的2002年“百大科学新闻”。其中迄今世界最早的被子植物在中国的研究进展,以“最早的花的香味”为题列于植物学重大研究进展之中
  古老的花香飘中国
  ——记古植物学家孙革教授
  本报记者 江山
  现代人能够一睹世界上最古老的花的尊容,该是一件幸事。但对于发现它的人来讲,这就是一种伴随终生的荣誉。
  这个人,就是吉林大学古生物与地层学研究中心主任孙革教授。他不仅是迄今已知地球上“第一朵花”的发现者,还是这朵花的研究者。
  坐在记者面前,年近花甲的孙革教授面容慈祥,精神矍铄,看上去精神十分饱满,精力充沛。
  孙革教授1968年毕业于长春地质学院。1979年以优异成绩考入中国科学院南京地质古生物研究所,师从李星学院士和周志炎院士。1985年成为我国自己培养的第一位古植物学博士。
  1986年,孙革教授迈出了他攀登学术高峰的第一步。刚刚获得博士学位的他,就主持第一届中国科学院青年科学基金项目“中国东北早白垩世植物群演替”课题的研究。他带领课题组踏遍吉林的白山黑水,在延吉龙井县大拉子村发现了1.1亿年前的被子植物化石。
  1996年11月,一位刚从辽西野外回来的年轻同事给孙革教授送来3块标本,标本采自辽宁北票的黄半吉沟。
  在看到第三块化石时,他感到十分震惊:这是一个貌似蕨类的分叉状枝条,但它明显不同于常见的蕨类植物:似叶片的部分呈凸起状,显然是种子。在显微镜下仔细观察,他发现在主枝和侧枝上螺旋状排列着几十枚似豆荚状的果实,每个果实中竟包藏着2—4粒种子;也就是说,种子清晰地被包藏在果实之中,这是典型的被子植物特征!
  他当时欣喜万分,因为这正是多年来一直在孜孜不倦寻找的、迄今世界最早的被子植物!
  此前,在长达6年的化石采集中,他们先后采集了几百块化石,但真正可靠的被子植物还是从这块送来的标本上发现的。为了验证它,在第一块标本发现后,他和课题组的主要成员、沈阳地矿所郑少林教授等一起来到北票黄半吉沟野外。几经努力,郑少林教授和其夫人张武在黄半吉沟东山采到了3块标本。
  此后,他们又赴当地多次采集,在已采获的上千块标本中,终于发现了16块“辽宁古果”标本。
  经过近两年的潜心研究,在美国迪尔切院士的指导和积极参与下,论文《追索最早的花——中国东北侏罗纪被子植物:古果属》在1998年11月27日出版的美国《科学》杂志上以封面文章发表。
  国际学术界认定,孙革等在中国发现的古果属化石是“迄今世界上最古老的花”。
  这项成果首次将以往对全球被子植物起源时间的认识(距今约1.3亿年)向前推进了至少1500万年(距今约1.45亿年),论证了全球被子植物起源中心可能为包括我国辽西在内的东亚地区,提出了被子植物可能起源于现已灭绝的种子蕨类植物。
  全世界20多个国家近百家新闻媒体曾先后以“世界最古老的花开在中国”等为题,报道了这一重大科研成果的消息。著名古植物学家、美国康奈尔大学克瑞帕特教授赞扬说“这一发现大大加速了最终解决被子植物起源这一世界性难题的时间”。当年,这一成果曾被评为“1998年中国十大科技新闻”及“1998年中国基础研究十大新闻”之一。
  2000年7月20日,中国地质研究院的季强研究员打电话给孙革教授,有两块特殊的植物标本请他看一下。孙革连夜派学生把化石取回来时,已是第二天晚间8点多钟。在办公室,孙革教授研究了两三个小时后,作出了结论:是被子植物,属于“古果属”,但是新种,而且是水生。孙革教授提议给这种植物取名为“中华古果”,电话中征得了季强研究员的赞同。在“辽宁古果”和“中华古果”的基础上,由美国迪尔切院士倡议,一个“古果属”的新科——“古果科”诞生了。
  美国《科学》杂志2002年5月3日出版的封面文章《古果科——一个基本被子植物的新科》,向全世界公布了这项科研成果。
