資料圖：2018年國(guó)際地科聯(lián)通過(guò)以中國(guó)貴州劍河縣八郎村烏溜—曾家?guī)r剖面作為寒武系苗嶺統(tǒng)烏溜階 “金釘子”。尋找該“金釘子”研究由貴州大學(xué)、縫補(bǔ)南京古生物所等共同完成。地球的金釘
（神秘的尋找地球uux.cn）據(jù)北京日?qǐng)?bào)（梁衡）：參觀一個(gè)地質(zhì)博物館，我才知道原來(lái)地球是縫補(bǔ)由112顆“金釘子”縫補(bǔ)連綴而成的。中國(guó)有11顆，地球的金釘最后一顆在貴州。尋找我不覺(jué)起了好奇心，縫補(bǔ)專(zhuān)程從北京到貴州去找這顆神奇的地球的金釘金釘子。
“金釘子”是尋找一個(gè)形象的比喻。源于1869年首條橫穿美洲大陸的縫補(bǔ)鐵路勝利完工，這在當(dāng)時(shí)是地球的金釘一件大事。疲勞的建設(shè)者們不忘浪漫一把，就把一顆由18K金制成的道釘，釘在最后一根鐵軌上，以作紀(jì)念。1965年，國(guó)際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)際地科聯(lián)）借用金釘子一詞來(lái)命名地球不同年代的巖層。
1. 讓石頭說(shuō)話 講述地球史的秘密
人類(lèi)從哪里來(lái)？從低等生物一步一步地走來(lái)。低等生物何時(shí)出現(xiàn)？要到地殼中的化石里去找。生物出現(xiàn)、滅絕、再出現(xiàn)、再滅絕，頑強(qiáng)地生存發(fā)展，直到有了人類(lèi)。這么說(shuō)來(lái)，生物發(fā)展史就是地球發(fā)展史，但又不完全是。因?yàn)樵跊](méi)有生物之前先有了地球，是地球無(wú)意間孕育了生命。地球的年齡大約是46億年，生物的出現(xiàn)是在38億年前，16億年前出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的生命，人類(lèi)的出現(xiàn)則只有300萬(wàn)到400萬(wàn)年。有一個(gè)生動(dòng)的比喻。如果把地球的年齡比作一天24小時(shí)，人類(lèi)的生命則只有3分鐘。但這只有3分鐘的人類(lèi)，卻有超強(qiáng)的大腦，足夠的想象力和無(wú)窮的智慧，居然想要弄清自己出生之前的地球。
研究歷史是用考古法，挖掘地表土壤中的人類(lèi)文化遺存，分出歷史朝代。研究地球史也是用考古法，不過(guò)是尋找地殼巖石中的生物遺存，即化石，以區(qū)分出地質(zhì)年代。科學(xué)家在上一個(gè)年代與下一個(gè)年代的交接處做了一個(gè)記號(hào)，為它“鑿”上了一顆“金釘子”。
對(duì)地球歷史的探源是一項(xiàng)大海撈針的工程，更是一場(chǎng)沒(méi)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(tuán)飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的泥丸，在轉(zhuǎn)動(dòng)中不斷崩裂、黏合、被擠出，涂上新的巖漿，融進(jìn)了新的物質(zhì)，孕出新的生命，時(shí)而隆起成山，裂地為谷，陷落為海，怒噴巨火。然后再崩裂、黏合、巖漿奔流，又來(lái)一遍滄海巨變，鳳凰涅槃，如此反復(fù)無(wú)窮。又像是制陶藝人工作轉(zhuǎn)盤(pán)上的一團(tuán)泥，在飛速轉(zhuǎn)動(dòng)中不停地被拍、打、擠、捏，再上釉涂彩，進(jìn)爐過(guò)火，然后成壺成罐，成碗成碟。