踐行求真務(wù)實(shí)精神 深耕鹽湖生物資源——記中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鹽湖與熱水資源研究發(fā)展中心孔凡晶研究員

本刊記者 謝玟琳

踐行求真務(wù)實(shí)精神 深耕鹽湖生物資源
——記中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鹽湖與熱水資源研究發(fā)展中心孔凡晶研究員

本刊記者 謝玟琳

2009年孔凡晶博士在華盛頓大學(xué)實(shí)驗(yàn)室做研究

專家簡(jiǎn)介：

孔凡晶，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院研究員，1993年畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，獲碩士學(xué)位；2001年畢業(yè)于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，獲博士學(xué)位；2009年在美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)做高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者；現(xiàn)擔(dān)任國(guó)際鹽湖協(xié)會(huì)理事。先后赴烏克蘭、俄羅斯、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家參加合作研究和學(xué)術(shù)交流。主要從事極端環(huán)境微生物的研究，研究興趣為鹽湖微生物和高溫微生物資源利用及評(píng)價(jià)、生物成礦作用、天體生物學(xué)等。對(duì)我國(guó)內(nèi)蒙古、青海、西藏等鹽湖開展了較為系統(tǒng)的生物資源調(diào)查評(píng)價(jià)研究，促進(jìn)了我國(guó)鹽湖生物學(xué)研究的發(fā)展。

鹽湖作為湖泊的極端類型，是含鹽量極高的咸化水體，是多因素、多物源和極端環(huán)境下綜合作用的產(chǎn)物，是一種綜合性的礦產(chǎn)資源和生物資源。鹽湖生物學(xué)是研究鹽湖生物的分類、生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、生理生化特點(diǎn)、與外界環(huán)境關(guān)系等的科學(xué)，主要包括鹽湖生物分類學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)和生物工程學(xué)等研究領(lǐng)域。在鹽湖的鹽水域，主要以嗜鹽細(xì)菌、鹽藻、鹵蟲及西藏?cái)M蚤等鹽生物為主，具有重要的科學(xué)及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在環(huán)鹽湖的瀕湖草地，則以各種耐鹽、抗旱植物為主，成為鹽境、沙漠地區(qū)野生動(dòng)物的生息地和牛羊的重要牧場(chǎng)?？追簿а芯繂T專注于這一領(lǐng)域研究十余年，取得了一些重要的研究成果，為我國(guó)鹽湖生物學(xué)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

追隨院士：以天為蓋地為廬

2001年，孔凡晶從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士畢業(yè)后，在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鹽湖與熱水資源研究發(fā)展中心鄭綿平院士的影響下，踏進(jìn)了鹽湖生物學(xué)研究領(lǐng)域。鄭綿平院士從上世紀(jì)五十年代至今，行走在祖國(guó)的雪域高原，無(wú)數(shù)個(gè)春華秋實(shí)，他在鹽湖科研領(lǐng)域建功立業(yè)，碩果累累。為神秘的鹽湖揭開了面紗，讓茫茫鹽湖得天獨(dú)厚的自然資源寶庫(kù)重見天日。他首創(chuàng)了“鹽湖學(xué)”學(xué)科基本理論框架，并以此為基礎(chǔ)，將鹽湖礦業(yè)、鹽湖農(nóng)業(yè)和鹽湖旅游業(yè)作為3個(gè)立足點(diǎn)，提出了具有重要現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義的“大鹽湖產(chǎn)業(yè)”體系。

孔凡晶知道，選擇鹽湖生物學(xué)，就意味著選擇了以天為蓋地為廬的生活，就會(huì)時(shí)常面臨野外工作的考驗(yàn)，遭遇各種困難，比如高原反應(yīng)、迷路失蹤、遭遇雪崩和滑坡、天氣突變，被暴風(fēng)雪圍困以及工作車輛遇到沼澤、湖泊、雪地陷車、燃料缺乏等，生命安全和身體健康時(shí)常受到威脅。但是，無(wú)論怎樣的困難都無(wú)法使他改變初衷?！凹热贿x擇了，就要堅(jiān)持，不能輕易改變”孔凡晶是這樣說(shuō)的，也是這樣做的。

