在方小敏的辦公室里，一張詳細的青藏高原地圖占據(jù)著半個墻壁。他時常獨自一人佇立在地圖前，進行關(guān)于青藏高原隆起與環(huán)境變化之間關(guān)系的“遐想”。

一旦蹦出點想法，他便迫不及待地帶著團隊，興致盎然地前往青藏高原這個“天然實驗室”，尋找證據(jù)，尋一粒沙石、一方水土，破解青藏高原千萬年前的演化奧秘。

從事青藏高原隆起與環(huán)境變化研究38年，中科院青藏高原研究所研究員方小敏在青藏高原隆起的地貌演化與氣候環(huán)境效應(yīng)、中國西部大陸剝蝕風(fēng)化與全球變化的關(guān)系等方面取得了一系列創(chuàng)新性成果。至今，他對青藏高原的熱愛與興奮感依然絲毫不減。

發(fā)現(xiàn)新的環(huán)境變化證據(jù)

過去，諸多學(xué)者對青藏高原隆升和環(huán)境變化做了大量研究，提出了諸多“假說”，但缺乏精確的年代控制和定量連續(xù)記錄支持，難以獲得科學(xué)共識。獲得精確的科學(xué)數(shù)據(jù)、進行扎實求證和創(chuàng)新，是方小敏的愿望。

就在近日，方小敏團隊在《科學(xué)通報（英文版）》發(fā)表文章，宣布在云南發(fā)現(xiàn)了新的地質(zhì)歷史證據(jù)和環(huán)境記錄。

通過古地磁、火山灰、沉積學(xué)和地球化學(xué)等研究，他們重建了青藏高原隆升導(dǎo)致亞洲季風(fēng)演化的歷史，準確揭示亞洲季風(fēng)在4100萬年前推進到云南。

他們在尼泊爾的研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原還未隆升時，在北緯20度以南就有了熱帶季風(fēng)。

但季風(fēng)如何從北緯20度以南向北擴展？方小敏團隊在北緯26度云南中部相隔500公里的兩個盆地，找到了相同的始新世環(huán)境變化記錄。

“這相當于是鐵證啊?！被叵氘敃r的發(fā)現(xiàn)，方小敏仍十分興奮。他們發(fā)現(xiàn)在4100萬年前，始新世早期的干燥環(huán)境突然轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ｑ笮约竟?jié)濕潤環(huán)境，這表明熱帶季風(fēng)在4100萬年前躍遷到亞熱帶南部。

團隊因此提出，青藏高原的隆起、特提斯海退卻以及南極變冷可能是熱帶季風(fēng)增強和向北擴展的共同“推手”。

完成一項研究成果，方小敏并未止步，“現(xiàn)在，讓我最興奮的是北緯30度左右的川西地區(qū)”。

最近連續(xù)數(shù)月，方小敏帶領(lǐng)團隊加班加點，出野外、測樣品、做模擬，以期盡快揭示相關(guān)機制，用精確的科學(xué)數(shù)據(jù)接續(xù)編織青藏高原隆升與亞洲季風(fēng)、環(huán)境響應(yīng)的故事。

從“不適應(yīng)”到熱愛

與青藏高原結(jié)緣，成為一名地貌和氣候環(huán)境變化專家，方小敏小時候從未想過。他出生于湖南省冷水江市一個武術(shù)和中醫(yī)世家，曾想過當一名醫(yī)生。

恢復(fù)高考的第二年，方小敏剛滿16歲便進入了蘭州大學(xué)地質(zhì)地理系地質(zhì)專業(yè)。

方小敏畢業(yè)后留校任教，有幸在當時學(xué)校里有特色、實力強的冰川凍土研究室，師從中科院院士李吉均。

那時的西北地區(qū)貧窮偏遠、常有風(fēng)沙，讓這位從南方來的年輕小伙“很不適應(yīng)”。當?shù)弥约鹤鳛椤皫熧Y力量”被留在蘭州大學(xué)時，他還有點“鬧情緒”。直到一次“被迫”的古冰川求證之行讓他改變了想法。