這時(shí)我們隨便拿起一只碗，你還能分得清它已經(jīng)從當(dāng)初的一團(tuán)泥嬗變了多少層嗎？但是，地球再大也沒(méi)有人的腦海大，歷史再久遠(yuǎn)也沒(méi)有人的目光看得遠(yuǎn)。地層學(xué)就專(zhuān)門(mén)來(lái)解決這個(gè)難題。全球還專(zhuān)門(mén)有一個(gè)科學(xué)組織：國(guó)際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)，下面有一個(gè)分會(huì)就是“國(guó)際地層委員會(huì)”。科學(xué)家把46億年以來(lái)的地層單位，分為“宇、界、系、統(tǒng)、階”五級(jí)，相應(yīng)的時(shí)間單位就是“宙、代、紀(jì)、世、期”五級(jí)時(shí)期。原來(lái)時(shí)間就隱藏在這五個(gè)地層里，或者說(shuō)這五個(gè)地層就是凝固的時(shí)間。這樣我們就可以看“層”辨“時(shí)”了。迄今為止，地層的基本單位是“階”，像樓梯的臺(tái)階一樣，上下層階階相連。就是說(shuō)我們要給地球走過(guò)的每一個(gè)臺(tái)階都做個(gè)記號(hào)，手里共需要準(zhǔn)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(gè)臺(tái)階，然后再去“鑿”上一顆金釘子呢？不要怕，有一條哲學(xué)原理管著：世上沒(méi)有絕對(duì)靜止的事物。小至一個(gè)人，大至一顆星球，只要你一動(dòng)就會(huì)留下腳印。地球轉(zhuǎn)動(dòng)了46億年，總會(huì)留下一些蛛絲馬跡，讓科學(xué)家抓住小辮子。它留下的痕跡主要有兩個(gè)。一是，每個(gè)時(shí)期總會(huì)有一個(gè)代表性的物種出現(xiàn)和消失，它的信息就會(huì)保存在巖層的化石里。二是，哪怕一塊石頭也會(huì)變老。巖石里有性物質(zhì)在不停地放射，自然就留下了腳印。不論是人還是物，這個(gè)世界上最藏不住的就是年齡，一個(gè)孩子總會(huì)變成老人，再會(huì)打扮的人也擋不住悄悄爬上眼角的皺紋。只要在地球的某一層巖石中找到相應(yīng)的物種化石，再輔測(cè)它的化學(xué)成分，就可以斷定年代了。科學(xué)家就是用這個(gè)辦法，讓時(shí)間倒流，讓石頭說(shuō)話，為我們講述地球過(guò)去的故事。
為了嚴(yán)謹(jǐn)，國(guó)際地科聯(lián)公布了非常苛刻的金釘子標(biāo)準(zhǔn)。必須有自然的、完整的、足夠長(zhǎng)度的地層剖面。內(nèi)含有標(biāo)志那個(gè)時(shí)期最早出現(xiàn)的生物化石。另外還特別加上一條人性化的規(guī)定：要求剖面所在地環(huán)境開(kāi)闊，交通方便，便于人們公開(kāi)研究參觀和交流。現(xiàn)在全球假設(shè)的112顆金釘子已經(jīng)找到了78顆，在中國(guó)有11顆，貴州這顆就是中國(guó)的第11顆，為“寒武紀(jì)3統(tǒng)及5階標(biāo)準(zhǔn)剖面點(diǎn)”。它的意義很特別，身兼兩職。即在“宇、界、系、統(tǒng)、階”的五層系列中，它既是一個(gè)“統(tǒng)”的標(biāo)志，又是一個(gè)“階”的標(biāo)志。我們打個(gè)比喻，在中國(guó)歷史中，習(xí)慣把每朝的開(kāi)國(guó)皇帝稱(chēng)為“高祖”，比如漢高祖劉邦、唐高祖李淵。現(xiàn)在貴州的這顆金釘子就好比唐高祖李淵。對(duì)上，他是隋、唐兩朝的分界點(diǎn)；對(duì)下，他又是唐高祖李淵與唐太宗李世民兩代的分界點(diǎn)。它是一顆“高祖級(jí)”的金釘子。而以三葉蟲(chóng)化石為代表，這個(gè)點(diǎn)位距現(xiàn)在大約已有5.08億年。
