海院师说(28) | 深海求索,解读地球亿年“时光密码”——张国良教授分享海洋地质科研故事

发布人:范韬霖

导语:

       近日,我院张国良教授做客“海院师说”,与学子们分享他深耕海洋地质领域的科研故事与人生体悟。从深海之下的惊人发现,到对科学探索精神的深刻阐释,再到对青年学子的恳切寄语,张国良教授展现了一位海洋地质科研工作者“解读地球亿年密码”的执着与“十年深耕一个方向”的坚守。

 

嘉宾: 张国良 教授

主持: 2025级本科生 王一丁、裴琴

文字: 2025级本科生 陈灿辉、王一丁

记录: 2025级本科生 伊力亚尔·阿卜杜外力

 

王一丁:张老师您好,欢迎再次来到“海院师说”。在大一的《地球科学系统概论》课堂上,您将前沿的科考实践融入基础理论教学,为我们打开了通往地球科学深处的窗口。这种基于实证的教学,不仅让知识变得鲜活,更在我们心中埋下了探索的种子。我们深知,每一次深海远航的背后,都是对未知的叩问。在您丰富的科考生涯中,哪些经历不仅深刻挑战了已有的认知,更从根本上重塑了您对脚下这片土地的理解?如果请您分享一个最具科学启示性的探索瞬间,它会是什么?

张国良教授:谢谢!我常说,做海洋地质研究,既充满探索的艰辛,也满载发现的激情。难忘的经历很多,我给大家举个例子。

我的工作主要面向深海大洋。有一次,我们在西太平洋、水深三四千米的海底,发现了一大片深海珊瑚的骨骼。大家都知道,珊瑚通常生活在温暖的浅海,那它们的骨骼为什么会出现在这么深的海底呢?这和我们从教科书里学到的知识,是有些冲突的。

后来,我们对这些珊瑚骨骼进行了年龄测定,结果令人惊讶——它们大约有2000万年的历史。这意味着什么呢?这意味着,在2000万年的时间里,这片海底沉降了三四千米。这个速率,远远超过了板块构造理论中“热沉降”的正常范围(后者一般在一亿年沉降两千米左右)。这个发现提示我们,这里很可能在较短的时期内,发生过剧烈的构造活动。这完全刷新了我们当时的认识。

再比如另一个发现。我们在马里亚纳海沟南部,发现了一个直径超过600公里的巨大洋底高原。一开始,我们猜测它可能是从大陆分裂出来的“陆壳碎片”。但当我们真正获取了那里的岩石样本,经过分析,发现它们全部是玄武岩这类火山岩,没有大陆岩石的成分。这才证实,它并非古老的陆壳残留,而是由大规模火山喷发直接形成的、一个“新生”的洋底高原。这个发现很可能与深部地幔物质的上涌有关,在国际上也是首次得到确认。

 

王一丁:在日常教学中,您常常引导我们关注那些“不符合课本”的现象。对于很多刚进入大学、可能还习惯于“照本宣科”学习模式的本科生来说,应当如何理解和面对这些“反常”呢?

张国良教授:我认为,比记住知识更重要的,是培养发现问题的能力。海洋地质学就像一部永远也翻不完的百科全书,其中充满了未知。我们课本上记载的,只是人类对自然认识的一小部分,是前人智慧的结晶,但它绝不是真理的边界。真实的自然界,其复杂和精妙程度,远远超出一本教科书的涵盖范围。

因此,在学习中遇到看似“不符合常理”的现象,不仅不是坏事,反而应该感到欣喜。因为这通常意味着你触碰到了已知领域的边缘,这正是所有科学探索的起点,也是理论可能获得突破的契机。无论同学们未来是否从事科研工作,这种主动观察、敢于质疑的“问题眼光”,都是一种宝贵的思维习惯,它是所有创新实践最原初的动力。

 

张国良教授在国家重点研发计划“大洋板块俯冲背景下地幔过渡带挥发分的汇聚与释放” 项目启动会暨实施方案论证会上发言

 

裴琴:在您讲述这些发现时,我们能深刻感受到您对科学那份纯粹的热情。从本科学习到如今成为领域的领军者,您始终专注于海洋地质这一方向。我们很想知道,在广阔的海洋科学谱系中,是什么让您最终锚定了“地质”这个方向,并如此坚定地走了下来?