  美国《科学美国人》杂志赞扬“古果科”是“迄今已知最古老、保存最完整的被子植物”,英国《自然》杂志新闻网也发表了署名文章赞扬“古果科”的建立及被子植物可能水生起源的重要新进展。
  刚刚出版的美国《发现》2003年1月号公布了该杂志评选的2002年“百大科学新闻”。其中迄今世界最早的被子植物在中国的新发现,是以“最早的花的香味”为题列于《发现》杂志2002年植物学重大研究进展之中的,名列第五十七条。2003年1月20日,这项研究成果又被评为教育部“2002年中国高等学校十大科技进展”第一名。
  “辽宁古果”、“中华古果”的发现和“古果科”的建立,像一把奇妙的钥匙,将达尔文的“迷宫”之门慢慢地打开了。这一研究成果对全球生命演化、特别是植物界的演化研究的影响将是深远的。
  “不管怎么样,研究被子植物起源和演化的道路仍然漫长,还需要我们的不断努力,惟有继续向前探索,在‘国际马拉松’赛跑中才能保持领先。”道别时,孙革教授说出了他的心愿。(附图片)
  孙革教授和他发现的“最早的花”的化石。
  本报记者 江山摄

优势领域活跃 创新步伐加快 2002我国科技成就回眸

第8版(科教周刊)
专栏:

  优势领域活跃 创新步伐加快
2002我国科技成就回眸
  本报记者 贾西平
  科学技术越来越贴近人们的生活。科学探测过程中的一个进步,一个挫折,都会牵动人们的心。就拿数日前失事的美国航天飞机“哥伦比亚”号来说,春节期间有多少人在谈论啊,人们关注宇航员的生命,关注人类科学探测的前途,也密切注视着搜寻工作中的一丝一缕。
  我们生活在一个开放的宇宙中,地球仅仅是一个局部;就是在地球这个局部环境里,影响人类生活的因素也多种多样,复杂纷繁。所以,关注科学,还应将目光投向更大的视野。
  说得远一点,去年底,有关科技部门分别举行了科技新闻的评选,尽管形式和内容不尽相同,但还是为我们勾画出了去年我国科技事业成就的轮廓。本文试图在这些评选的基础上加以归纳、引申和点评,重点就几个领域为读者作一回眸。
  纵观去年我国科技事业的发展大势,亮点集中在航天科技、生命科学、信息技术和重大建设四个方面。
  载人航天龙头高昂带动高新技术快速发展
  在美国“哥伦比亚”号航天飞机失事前两个多月,法国阿丽亚娜5型10吨运载火箭已两次发射失败。去年11月28日,火箭首次发射进入10秒倒计时后,制冷点火装置未能按计划启动;12月11日,火箭自法属圭亚那库鲁航天发射中心升空3分钟后就发生爆炸,火箭所搭载的“热鸟”TM7通信卫星和试验轨道新技术通信卫星坠入大西洋。
  去年10月16日凌晨2时20分,从俄罗斯北极地区的普列谢茨克航天发射场升空的一枚俄罗斯“联盟—U”火箭在点火升空29秒钟后发生爆炸,该火箭运送的卫星内载有来自数个国家的科研设备。事故造成地面1人死亡,8人受伤。
  日本在一连串的发射失败后,于去年9月10日晚将一枚H2A火箭送入了太空轨道。但仍走不出此前连续失败的阴影。
  与国际航天界的颓势相反,我国的航天科技在这一年取得了辉煌的成就,成功发射了“神舟”三号和“神舟”四号飞船。此外,去年我国还发射了风云一号D星、海洋一号A星、资源二号卫星。海洋一号A星的成功发射和交付使用,填补了我国没有海洋卫星的空白,为我国海域监管和海洋资源利用提供了高科技手段。风云二号02批卫星、大型地球静止轨道卫星公用平台及鑫诺二号卫星的初样研制进展良好,风云三号气象卫星的研制也取得重大进展。目前,12颗在轨卫星状态良好,工作正常。长征系列运载火箭去年4次发射圆满成功,保持了自1996年10月以来连续27次发射成功的良好纪录,成功率达到世界先进水平。