1983年，李吉均帶隊到廬山尋找被李四光稱作第四紀冰川遺跡的證據(jù)。在那里，他們發(fā)現(xiàn)了大量熱帶地貌和沉積證據(jù)，見證了中國大地之美和科學(xué)求證發(fā)現(xiàn)的樂趣。

在廣闊的野外，導(dǎo)師行云流水般畫出山川河流、地貌地層和植物動物演化等之間的關(guān)系示意圖，還現(xiàn)場手把手地教方小敏畫，畫完就去考察驗證……

漸漸地，方小敏愛上了青藏高原，“這個方向很有特色，既可回歸自然、放飛自我、賞閱美景、強身健體，又可探知大地奧秘、求證思想假說，尤其青藏高原對全世界來說充滿神秘，做出來新穎的成果，就會很有成就感、自豪感”。

“盡管當時各種條件都很差，大家卻純粹地做研究。”方小敏說。

如今，方小敏取得的成果被國際公認。他通過自然地理學(xué)與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合的途徑，以新生代盆地沉積和地貌演化為切入點，研究青藏高原隆升和亞洲地理格局演變與氣候環(huán)境變化，揭示高原構(gòu)造隆升—風(fēng)化剝蝕—氣候變化之間聯(lián)系及其對全球變化的影響與響應(yīng)。

他曾兩獲國家自然科學(xué)獎二等獎，在國際高水平期刊發(fā)表270篇論文，2014年至2020年連續(xù)6年入選愛思唯爾出版社發(fā)布的中國高被引學(xué)者名單……

不累，是幸福

青藏高原的冬天，白天只需穿一件薄薄的襯衣，到了晚上穿著厚棉襖、蓋著厚被褥依然瑟瑟發(fā)抖。“我們睡的帳篷外面全是冰疙瘩，早上起來要先曬太陽再開始干活，就像旱獺一樣。”談起在青藏高原的生活，方小敏笑了。

方小敏把自己的工作看成是“做實驗”。地理學(xué)家將地球上已經(jīng)產(chǎn)生的各種各樣的實驗結(jié)果進行“拆解”并分析其機制。現(xiàn)代技術(shù)手段的應(yīng)用讓求證變得“神奇”了。

比如通過一塊化石、一把火山灰甚至沉積物中的一顆鋯石就可知一個區(qū)域的年齡，分析幾微克沉積物中的自生礦物或有機質(zhì)就可以知道過去的氣候和生態(tài)環(huán)境。

“地球系統(tǒng)是平衡的，有自己的運行規(guī)律，只不過某一時刻某個過程或因素占了上風(fēng)。我們研究歷史就是為了理解現(xiàn)實，了解和提供應(yīng)對未來氣候環(huán)境變化的機制和策略?！狈叫∶粽f。

如今，地球科學(xué)已進入“系統(tǒng)”時代。方小敏深知，未來的創(chuàng)新突破點在交叉科學(xué)。在他的團隊里，有古地磁構(gòu)造、環(huán)境磁學(xué)、盆地沉積、熱年代學(xué)、風(fēng)化剝蝕、有機化學(xué)、孢粉等不同學(xué)科方向，“科學(xué)就是要交叉參與辯論碰撞，才會有創(chuàng)新”。

“在完成大量文獻閱讀和學(xué)術(shù)交流或辯論后，冥思苦想出了一個好點子，我就會熱血沸騰，想趕緊出野外、找證據(jù)，加班加點研究，看看到底是不是自己想的那樣。如果是，那就更興奮了，想連夜把文章寫出來，這樣即使很辛苦也是幸福的?！狈叫∶粽f。

《中國科學(xué)報》 (2021-10-20 第4版 綜合 原標題為《尋一粒沙石 解萬年之謎》)

編輯 | 趙路
排版 | 志海