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施光海 “探路者”的宝石情怀

郭 隆

时间:2022-04-19   来源:2022年04期

  走进中国地质大学珠宝学院,在实验室中心的长廊里,你可以看到琳琅满目的原生态宝石原矿和设计精美的工艺品:和田玉、红宝石、蓝宝石、石榴石、天河石、祖母绿、碧玺、琥珀……欣赏之时,你会不由自主地陶醉于这大自然的馈赠。

  “宝石属于特殊的矿藏资源,宝石研究是地质学领域内的一个延伸。”北京市政协委员、中国地质大学期刊中心主任施光海,曾任中国地质大学珠宝学院实验室主任、中国地质大学博物馆馆长。谈到宝石研究,这位有着地质矿产勘察专业和矿物学、宝石学博士背景,多次到访新疆、西藏,深入东南亚、非洲、南美洲进行宝石资源勘察的“探路者”,有着不凡的经历和引人入胜的故事。

  初心不变 寻宝前行

  市场经济下,宝石学专业人才很容易走上珠宝商贸、鉴定评估、设计应用之类的从商或者学商兼行道路。一路学研到博士后的施光海,却始终坚守着“学究儿”式的专业研究之路。自2005年任职于中国地质大学珠宝学院以来,施光海始终沿着宝石矿物学、矿床学、宝石资源勘察方向一路前行。

  “纸上行来终觉浅,绝知此事要躬行。”这句话应用在地质勘探研究上尤为恰当。通常来说,未被发掘的宝玉石矿藏往往集中在欠发达地区且高海拔、高纬度、自然地理条件恶劣的山脉周围。为探寻宝石矿藏、研究宝石成因,10余年来施光海率领团队多次到新疆天山、昆仑山等地区做地质勘察。“天山海拔3000米以上,路上都被厚厚积雪覆盖,勘察工作需要我们一连五六天都住在山上。”施光海说,由于大山上没有通信和网络信号,他在出发前会在朋友圈留言:“此行一周内无法联络。”

  “大山沟壑,异常难行,越野车根本无法通过,有时我们只能选择拖拉机。”回忆当初去天山的情景,施光海记忆犹新。当黑夜穿越河流之时,由于河道阻碍,拖拉机轮胎卡在河中间无法前行,发动机也出现异响。“没办法,只能跳水!”施光海和团队成员小心地翻过挂斗车栏杆,踩到拖拉机轮胎上,再跳入河水中。湍急而冰凉的河水突然间没过小腿肚,感觉被冻住似的麻木。“我们强忍着蹚过河床,在河边坐了一夜。第二天虽然用钩车把拖拉机拽了出来,可是在距离矿顶还差3000米的时候它还是坏掉了。”余下的路程,只能靠两条腿徒步前行。一夜没睡又被河水侵袭,然后在高海拔缺氧状态下沿陡峭的山路步行,等走到矿顶的帐篷里,施光海和年轻的研究生都已经筋疲力尽……“下山的道路是令人心情愉悦的,感受含氧量升高带来的体力恢复,为采集到石样标本而感到满足,同时也欣赏到沿路神奇的自然美景。”施光海说。

  2021年6月,施光海参与西藏二次科学考察,在海拔4500米的矿山上发现了海蓝宝石,因研究需要得取回标本,他敲打了近30分钟才取出一块标本。“宝石研究是地质研究的一个分支,要研究矿物成分和各种宝石的成因条件。举例来说,红宝石蓝宝石的矿物成分就是刚玉,宝石学还要研究刚玉在什么自然条件下进一步形成红蓝宝石。”

  多年来,施光海在新疆和田玉矿床、湖北绿松石矿床等的研究成果居国内领先水平;在缅甸翡翠矿床方面的研究居国际先进水平,其中多个研究内容在国际同行中评价很高。此外,他还主持或参与完成了国家科技部、国家自然科学基金委、教育部等资助的科研项目20余项,在国内外核心期刊、国际SCI刊物上发表中英文学术论文200余篇。

  在加强基础学科设施建设方面,施光海十分重视实验室标本长廊的建设。他多渠道发动校友们为学校捐赠矿石标本,发挥校友们的力量从全球各地把矿藏标本汇集起来。在中国地质大学博物馆里,有几代地质学者在各种艰苦的野外环境下采集的矿石,也有校友、国际友人馈赠学校的标本。其中有采自“地球之巅”珠穆朗玛峰顶的奥陶纪灰岩。“这块石头是地质大学登山队校友王富洲带回来的,这块标本比一般标本体量要小,但是在生存都困难的情况下,背下一块岩石下珠峰,这也许就是地质学者的情怀。”

  解锁“时间胶囊”

  好奇心和探索欲,往往能为研究者打开一扇窗。

  琥珀是数千万年前深埋地下的松柏科植物树脂历经地球岩层的一定的压力和热作用之后产生质变的化石。直至一亿五千万年前的琥珀里面才出现昆虫,因为生命的参与,琥珀拥有了不同于其他宝石的科研价值。在7个已知的白垩纪琥珀产地中,缅甸琥珀包裹生物的比例超过了一半,科研价值雄居白垩纪琥珀之首。然而,这些被誉为“时间胶囊”的琥珀,却有一个难以精确测定其年代的时间难题长期困扰着科学界,破解这一难题成为了很多科研工作者割舍不下的心愿。