  我国航天科技界取得的成果,首先是党中央、国务院英明决策的结果。早在上世纪90年代初期,美国、俄罗斯、法国、英国、意大利、日本等发达国家联合起来推进国际空间站计划,中国的航天事业何处去?党中央和国务院果断决策,发展载人航天事业。这是新形势下的“两弹一星”工程,是在我国航天事业生存与发展的紧要关头,作出的一次有历史意义的重大决策。在国家重点支持下,我国的航天事业飞速发展。“神舟”四号飞船的圆满成功,预示着我国向载人航天迈进了一大步。
  载人航天工程不仅保持了我国在国际航天领域的先进地位,而且以载人航天为龙头,带动了信息技术、材料科学、生命科学、加工技术等高科技的快速发展。今年我国将发射8颗国内卫星和1艘飞船,是历史上发射数量和品种最多的一年。
  生命科学日趋活跃水稻基因测序形成亮点
  在读者眼中,近年来DNA这三个英文字母出现的频率可能与CPU(计算机中央处理器)差不多。DNA是脱氧核糖核酸的英文缩写,自从1953年美国的华生与英国的可里克提出
  DNA分子结构的双螺旋模型,并证明基因就是DNA分子后,几十年来,有关生命科学的每一个重要进展,几乎都离不开DNA。
  在中国科学院和工程院两院院士评选的2002年国际科技十大进展中,生命科学占了3条;2002年美国《科学》杂志评选的十大进展中,与生命科学有关的占5条。生命科学可以说是近年来的一大热门。从我国参加人类基因组测序工作开始,生命科学就敞开了国际合作研究的大门,广泛的国际合作使这一领域新闻不断。
  中国科学院院长路甬祥对“基因热”是这样解释的,他说,当前的科技热点、前沿有一个趋势,就是从物质科学方面向生命科学方面转移。生命也是物质,但是一个有生命的物质,有其自身的特殊性。在过去的一两个世纪中,人们的研究重点一直在物质研究领域,如物理学、化学,当然更广义的范围要包括地球科学、天体研究,但对生命研究的层次和深度,与物质科学相比较有其滞后性,这也许是因为客观上生命现象研究起来比较困难。上个世纪后半叶开始,许多新的物理、化学、信息手段的引入使得生命科学从一般的分析、肉眼观察,逐步发展到(普通)显微镜、电子显微镜、核磁共振、细胞、分子、基因的水平,所以说,人们对生命现象的认识越来越深入,进而引发了人们渴望认知生命现象的基本规律,比如遗传、发育、细胞的畸变等等。当前生命科学所占文献的比例逐年上升,这种现象正如上世纪中叶发表的化学文献很多一样,应该说,科学的热点应该是有一定的转移。
  在世界生命科学研究中,中国科学家不甘落后,奋勇追赶,尽管我国投入的资金、人力和设备不能与发达国家媲美,但我国科学家立足国情,发挥优势,取得了一系列让世界刮目相看的成果。
  中国科学院基因组信息学中心等单位以我国的籼稻为样本,完成的籼稻基因组精细图,覆盖了籼稻97%的基因序列,其中97%的基因被精确地定位在染色体上;覆盖基因组94%染色体定位序列的单碱基准确性达99.99%,已达到国际公认的基因精细图标准。中国科学院国家基因研究中心等单位已圆满完成国际水稻基因组计划第四号染色体精确测序图。这是迄今为止我国独立完成的最大的基因组单条染色体的精确测序,为人类最终揭开水稻遗传奥秘作出了重要贡献。
  克隆羊、克隆牛的出现,生物技术应用于农业、医疗的成果也不断见诸报端,说明生命科学在我国已成为一个日趋活跃的研究领域。既然是一个活跃的领域,自然就有争论,有歧见,更有人假生命科学之名,行贩卖伪科学之实。人们注意到,在大部分生命科学尚处于研究阶段之时,有些人则在拼命地兜售“基因治疗”、“基因药物”,炒作“基因皇后”、“器官复制”等新闻,真可谓鱼龙混杂,泥沙俱下。这种现象也许可以解读为“基因热”的负面效应。
  “中国芯”纷纷亮相知识产权显示力量