2. 科學(xué)家與農(nóng)民 合力鑿出金釘子
與貴州這顆金釘子有關(guān)的關(guān)鍵人物有兩人。一個(gè)是研究并確定金釘子點(diǎn)位的科研團(tuán)隊(duì)帶頭人，貴州大學(xué)的趙元龍教授。一個(gè)是在現(xiàn)場(chǎng)挖掘并守護(hù)化石剖面30年的苗族農(nóng)民劉峰。這兩個(gè)身份迥異，年齡和文化知識(shí)差別極大的人卻紅花綠葉，演繹出了一個(gè)地球故事。
到貴陽(yáng)的當(dāng)天下午，我即去拜訪趙元龍教授，他已經(jīng)86歲，住在一座沒(méi)有電梯的老樓七層。我上下樓都?xì)獯跤酰€在上班，有時(shí)還要出野外。地質(zhì)學(xué)研究最大的特點(diǎn)就是野外考察，一卷行李、一個(gè)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，“只在此山中，云深不知處”。他的女兒也50多歲了，她說(shuō)小時(shí)候的記憶就是父親不停地出野外。而且由于費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，科研經(jīng)費(fèi)不足，他經(jīng)常是先自己墊錢(qián)出差，再向單位報(bào)銷(xiāo)，白貼上去的錢(qián)也不知有多少。他一生的精力全在研究地層學(xué)，特別是寒武紀(jì)這一段的分層。為了尋找這顆金釘子，國(guó)際學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論了一百年，到后期逐漸集中在中、美、意三國(guó)的三個(gè)候選地上，又反復(fù)論證了30年。直到2018年，國(guó)際地科聯(lián)經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)考察，反復(fù)比較，層層投票，終于一錘定音，把這顆金釘子砸在了中國(guó)貴州省劍河縣的深山中。正式命名為“苗嶺統(tǒng)烏溜階全球界線層形剖面和點(diǎn)位”，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)來(lái)了證書(shū)。就是說(shuō)，中國(guó)貴州的苗嶺山上有個(gè)叫烏溜的地方，是地球46億年歷史的一個(gè)定位點(diǎn)。趙教授說(shuō)這是一門(mén)冷學(xué)問(wèn)，寒武紀(jì)的這一段定位研究，全球不超過(guò)一百個(gè)人，中國(guó)也不過(guò)幾十個(gè)人，他們是地球尖兵。但這背后是舉國(guó)之力，象征著一個(gè)國(guó)家的國(guó)力和學(xué)術(shù)高度。趙教授幾乎耗盡了一生心血。老人近來(lái)身體已大不如前，女兒心疼地說(shuō)準(zhǔn)備賣(mài)掉現(xiàn)在的房子換一個(gè)有電梯的新樓住，起碼上下樓方便一點(diǎn)。好在他已經(jīng)帶出一個(gè)強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)。我的采訪主要是由團(tuán)隊(duì)成員蘭天副教授——一個(gè)很有學(xué)者風(fēng)度的小伙子，幫助完成的。