张国良教授:谢谢你的问题。回顾起来,这个选择是逐步清晰、水到渠成的。我最初接触的是更广阔的地质学,越深入学习,越被这个学科的宏大与精妙所吸引——它连接着地球数十亿年的历史,解读着岩石记录的秘密,同时与资源、环境乃至人类的生存发展息息相关。这是一个既有科学深度,又有现实价值的复杂系统,值得投入一生去探索。

而将目光聚焦于海洋地质,则源于一种对“未知”的本能向往。大约二十多年前,我读到一组数据:全球95%以上的深海区域,人类从未涉足。那是一片真正的“黑暗大陆”,海面之下蕴藏着地球演变、生命起源、资源形成的无尽谜题。这种巨大的认知空白,对我而言充满了致命的吸引力——我的兴趣很自然地投向了这片最后的“科学秘境”。

当然,海洋探索绝非一人一舟可为。它需要强大的国家力量作为后盾。我很庆幸,自己的人生轨迹与一个海洋事业蓬勃发展的时代产生了共振。从“雪龙”号到“深海勇士”,再到即将服役的“梦想号”钻探船,国家投入的科考平台为我们铺就了通向深海的道路。这个时代为我们,更为未来的年轻人,打开了前所未有的探索窗口。能将个人志趣融入国家所需,在这样一个充满机遇的领域深耕,是一种幸运,更是一份沉甸甸的责任。


 

裴琴:如果说,让您用三个词来概括海洋地质探索的特质与精神,您会如何选择?

张国良教授:这确实是个很有意思的概括。如果非要提炼出三个词,我想会是:“时空穿越”、“探索不息” 和 “知识拼图”。

让我稍微解释一下。所谓 “时空穿越”,是因为我们的研究对象从来不是静止的当下。我们通过深海的一块岩石、一段岩芯,直接对话的是地球百万年、甚至上亿年的历史。我们的思维必须能自由地穿梭于不同的地质时代,用一根时间的金线,把散落的故事串联成一部完整的星球演化史。

第二个词 “探索不息”,道出了这个工作的日常状态。它不仅仅是出海航行,更是一种思维上的永动。我们面对的是不断涌现的新数据、意想不到的新现象。大脑需要时刻保持敏锐的加工状态,像一台永不停歇的处理器,对每一个线索进行思考、关联与琢磨。这种思考本身,就是一种更深层次的探索。

最后一个 “知识拼图”,则关乎我们的方法论与终极目标。地球是一个系统,深海不是孤立的。我们就像是在收集巨大拼图的碎片——可能在马里亚纳发现一块,在西太平洋发现另一块。我们不能满足于仅仅描述手中这一块的纹路,更要不断追问:它在整幅画面中处于什么位置?和其他碎片如何衔接?只有抱着这种“拼图”的心态,将不同海域、不同学科的证据相互拼接、验证,我们才有可能最终窥见地球系统运行的全貌。这大概就是我的理解。

 

张国良教授在第八届地球系统科学大会上做口头报告

 

裴琴:我们都知道,长期投身于科研事业不仅需要深厚的热情,也意味着巨大的精力与时间投入。在这样高强度的探索中,您是如何保持状态,又是如何平衡科研工作与个人生活的呢?