  “拥有自主知识产权”这句话,在信息技术领域叫得最响,成果也颇为可观。在两院院士评选的中国十大科技进展中,有关信息技术的占三条,居各行业之首。叫响“拥有自主知识产权”的原因,是国际跨国公司压得本国产业界喘不过气来。中国企业尽管可以做大,但只能停留于来料加工和零件组装的水平上,眼睁睁看着利润的大头被国外企业拿走。因为核心部件受制于人,一旦外国断货,很可能造成企业和产品用户链的瘫痪。硬件要买,软件要买,系统要买,连国内最具实力的公司都逃脱不了给跨国公司打工的命运。
  于是,穷则思变。一批学者型的企业家打起了民族产业大旗。他们不排外,而是学习外国先进技术,利用开放的有利环境与外国公司合作,发展拥有自主知识产权、有市场潜力的新产品。继中星微电子公司开发的数码图像处理芯片“星光”系列芯片成功打入国际主流芯片市场后,中芯微系统技术有限公司的实用化微处理器芯片“方舟”系列芯片也研制成功。至今“星光”数字影像处理芯片已经开发出第三代产品,“方舟2号”被认为达到了嵌入式微处理产品领域的国际领先水平。去年9月底,中国第一枚高性能通用CPU芯片——“龙芯1号”在中国科学院计算所研制成功,紧接着,“龙芯产业化联盟”在京成立。首批加盟的包括中科院计算所、海尔集团、长城集团长软公司、中软股份、中科红旗、曙光集团、神州龙芯等国内七大厂商及科研机构。
  从CPU到主板,从服务器到网络计算机和微机,从路由器到交换机,“龙芯产业化联盟”的产品覆盖了信息产业整条产业链。而嵌入式“龙芯”CPU的应用,将覆盖通信、数字家电等各类型的网络终端产品。
  目标在于发展网络计算机的“方舟”系列芯片也前景诱人。用“方舟”芯片开发网络计算机,一台终端机只需2000多元,而用同样功能的进口机,则需五六千元。在我国广大的偏远地区,教育资源缺乏,师资水平低,利用网络计算机进行远程教育势在必行,网络计算机大有可为。
  “美国人开奔驰、宝马,中国人开桑塔纳。”有人用这句话比喻开发拥有自主知识产权产品。在没有车时,开桑塔纳很不错;在进口的东西不保险时,用自己制造的心里踏实。
  实践证明,只有大力推动自主知识产权产品的开发,促进核心技术和创新成果产业化,在越来越多的领域拥有自己的核心技术,才能有效增强中国技术和产业的国际竞争力。
  重大工程捷报频传可持续发展备受关注
  “我国发现首个世界级大气田”、“三峡截流”和“青藏铁路”的新闻都受到专业人士和公众共同的关注,说明人们对我国重大工程建设的关心。
  重大工程建设是国家可持续发展战略的重要组成部分。据科技部发布的中国《可持续发展科技纲要》,“十五”期间要突出12个重点领域:人口数量控制、健康与重大疾病防治、食品安全、水安全保障、油气安全保障、战略矿产资源安全保障、海洋监测与资源开发利用、清洁能源与再生能源、环境污染控制与生态综合治理、防灾减灾、城市与小城镇建设、全球环境问题等。
  在这12个领域中,能源问题首当其冲。我国从10年前成为石油进口国,进口量逐年增加。保障石油供给已经成为确保我国可持续发展的重要因素。
  为了给我国工业提供源源不断的血液,从上世纪60年代开发大庆油田起,人们就天天盼、夜夜盼,盼着能抱个“大金娃娃”。去年,通过国家科技攻关计划的实施,我国在内蒙古发现世界级的苏里格大气田,无疑是最能兴奋人们神经的。苏里格大气田是我国近年来继发现“长庆”、“克拉2号”等大气田后,规模最大的天然气田,预计近期探明储量在7000亿立方米以上。