隔天，我又驅(qū)車(chē)前往劍河縣八郎苗寨，去拜訪金釘子的守護(hù)人劉峰。這是一個(gè)很壯實(shí)的苗族農(nóng)民，皮膚黝黑、身材粗短、虎背熊腰，猛一看像個(gè)舉重運(yùn)動(dòng)員。他家就在剖面現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)小山頭上，自己就山勢(shì)修了一個(gè)化石陳列館，上掛一塊橫匾，刻著一行斗大的字：“等你五億年”，字是趙教授親筆書(shū)寫(xiě)的。我往門(mén)前一站，一股磅礴之氣一下就罩住了全身。館內(nèi)全是他30年來(lái)親手挖的5億年前的化石，館外是個(gè)平臺(tái)，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(lái)人講述著每一塊化石的年份，所含物種的科學(xué)價(jià)值。在我們這些外行看來(lái)，他完全是一位令人仰視的地層科學(xué)家了，只不過(guò)他的談話中時(shí)常夾雜著一些草根故事，會(huì)讓人捧腹大笑。
天氣悶熱，看完室內(nèi)的化石，我們拉過(guò)幾個(gè)小凳子坐在平臺(tái)上，切了一個(gè)大西瓜，慢慢細(xì)聊。他說(shuō)，1982年，趙教授帶著幾個(gè)學(xué)生來(lái)到八郎苗寨的山上采化石、選剖面，順便就在本村雇了6個(gè)農(nóng)民幫助敲化石，每天工資3元錢(qián)。劉峰第一天就敲出一塊從沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的化石。后經(jīng)對(duì)比研究是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的物種“始海百合”。趙教授大喜，說(shuō)：“你真好手氣。”立即獎(jiǎng)勵(lì)3元，他高興地說(shuō)，等于我頭一天上班就掙了雙份工資。為此趙教授還請(qǐng)他喝了酒，以后就形成了一個(gè)不成文的規(guī)矩，凡有新的發(fā)現(xiàn)，趙教授就請(qǐng)大家吃一頓。但是干了沒(méi)多久，別人嫌錢(qián)少，都陸續(xù)不干了。他也想打退堂鼓，最終在趙教授的勸說(shuō)下堅(jiān)持下來(lái)，如今已成了八郎苗寨的地質(zhì)土專(zhuān)家，化石收藏第一人。
地層學(xué)是一門(mén)精細(xì)深?yuàn)W的學(xué)科，但具體操作起來(lái)，卻比建筑工地上的農(nóng)民工還要辛苦。朱自清在他的散文《談抽煙》中說(shuō)：“當(dāng)你點(diǎn)燃一支煙時(shí)，不管是蹲在石階上的瓦匠，還是靠在沙發(fā)上的紳士，這種享受是一樣的平等。”地層學(xué)的研究，當(dāng)具體到在剖面作業(yè)時(shí)，不管你是教授專(zhuān)家還是臨時(shí)雇來(lái)的農(nóng)民工，在石頭和錘子面前也是一樣的平等。而一塊能讓人眼前一亮的完美化石，卻經(jīng)常會(huì)最先出現(xiàn)在農(nóng)民工的粗大的黑手里。就像足球比賽，有時(shí)臨門(mén)一腳全靠運(yùn)氣。趙教授經(jīng)常會(huì)扔過(guò)來(lái)一塊石頭說(shuō)：“小劉，你的手氣好，你來(lái)敲！”200多米長(zhǎng)的剖面，每隔20厘米都要采樣敲石。這可不是平常說(shuō)的那種考古，用一把“洛陽(yáng)鏟”探挖腳下松軟的黃土，這是在敲5億年前堅(jiān)硬的石頭啊。劉峰剛開(kāi)始只是為了一天3元錢(qián)的收入，后來(lái)對(duì)化石漸漸有了興趣，再后來(lái)在趙教授的言傳身教下，已經(jīng)成了專(zhuān)家們離不開(kāi)的助手，就連外地的古生物研究單位都請(qǐng)他去出現(xiàn)場(chǎng)呢。他第一次走出大山，受邀到外地幫助帶幾個(gè)學(xué)生敲化石，對(duì)方說(shuō)你先一天到，選最好的旅館住下。他一咬牙，選了個(gè)一晚30元的旅館。第二天主人來(lái)了說(shuō)，你這個(gè)身份該住300元一天的呀，他才第一次意識(shí)到了自己的價(jià)值。
