墙内开花墙外香的科学家

袁世吉

有一条远古时代的“晨晓弥曼鱼”，以她的名字命名；有一本纪念她的古生物论文集，在德国出版；瑞典皇家科學院将她聘为外籍院士，鲜有中国科学家能够获此殊荣；联合国教科文组织授予她“世界杰出女科学家奖”，这是世界古生物学界第一次染指该奖；作为国际上享有盛誉的为数不多的中国科学家，她的名字在国内鲜有人知；参加了一次《朗读者》节目，却瞬间名满天下，被国人捧为“网红”；她年过八旬，依然神采奕奕，魅力十足……她就是中国古生物学家张弥曼。

现在，你一定很好奇——这位杰出的中国女科学家有着怎样传奇的经历呢？

为报国改变志向

1936年4月17日，张弥曼生于江苏省南京市的一个知识分子家庭，他的父亲是从美国芝加哥大学留学后归国的医学博士。生在那个年代，张弥曼的童年着实不幸，还不到两岁的时候，中日淞沪会战爆发，她不得不跟随父母逃往四川，后来又辗转重庆、江西等地。年幼的张弥曼虽然四处奔波，却依然对自然科学充满了兴趣。也许是小时候去医院里找父亲，经常看到那里的医生做尸体解剖的缘故，张弥曼上高中时就很喜欢生物解剖课，并且表现出了极大的天赋，即使是一些难度很大的实验，比如解剖细小的蚯蚓，她也从来不会碰破血管。

高中毕业后，张弥曼打算报考医学院。当时，新中国刚成立不久，正在努力实现工业化。张弥曼在报纸上看到了时任国家主席的刘少奇的讲话：地质科学是工业的尖兵，国家要建设首先需要工业，而发展工业首先需要矿产资源。言下之意，工业需要地质科学的支撑，国家需要青年学生积极投身地质科学。

国家的号召对张弥曼的触动很大，她出于报效祖国的考虑，同时也为满足自己对野外考察的好奇心，毅然改变了初衷，决定报考北京地质学院地质学专业。结果，张弥曼被分配到了古生物学系。入学第一天，她看到了一副对联，上面写着：“欢迎你，戈壁滩上的开拓者；欢迎你，岩石洞中的找宝人。”尽管张弥曼当时对古生物学这门学科一无所知，但这副对联还是激发起了她的雄心壮志，让她在此后的数十年里，再苦再累也没有回头。

古生物学界的“石油功臣”

入学不久，因为成绩优异，张弥曼被派往苏联留学。1960年，她从莫斯科大学毕业回国，被分配到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。

研究古脊椎动物，免不了要和化石打交道。为了寻找更有价值的化石，张弥曼每年都有几个月在全国各地出差，疯狂工作。那时的科研条件很艰苦，张弥曼常常要一个人用扁担挑着被子、锤子、化石包裹、胶水，跋涉在荒山野岭之间。有时候，她要背着30多千克的行李，走上20多千米的山路。有时候，她连睡觉的地方都没有，只能借宿在农家阁楼或者祠堂里。还有的时候，她甚至几十天都没有办法洗澡，身上长出了虱子。然而，不论条件多么艰苦，张弥曼从未想过退缩，她一直坚持自己采集化石，自己修理化石，自己给化石拍照，自己研究。

在艰苦的科研学习中，张弥曼掌握了丰富的化石和地质学知识，也很快得到了报效祖国的契机。那时候，石油勘探技术非常落后的中国想摘掉“贫油国”的帽子，政府开展了一场轰轰烈烈的“石油大会战”。

此时的张弥曼，已经在中国东部沿海地区采集了大量中、新生代地层的鱼类化石。她研究了这些化石的形态、分类、所属族群、分布特征，同时勘探了不少古代地质层。这些不仅帮助她在古生物学基础理论方面取得研究成果，也给石油勘探工作提供了重要的指导信息。

大庆油田开发之初，国内地质科学家齐聚一堂，根据自己的专业知识，判断地下石油的分布。当时，不少人都认为含油层应该在距今1.5亿年的白垩纪早期，所以石油勘探也应该在相应的地质层内进行。但张弥曼却不这么认为，她根据地质层中的化石样本，结合对东亚地区古鱼类演变规律的研究，提出含油最丰富的地质层应该在距今1亿年左右的白垩纪晚期。按照张弥曼的观点，勘探员果然找到了油层。