  苏里格大气田的发现使长庆气田天然气储量累计达到1.18万亿立方米。专家预计,经过5年或稍长一段时间努力,苏里格地区的天然气年产量将达到65亿立方米以上。它不仅为西部大开发战略的龙头工程———西气东输的顺利实施和陕京第二管道的建设,提供了重要的气源保证,还为扩大向北京、天津及整个华北地区、东部地区、陕甘宁地区和中原地区的天然气供应,奠定了可靠的资源基础。这将有利于加快我国能源结构调整;有利于将西部地区的资源优势转化为经济优势;有利于改善部分地区的大气环境;更有利于提高石油企业的社会和经济效益,推进中国天然气工业进入全面快速发展的阶段。
  自上个世纪80年代以来,国家科技攻关计划一直将油气资源勘探开发技术作为重要内容,通过多年的持续攻关,使我国油气科技较快地缩小了与国外差距,接近或达到了国际先进水平。
  对重大建设项目组织科技攻关是具有我国特色并已被实践证明行之有效的一种科研形式。它的威力就是集中优势人力、物力和财力,办成一件大事。需要说明的是,今天所说的科技攻关,已经不同于以前的“大会战”,在攻关的组织形式上有了越来越多的市场调节成分,国家的政策和资金主要起引导作用。产、学、研的有机结合,为攻关成果的转化铺平了道路,提高了科技攻关的社会效益和经济效益。(附图片)
“龙芯”发布
水稻基因
“神舟”四号
青藏铁路

愿今年亮点更多

第8版(科教周刊)
专栏:一周谈

  愿今年亮点更多
南山
  盘点2002年我国科技事业成就,可以说,成绩可喜,差距明显。在这次世界科技进展的评选中,中国科学家所占比例还很小,只有“日美中科学家发现核反应堆中微子消失现象”一项有我国科学家的参与。这说明,我们的基础研究与国际前沿仍存在差距。相对世界十大科技进展,此次评出的中国十大科技进展则更多关注国内的现代化建设、人民生活和一些举世瞩目的大工程。从评选结果来看,中国科技目前基本属于“追赶型”,在追赶世界科技前沿的过程中不断创新和跨越。
  当世界科技越来越深入到物质内部和外层空间的时候,我们的研究仍侧重于国计民生;当世界上发达国家享受信息化的时候,我们仍忙于推进自己的工业化。在强调科学技术服务于经济建设的今天,中国科技与世界科技发展的侧重点不同是不言而喻的。从某种意义上说,保持这种不同是国家发展的需要。
  实际上中国在一些优势领域追赶的步伐已经让世界震惊,所取得的成就使我们更加自信。我们应该奋发努力,根据“有所为、有所不为”的方针,重点支持一些活跃的研究领域,多出世界一流的成果。在科学史上,需求一直是科技创新的动力源泉。所以,不应自卑地认为,中国科学家只配创造二流、三流的成果,倒是不同程度地存在于科技界的浮躁之风,急功近利的倾向,应该引起人们足够的重视。
  长期以来,对学术界的浮夸之风,社会上颇有微词。小小一个成果,非要写上“世界先进水平”不可,一项基础研究成果,非要喊出“填补空白”。殊不知科学创新本身就是填补空白,不填补空白就谈不上创新。有些人不愿做艰苦的科研工作,希望通过“捷径”一举成名。还有一些地方和部门,把科技作为一个金字招牌,当成了一种标签,一种政绩,制定的所谓“人才工程”、“科技规划”明显带有急功近利的色彩。
  对于这些现象,中国科学院院士秦伯益就尖锐地指出:“教育在应试,而科研也在应试。应试科研束缚了科研人员的聪明才智,耗损着他们的创新意识。科技‘昙花’不少,科技成果不少,但转化率低;科技论文不少,但引用率低;科技创新不少,但高水平的原始创新也极少。”
  满足于表面上的花花哨哨、热热闹闹,不深谋远虑,不未雨绸缪,不研究解决科技发展的深层次问题,早晚会带来严重的后果。国家自然科学奖一等奖连续四年空缺,已经向人们敲响了警钟!
  回眸2002年中国科技取得的辉煌成就,同时正视存在的一些问题,会使我们始终保持清醒的头脑。我们相信,中国科技界今年会干得更好,亮点会更多。
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