一個(gè)叫羅伯特的美國(guó)專(zhuān)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(kāi)會(huì)前喝多了，影響了研討。為此趙教授把他狠批一頓。2006年，國(guó)際古生物協(xié)會(huì)在北京開(kāi)會(huì)，會(huì)后要選一個(gè)外地考察路線，羅伯特立即站起來(lái)說(shuō)：“去貴州八郎吧，那里有苗寨米酒，有戴滿銀飾的姑娘，有苗歌，有踩鼓舞，有最好的地質(zhì)剖面。”想不到一個(gè)深山里的苗族農(nóng)民，卻成了中國(guó)地質(zhì)界的品牌，為金釘子落戶中國(guó)悄悄發(fā)揮著作用。
我問(wèn)他，長(zhǎng)期在野外作業(yè)有沒(méi)有遇到過(guò)什么危險(xiǎn)？他說(shuō)最危險(xiǎn)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(gè)送糧的農(nóng)民。三個(gè)人正說(shuō)著話，后面來(lái)了一輛大卡車(chē)，把他們一起撞飛了，其中一個(gè)人當(dāng)場(chǎng)死亡。電報(bào)打到貴陽(yáng)，趙教授腿都軟了。我開(kāi)玩笑說(shuō)，趙教授是不是心疼他的那一袋化石？他卻很認(rèn)真地說(shuō)：“不是。當(dāng)時(shí)我要是死了，趙教授那一點(diǎn)可憐的科研費(fèi)還不夠我的喪葬費(fèi)呢。他的研究立馬斷檔，那就徹底完了。”他雖然舍不得離開(kāi)趙教授，但生活實(shí)在太清貧。眼看村里人外出打工都蓋起了新房，他又幾次動(dòng)了走的心。那年姑娘考上大學(xué)，沒(méi)有學(xué)費(fèi)，他想退出工作。趙教授趕忙發(fā)動(dòng)地質(zhì)界的朋友，一次捐了8000元，先送孩子入學(xué)。他家姑娘大學(xué)期間穿的衣服一直是趙家送的，而趙教授時(shí)常背一卷行李，帶著學(xué)生爬到山上來(lái)，就住在他家的閣樓上。一次為向國(guó)際地科聯(lián)準(zhǔn)備申報(bào)資料，趙教授請(qǐng)了國(guó)內(nèi)最著名的幾個(gè)頂尖級(jí)地層專(zhuān)家來(lái)到八郎，就住在他的小木屋里。是夜風(fēng)雨大作，山洪暴發(fā)，小屋幾欲被掀翻。專(zhuān)家們渾身濕透，圍著火盆聽(tīng)雷聲。劉峰和他的老父親，連聲安慰，添火送水，陪著專(zhuān)家一直枯坐到天明。一個(gè)漢族知識(shí)分子和一個(gè)深山苗寨里的農(nóng)民，為了那顆理想中的金釘子，在這里一盯就是30年。這恐怕是國(guó)際地學(xué)研究界少見(jiàn)的一道中國(guó)風(fēng)景。陳毅說(shuō)，淮海戰(zhàn)役是中國(guó)農(nóng)民用支前的小車(chē)推出來(lái)的。“苗嶺統(tǒng)”這顆金釘子是樸實(shí)的苗族兄弟用鐵錘一點(diǎn)一點(diǎn)從5億年前的巖石中敲出來(lái)的。
3.具宇宙之視野 懷人類(lèi)之擔(dān)當(dāng)