张国良教授:(笑)确实,科研是一场需要持久力的长跑,一张一弛很重要。我个人比较喜欢运动,特别是打篮球,尽管为此付出过“代价”——两条腿都先后受过伤。有意思的是,大概从2015年前后开始,我课题组里陆续来的同学,会打篮球的似乎越来越多。不知不觉间,我们自己组支球队出去打场友谊赛都不成问题了。后来甚至听到一种有趣的说法,说“想进张老师团队,可能得先会打球”。这里我必须郑重澄清:这完全是个美丽的巧合。在招生和培养学生时,我关注的始终是他们的综合素质、学术潜力以及是否真正对科研怀有热忱,球技绝对不在评价标准之内。

不过话说回来,有一样自己真心喜欢的运动或爱好,确实很重要。科研工作需要长时间的专注与思考,弦不能总是绷得太紧。适当地换换环境、出出汗,不仅能让身体得到放松,思路有时也会在运动中获得意想不到的梳理。保持身心的健康与活力,其实是为了能在这条探索的路上走得更稳、更远。

 

王一丁:张教授,在人才培养方面,您对自己所指导的研究生和本科生,有着怎样的特别期待?如果请您给刚刚踏入科研大门的同学一些建议,您会特别强调什么?

张国良教授:如果要说期待,我最看重的大概是两点。一是希望他们能勇敢而坦诚地表达自己,尤其是敢于面对并说出自己的困惑与不足。在科研中,掩盖短板往往比存在短板更危险。老师的作用,很多时候是作为“前车之鉴”,帮助大家少走弯路,这需要建立在充分沟通的基础上。二是在方法上,我始终相信“下笨功夫”有其不可替代的价值。现代科研工具强大,但过于依赖它们,有时反而会隔断我们与问题本质的直接接触。亲手去计算、去推导、去一遍遍验证,这个过程本身常常能带来最深刻的洞察。科研不仅需要聪明,更需要一种扎实的“拙劲”。

至于建议,我想结合自己带学生的体会说一句:持续的专注力与脚踏实地的努力,往往比出身或起点更为重要。我见过许多优秀的学生,他们的创新能力与毕业院校的“光环”并无必然联系。科研是一场长途跋涉,真正的后劲,来源于对所选方向日复一日的深耕与热爱。

 

张国良教授与组内学生

 

王一丁:张教授,最后一个问题。回顾您从一名对地球科学充满好奇的学生,到如今在深海探索中开辟新知的旅程,如果请您对台下这些刚刚踏入大学、或许还在寻找方向的年轻学子,说一句最想分享的心得,您会说什么?

张国良教授:我想,最想对大家说的其实是两句话。

第一句是关于 “转折与选择”。能进入中山大学,你们已经证明了自己在过去赛道上的优秀。但大学,恰恰是人生一个重要的分水岭——从这里开始,道路不再是一条被设定好的“独木桥”,而是一片需要你们自己探索、自己绘制的广阔原野。比起延续过去的惯性,更珍贵的是,尽早找到那个能让你眼睛发亮、愿意为之持续投入的方向。人们常说“男怕入错行”,在这个时代,选择对的方向,对每个人都一样重要。

第二句是关于 “深耕与坚持”。选定了方向,比天赋和起点更重要的,是持之以恒的深耕。坦率说,科研或任何有价值的事业,很少有一蹴而就的奇迹。如果你觉得自己起步晚了、基础薄了,别焦虑。只要你认准一个方向,沉下心来,扎扎实实地耕耘十年,时间一定会给出丰厚的回报。人生的成就,往往不在于起步多快,而在于你能在一条路上走多远、挖多深。

王一丁:谢谢张教授!这两句充满智慧与温度的话,我们一定会深深铭记。再次衷心感谢您今天在“海院师说”的精彩分享,愿您引领的航船,在探索深蓝的征程中不断抵达新的彼岸!祝您科研之路长青,硕果满枝!

 

结语:从挑战教科书结论的深海发现,到致力于触碰地幔的雄心壮志,张国良教授的科研之路,正是海洋地质工作者“穿越亿年时光、解读地球密码”的缩影。他将地球科学家形容为“时空穿越者”与“知识拼图人”,在拼接全球地质碎片中揭示系统真谛。他的分享不仅是一场专业导览,更是一次对科学精神与人生选择的生动诠释,激励着后来者在探索深蓝的道路上坚定前行。