  2010年,在一次探寻缅甸翡翠的过程中,施光海收集了一批琥珀样品进行研究。他发现,在这些缅甸琥珀样本表面附着有很多呈灰绿色或蓝绿色的岩石碎屑。“我和同学们一起动手把这岩石碎屑刷下来,选择其中大块的做原位观察标本进行研究。”通过高倍放大镜观测和仪器分析,施光海认定这些岩石碎屑中有火山灰,得出在琥珀形成过程中被火山岩灰所覆盖的认识。这一进展提示他是否可以通过“矿物定年法”考订火山岩灰中的矿物年份,从而考订琥珀的形成年份。通过进一步研究,施光海领衔的科研团队独辟蹊径,通过分析琥珀内含物及围岩特征,运用锆石U-Pb同位素定年技术,结合古生物研究方法,精确测定了缅甸琥珀诞生的年代:公元前0.99亿年。该成果一举填补了相关研究的空白,为地质学领域带来了广泛的借鉴意义,同时也推动了虫珀中古生物研究热潮。

  针对这一研究过程、方法和成果,施光海发表的论文《Age constraint on the Burmese Amber Based on U-Pb Dating of Zircons. Cretaceous Research, 37, 155-163》在国际琥珀及内含物研究领域产生了深远影响,论文他引次数连续多年在学校排名第一。

  发挥特长 履职建言

  “政协委员肩负着人民的重托和履行职责的任务。”从区政协委员到市政协委员,多年来,施光海在履职上从未放松对自己的要求,用他的话说,“一定要坚持先调研、重研究、听民声、再建言的良好作风”。

  2022年,北京市政协、中共北京市委统战部将“推进建设‘博物馆之城’,助力全国文化中心建设”作为年度重点协商议题,到访过多家世界级博物馆的施光海随同调研组一起参观了史家胡同博物馆、中国地质博物馆、中国粮食博物馆等并参加座谈。“在展览主题设计和文物利用方面,国内博物馆更应注重整理整合,避免‘画地为牢’。”结合调研经历,施光海谈到,在世界知名的大型博物馆,如美国的自然历史博物馆和大都会博物馆,在作展陈设计时都很重视通过文物展示串联起线性的历史脉络,展示出文化的发展轨迹和历史沿革。他举例说,如陶瓷器展可通过不同朝代、不同地域的展品陈列,展现出世界陶瓷器发展史,让受众感受到文物多样性、地域性的特点。对此,他建议要充分发挥北京作为“国际交往中心”的作用,加强与各国博物馆之间的合作,打通文化互通渠道,建立民间的合作机制,广泛开展民间博物馆交流,注重主题策划和展品规整,在具体展品方面可适当采用复制品展陈。

  建设博物馆之城,能够进一步塑造城市文化符号,而北京作为六朝古都,无论在玉器发展历史中还是在新中国成立后,均占据举足轻重的地位,是“北派玉雕”的引领者。2008年北京玉雕被列入国家级“非物质文化遗产”保护项目。通过调研,施光海发现,目前北京玉雕和玉文化产业的国内优势已不复存在,主要表现在北京玉雕加工组织形式较为分散;玉雕从业者受教育程度普遍偏低;丰厚的行业协会等资源没有成分利用等。为此,施光海撰写了《关于把北京打造成北派玉雕和玉文化基地的提案》,建议在政策上重视玉雕与玉文化产业的扶持与培育,把北京打造成北派玉雕和玉文化基地,加强玉雕大师与学院玉雕人交流与培训,联动企业资源,共建北派玉雕传承与文化创意产业实践基地。

  景观石在中国历史上有着举足轻重的地位,如太湖流域的太湖石、泰山山脉周边的泰山石等。2021年,施光海提交了《关于使用本地著名产地岩石作为北京城市景观石的提案》,提出应充分挖掘北京本地盛产的多种著名的石种,如房山大石窝大理岩、昌平西湖村的京粉翠、西郊京白玉、延庆的硅化木等,“这利于探寻古都北京特色自然资源特色,助推文化中心建设”。施光海分析说,石材也是中华文化的重要载体,石雕则是把自然与文化结合起来的重要关联点。北京地处华北平原最北端,燕山、太行山脉在京西交汇,面积虽然不大,地质背景却相当独特,所产岩石种类特色鲜明。他建议,利用高校优势,重新对北京本地著名产地岩石品种进行评估;调动北京文化优势,促进北京本地著名产地岩石开发和景观石文化产学研立体发展,激活北京本地著名产地岩石文化,全方位创新升级北京本地著名岩石的开发产业。“还可以通过建设村史馆、石雕档案馆等提高产业的自信力和知名度,甚至有望成为旅游、游学体验点,助力乡村振兴。”施光海说。