科學(xué)發(fā)現(xiàn)有時(shí)是先有偶然的邂逅，然后再去順藤摸瓜找規(guī)律，如牛頓看到蘋(píng)果落地。有時(shí)是先有了一個(gè)科學(xué)假設(shè)，然后再去尋找實(shí)證，如門(mén)捷列夫的元素周期表。金釘子的尋找就屬于后一種類(lèi)型。英國(guó)人萊伊爾在1833年出版了地質(zhì)學(xué)原理，提出的地層理論已近200年。而寒武紀(jì)第三統(tǒng)第五階的金釘子假設(shè)，也已經(jīng)被論證了100年。直到中國(guó)科學(xué)家終于在貴州找到藏有“印度掘頭蟲(chóng)”三葉蟲(chóng)化石、厚達(dá)200多米的地層剖面時(shí)，這個(gè)5億多年前的地層標(biāo)準(zhǔn)才算是被確立。相當(dāng)于70多層樓的高度啊，像切豆腐一樣，5億年前的巖石一刀切下去，剖面紋理清晰，化石要素俱全。到哪里去找這樣天衣無(wú)縫的剖面呢？一顆閃亮的金釘子終于釘在了中國(guó)的西南角，苗嶺山中的白云深處。
人類(lèi)這樣執(zhí)著地研究地球史，到底是為了什么？古語(yǔ)曰：“以史為鑒，可知興替”。金釘子所標(biāo)志的正是一部地球生命的興替史。而一切歷史研究的意義，都在于回看過(guò)去預(yù)知未來(lái)。當(dāng)你轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀找到這112顆金釘子時(shí)，就會(huì)知道人類(lèi)從哪里來(lái)，將到哪里去。往小里說(shuō)，比如怎樣保護(hù)地球，關(guān)注氣候變化應(yīng)對(duì)災(zāi)難，珍惜生物的多樣性；往大里說(shuō)，比如人類(lèi)的進(jìn)化與消亡，甚至考慮往外星球的遷移。因?yàn)槊恳粋€(gè)物種的出現(xiàn)和消亡大概是幾百萬(wàn)年，人這個(gè)物種也逃不出這個(gè)劫數(shù)。我們現(xiàn)在還處于人類(lèi)的童年期，它和以前的所有物種一樣，將來(lái)是進(jìn)化還是消亡，尚未可知。“天涼好個(gè)秋”，地球這條小船遲早會(huì)“載不動(dòng)，許多愁”。在多少億年后，它也會(huì)像一顆流星那樣毀滅。金釘子雖小卻是一個(gè)星球過(guò)去的記憶和未來(lái)的路標(biāo)，也是我們?nèi)祟?lèi)摸著過(guò)河的石頭。
地球興亡，匹夫有責(zé)。科學(xué)的作用在于發(fā)現(xiàn)，更在于普及。文章寫(xiě)到這里，我突然覺(jué)得現(xiàn)在一般地理課堂上的地圖或地球儀已經(jīng)不夠用了，應(yīng)該制作一種新教具或者玩具。用112塊地層組合成一個(gè)可以拆分的立體地球儀。上課前給每人發(fā)一把亮晶晶的金釘子。其中有78顆是深色的，刻上發(fā)現(xiàn)序號(hào)、國(guó)別、地名，用來(lái)縫綴已知的地層，而剩下的那些淺色的無(wú)名的釘子則任你去發(fā)揮想象，尋找落點(diǎn)。也許這個(gè)地層里有一只恐龍，那個(gè)地層里有一個(gè)三葉蟲(chóng)，而某個(gè)角落層里還會(huì)有一個(gè)智人。科學(xué)要求，總得有一部分人具宇宙之視野，懷人類(lèi)之擔(dān)當(dāng)。讓孩子們親手來(lái)縫綴一顆有46億年歷史的地球，那是多么有趣的事情，它將養(yǎng)成一代新人寬廣的胸懷和無(wú)限豐富的想象力。而且這其中定會(huì)有幾個(gè)人，就是將來(lái)的趙教授。不要著急，那些顏色稍淺一點(diǎn)的釘子，都會(huì)慢慢地、一顆一顆地鍍上真金而變成顏色沉穩(wěn)的金光閃閃的金釘子。
我們要善待手里捧著的這顆地球。