時(shí)至今日，孔凡晶仍對(duì)第一次入藏考察的情景記憶猶新。由于時(shí)間緊迫，在北京為野外考察工作做各種準(zhǔn)備而忙碌奔波，沒有得到很好的休息。到達(dá)拉薩后，他出現(xiàn)了嚴(yán)重的高原反應(yīng)。但在住院治療時(shí)，護(hù)士卻一連扎好幾針都不能找到血管做靜脈注射，十幾天下來(lái)，孔凡晶整個(gè)胳膊幾乎都有了針眼。

挫折能使人消沉，也能使人振奮。面對(duì)重重困難，孔凡晶沒有妥協(xié)、沒有放棄，一干就是十幾年，他沒有辜負(fù)鄭院士的的殷殷期望，在鹽湖生物學(xué)研究領(lǐng)域取得了累累碩果。對(duì)于身旁這位不善言辭，卻異?？炭?，有一顆滾燙的為社會(huì)做實(shí)事之心的學(xué)子，鄭綿平院士給出了如此評(píng)價(jià)：“專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)，有團(tuán)結(jié)協(xié)作和組織能力，在鹽湖與熱水生物基因資源交叉領(lǐng)域潛心鉆研，獨(dú)立獲得2項(xiàng)國(guó)家自然基金項(xiàng)目資助，取得了顯著的成績(jī)。”

默默耕耘：點(diǎn)“鹽”成金結(jié)碩果

孔凡晶介紹說(shuō)，“在自然界中，有些環(huán)境是普通生物不能生存的，如高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓、高輻射等。然而，即便是在這些通常被認(rèn)為是生命禁區(qū)的極端環(huán)境中，仍然有些微生物在頑強(qiáng)的生活著，我們將這些微生物叫做極端環(huán)境微生物或簡(jiǎn)稱為極端微生物。比如鹽湖中的鹽藻、鹵蟲和螺旋藻以及嗜鹽菌、嗜堿菌和鹵蠅等?！蔽覈?guó)鹽湖處于獨(dú)特的地理?xiàng)l件下，從鹽湖中不斷發(fā)現(xiàn)嗜鹽菌、嗜堿菌、嗜鹽嗜堿菌及鹽鹵蟲新種，表明我國(guó)鹽湖生物是一片未開墾的處女地，為世界所矚目。他認(rèn)為，鑒于我國(guó)鹽湖生物學(xué)的研究現(xiàn)狀，今后有大量研究工作亟待展開。由于我國(guó)鹽湖生物學(xué)研究程度較低，亟待采取有力的措施，集中多學(xué)科的人才，增強(qiáng)科研實(shí)力，提高研究水平。

如今，孔凡晶和他的同事們承擔(dān)的地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目和自然基金項(xiàng)目也已取得重要進(jìn)展：對(duì)青藏高原鹽湖野外研究，取得了豐富的第一手資料，采集了大量的樣品，對(duì)不同類型鹽湖微生物做了較全面的了解和認(rèn)識(shí)，為室內(nèi)深入研究打下了基礎(chǔ)；利用免培養(yǎng)技術(shù)，獲得有關(guān)西藏高原高鹽度、高海拔鹽湖微生物席的細(xì)菌多樣性認(rèn)識(shí)；利用培養(yǎng)技術(shù)，獲得有關(guān)扎布耶鹽湖微生物席微生物群落物種構(gòu)成；通過(guò)吸附試驗(yàn)、掃描電鏡觀察、紅外光譜分析等方法，進(jìn)行了扎布耶鹽湖嗜鹽菌與鋰相互作用研究。