随着大庆油田里第一股石油从地下汩汩而出，张弥曼的自豪感油然而生。此后，胜利油田开发时，张弥曼发现海洋曾经覆盖油田区域两次，因而成油的地质时代也会与普通油田有所不同——这一观点也为胜利油田的顺利开发提供了指导。张弥曼孜孜不倦地研究古生物学，却帮助新中国实现两大油田的勘探开发，着实令科学家同行们钦佩不已。

用化石解密历史

勘探油田，张弥曼作出了重要贡献，但作为古生物学家，张弥曼没有忘记自己分内的工作。每块化石都见证着一段历史，张弥曼的分内工作自然是解密这些化石背后的历史。疯狂工作了几年，张弥曼手中的化石已经有上千块了，但中国古生物学尚处于起步阶段，技术手段落后于国外。所以，1966年，张弥曼前往瑞典斯德哥尔摩国家自然历史博物馆进行研究学习。她带着收集到的中国古鱼类化石，师从当时世界古鱼类研究的权威科学家雅尔维克。

自达尔文时代以来，大多数科学家认为，陆地脊椎动物是由水中的脊椎动物——鱼类逐步进化过来的。那么，究竟哪一种古鱼才是陆地脊椎动物的祖先？长期以来，科学家争论不休。古鱼类相对于现代鱼类而言，它们的鼻孔往往都长在外面，并不存在内鼻孔。当水流从前面的外鼻孔流进，流经嗅囊之后，就直接从后面的外鼻孔流出。这样一来，古鱼的鼻孔并没有呼吸作用，顶多提供嗅觉。但陆地上的动物都是用肺呼吸的，因此必须要有与外鼻孔相通的内鼻孔，才能使外面的空气顺利地进入到肺中，保证氧气的供应。如果想让古鱼类进化到陆生脊椎动物的话，就得存在一种鱼可以不用鳃直接呼吸，这也就意味着，有没有内鼻孔是决定古鱼类能否进化成陆地动物的关键特征。

张弥曼的老师雅尔维克，花了20多年时间还原了总鳍鱼（某种古鱼的统称）的化石。随后，他对其吻部构造进行了分析，认为它们就是拥有内鼻孔的。于是，雅尔维克提出，总鳍鱼类就是陆地上四足动物的祖先——这一论断得到了其他科学家的普遍认可，成为权威说法。

然而，在中国云南东部距今4亿年前所形成的岩层里，张弥曼也发现了一种总鳍鱼的化石，将其命名为“杨氏鱼”。20世纪80年代（文革结束后），张弥曼决定按照雅尔维克的还原方法来研究杨氏鱼。在还原杨氏鱼的过程中，张弥曼采取最原始的“笨方法”：连续磨片。这种方法是将古鱼类化石封固在石膏模型中，每磨去一层就要绘制出一个截面图案。这种方法能最详细地了解古鱼类的体内结构，非常精准。但是，这种方法同样也非常枯燥乏味。首先，张弥曼要把化石埋在硬石膏里，然后开始研磨。每磨一下，就要用精密的尺子量一下是否磨去了50毫米，这样才能保证化石磨得平。下一步，她要将磨好的化石放在显微镜下，利用反光镜将图像映在纸上，再用铅笔仔细描出来。就这样，用了两年的时间，她才将杨氏鱼的化石磨完，并画出了500多张图。

张弥曼用石蜡等材料，通过剖面图将杨氏鱼完整地还原出来，令她没有想到的是，杨氏鱼并没有内鼻孔。随后，张弥曼重新观察了雅尔维克的标本，发现观察结果也与老师的说法背道而驰——那些标本严格说起来其实也没有内鼻孔。于是，张弥曼的研究否认了总鳍鱼类有内鼻孔的传统看法，从根本上动摇了总鳍鱼是四足动物祖先的说法。这在世界古生物学界引起了很大的轰动。随后，张弥曼的研究没有止步，她开拓性地研究中国各地的古鱼类化石，在《自然》、《科学》等刊物上发表上百篇重要研究成果。到了20世纪90年代，张弥曼的学术地位逐渐获得学界的广泛认同，她成为世界最受推崇的古鱼类专家。

此后，张弥曼的一系列荣誉也开始接踵而至：1991年当选中国科学院院士，2011年当选瑞典皇家科学院外籍院士，同年获得芝加哥大学荣誉博士学位，2016年获国际古脊椎动物学界最高奖——罗美尔-辛普森终身成就奖，2018年获得“世界杰出女科学家奖”。与此形成反差的是，尽管在世界生物学界地位崇高，但中国很少有人知道她的名字，直到不久前参加中央电视台的情感类节目——《朗读者》，才使她进入了人们的视野。