2010孔凡晶博士在青藏高原鹽湖采樣

孔凡晶表示，極端環(huán)境下的微生物生態(tài)以及微生物活動(dòng)導(dǎo)致的微環(huán)境變化對(duì)鹽類礦物沉淀的控制等是目前地質(zhì)學(xué)與微生物學(xué)交叉學(xué)科中的重要前沿領(lǐng)域之一。以西藏扎布耶鹽湖微生物席為研究對(duì)象，探討其微生物群落特征及對(duì)鹽類礦物沉淀的影響，這對(duì)了解極端環(huán)境下的生命過(guò)程、獲得嗜鹽微生物資源、認(rèn)識(shí)鹽類礦物沉淀中微生物的作用具有重要的理論意義。而且，鹽湖是氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，高鹽度鹽湖形成的微生物席提供了功能不同的嗜鹽微生物資源，也是極端微生物資源，研究鹽湖微生物席群落特征及其對(duì)鹽類礦物沉積的影響，能豐富鹽類礦床生物成礦作用理論，為極端環(huán)境的生命形式、生命的起源和地外生命的探索提供信息，為鹽類礦床找礦和蒸發(fā)鹽油氣勘探提供新的思路和方向。

近年來(lái)，孔凡晶先后參加了6項(xiàng)國(guó)土資源部地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目的研究，對(duì)我國(guó)內(nèi)蒙古、青海及西藏高原鹽湖進(jìn)行了鹽湖生物資源的系統(tǒng)調(diào)查和評(píng)價(jià)研究。在十一五期間主持2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：“西藏塔格架熱泉高溫菌吸附銫機(jī)制的研究”，“西藏扎布耶鹽湖微生物席菌落特征及其對(duì)鹽類沉積的影響”。先后發(fā)表論文30余篇，參編2部專著。

追蹤前沿：鹽湖生物譜新篇

2010年，在美國(guó)休斯頓召開的第六屆天體生物學(xué)大會(huì)上，孔凡晶報(bào)告了有關(guān)探索火星生命類比研究-柴達(dá)木盆地鹽湖極端環(huán)境生命研究進(jìn)展，這又是他開展鹽湖生物研究中的一個(gè)新的方向。天體生物學(xué)的興起源自近年來(lái)對(duì)嗜極生物的發(fā)現(xiàn)和研究?；鹦桥c地球在表面的物理和化學(xué)特性的相似而被認(rèn)為有存在外星生命的可能。以往的科學(xué)研究還不能證明火星上存在生命，盡管如此，某些證據(jù)仍向我們指出火星上可能存在或曾經(jīng)存在著生命。

據(jù)孔凡晶介紹，大浪灘鹽湖是柴達(dá)木盆地第二大鹽湖，也是中國(guó)最為干旱的地區(qū)之一，且分布有與火星類似的硫酸鹽鹽類沉積。大浪灘鹽湖區(qū)是開展火星高鹽環(huán)境下生命探索的良好實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。這一研究引起了美國(guó)科學(xué)家的興趣。從2008年開始，他們就與美國(guó)華盛頓大學(xué)地球與行星科學(xué)系的王阿蓮教授開始了這一領(lǐng)域的合作研究。經(jīng)過(guò)幾年的努力，他和鄭綿平院士主持的有關(guān)鹽湖生物與火星關(guān)類比研究的課題日前通過(guò)了專家驗(yàn)收。

該課題開展了青藏高原鹽湖沉積鹽類特征、鹽類沉積芒硝層年代學(xué)、鹽礦嗜鹽微生物探測(cè)及與火星類比研究，為我國(guó)開展火星探測(cè)凝聚科學(xué)思路和提供技術(shù)保障，具有重要意義。他們從蒸發(fā)鹽樣品中分離、培養(yǎng)出不同類型的嗜鹽菌類型，表明在如此極端環(huán)境條件下生命現(xiàn)象存在，為探索天體生命存在的形式和機(jī)制提供一種類比模式。而美國(guó)新一代火星車“好奇號(hào)”已發(fā)射，預(yù)計(jì)于2012年的8月在“蓋爾”隕石坑著陸，為他們開展進(jìn)一步的合作提供了新的機(jī)遇。

科學(xué)探索無(wú)止境，孔凡晶表示，自己的研究才剛剛開始，發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題比解決的問(wèn)題還要多；今后的路還很長(zhǎng)，要做的研究還很多。但我們有理由相信，他在今后的科研中一定會(huì)再創(chuàng)輝煌。