踐行求真務實精神 深耕鹽湖生物資源——記中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發展中心孔凡晶研究員

本刊記者 謝玟琳

踐行求真務實精神 深耕鹽湖生物資源
——記中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發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實驗室做研究

專家簡介：

孔凡晶，中國地質科學院研究員，1993年畢業于山東農業大學，獲碩士學位；2001年畢業于中國農業科學院，獲博士學位；2009年在美國圣路易斯華盛頓大學做高級訪問學者；現擔任國際鹽湖協會理事。先后赴烏克蘭、俄羅斯、美國、澳大利亞等國家參加合作研究和學術交流。主要從事極端環境微生物的研究，研究興趣為鹽湖微生物和高溫微生物資源利用及評價、生物成礦作用、天體生物學等。對我國內蒙古、青海、西藏等鹽湖開展了較為系統的生物資源調查評價研究，促進了我國鹽湖生物學研究的發展。

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、多物源和極端環境下綜合作用的產物，是一種綜合性的礦產資源和生物資源。鹽湖生物學是研究鹽湖生物的分類、生長發育規律、生理生化特點、與外界環境關系等的科學，主要包括鹽湖生物分類學、生態學、地質生態學、分子生物學和生物工程學等研究領域。在鹽湖的鹽水域，主要以嗜鹽細菌、鹽藻、鹵蟲及西藏擬蚤等鹽生物為主，具有重要的科學及經濟價值。在環鹽湖的瀕湖草地，則以各種耐鹽、抗旱植物為主，成為鹽境、沙漠地區野生動物的生息地和牛羊的重要牧場。孔凡晶研究員專注于這一領域研究十余年，取得了一些重要的研究成果，為我國鹽湖生物學發展做出了貢獻。

追隨院士：以天為蓋地為廬

2001年，孔凡晶從中國農業科學院博士畢業后，在中國地質科學院鹽湖與熱水資源研究發展中心鄭綿平院士的影響下，踏進了鹽湖生物學研究領域。鄭綿平院士從上世紀五十年代至今，行走在祖國的雪域高原，無數個春華秋實，他在鹽湖科研領域建功立業，碩果累累。為神秘的鹽湖揭開了面紗，讓茫茫鹽湖得天獨厚的自然資源寶庫重見天日。他首創了“鹽湖學”學科基本理論框架，并以此為基礎，將鹽湖礦業、鹽湖農業和鹽湖旅游業作為3個立足點，提出了具有重要現實意義和戰略意義的“大鹽湖產業”體系。

孔凡晶知道，選擇鹽湖生物學，就意味著選擇了以天為蓋地為廬的生活，就會時常面臨野外工作的考驗，遭遇各種困難，比如高原反應、迷路失蹤、遭遇雪崩和滑坡、天氣突變，被暴風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常受到威脅。但是，無論怎樣的困難都無法使他改變初衷。“既然選擇了，就要堅持，不能輕易改變”孔凡晶是這樣說的，也是這樣做的。

時至今日，孔凡晶仍對第一次入藏考察的情景記憶猶新。由于時間緊迫，在北京為野外考察工作做各種準備而忙碌奔波，沒有得到很好的休息。到達拉薩后，他出現了嚴重的高原反應。但在住院治療時，護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，孔凡晶整個胳膊幾乎都有了針眼。

挫折能使人消沉，也能使人振奮。面對重重困難，孔凡晶沒有妥協、沒有放棄，一干就是十幾年，他沒有辜負鄭院士的的殷殷期望，在鹽湖生物學研究領域取得了累累碩果。對于身旁這位不善言辭，卻異常刻苦，有一顆滾燙的為社會做實事之心的學子，鄭綿平院士給出了如此評價：“專業基礎扎實，有團結協作和組織能力，在鹽湖與熱水生物基因資源交叉領域潛心鉆研，獨立獲得2項國家自然基金項目資助，取得了顯著的成績。”

默默耕耘：點“鹽”成金結碩果

孔凡晶介紹說，“在自然界中，有些環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為是生命禁區的極端環境中，仍然有些微生物在頑強的生活著，我們將這些微生物叫做極端環境微生物或簡稱為極端微生物。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。”我國鹽湖處于獨特的地理條件下，從鹽湖中不斷發現嗜鹽菌、嗜堿菌、嗜鹽嗜堿菌及鹽鹵蟲新種，表明我國鹽湖生物是一片未開墾的處女地，為世界所矚目。他認為，鑒于我國鹽湖生物學的研究現狀，今后有大量研究工作亟待展開。由于我國鹽湖生物學研究程度較低，亟待采取有力的措施，集中多學科的人才，增強科研實力，提高研究水平。

如今，孔凡晶和他的同事們承擔的地質大調查項目和自然基金項目也已取得重要進展：對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，對不同類型鹽湖微生物做了較全面的了解和認識，為室內深入研究打下了基礎；利用免培養技術，獲得有關西藏高原高鹽度、高海拔鹽湖微生物席的細菌多樣性認識；利用培養技術，獲得有關扎布耶鹽湖微生物席微生物群落物種構成；通過吸附試驗、掃描電鏡觀察、紅外光譜分析等方法，進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，極端環境下的微生物生態以及微生物活動導致的微環境變化對鹽類礦物沉淀的控制等是目前地質學與微生物學交叉學科中的重要前沿領域之一。以西藏扎布耶鹽湖微生物席為研究對象，探討其微生物群落特征及對鹽類礦物沉淀的影響，這對了解極端環境下的生命過程、獲得嗜鹽微生物資源、認識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結點，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鹽油氣勘探提供新的思路和方向。

近年來，孔凡晶先后參加了6項國土資源部地質大調查項目的研究，對我國內蒙古、青海及西藏高原鹽湖進行了鹽湖生物資源的系統調查和評價研究。在十一五期間主持2項國家自然科學基金項目：“西藏塔格架熱泉高溫菌吸附銫機制的研究”，“西藏扎布耶鹽湖微生物席菌落特征及其對鹽類沉積的影響”。先后發表論文30余篇，參編2部專著。

追蹤前沿：鹽湖生物譜新篇

2010年，在美國休斯頓召開的第六屆天體生物學大會上，孔凡晶報告了有關探索火星生命類比研究-柴達木盆地鹽湖極端環境生命研究進展，這又是他開展鹽湖生物研究中的一個新的方向。天體生物學的興起源自近年來對嗜極生物的發現和研究。火星與地球在表面的物理和化學特性的相似而被認為有存在外星生命的可能。以往的科學研究還不能證明火星上存在生命，盡管如此，某些證據仍向我們指出火星上可能存在或曾經存在著生命。

據孔凡晶介紹，大浪灘鹽湖是柴達木盆地第二大鹽湖，也是中國最為干旱的地區之一，且分布有與火星類似的硫酸鹽鹽類沉積。大浪灘鹽湖區是開展火星高鹽環境下生命探索的良好實驗場。這一研究引起了美國科學家的興趣。從2008年開始，他們就與美國華盛頓大學地球與行星科學系的王阿蓮教授開始了這一領域的合作研究。經過幾年的努力，他和鄭綿平院士主持的有關鹽湖生物與火星關類比研究的課題日前通過了專家驗收。

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、鹽礦嗜鹽微生物探測及與火星類比研究，為我國開展火星探測凝聚科學思路和提供技術保障，具有重要意義。他們從蒸發鹽樣品中分離、培養出不同類型的嗜鹽菌類型，表明在如此極端環境條件下生命現象存在，為探索天體生命存在的形式和機制提供一種類比模式。而美國新一代火星車“好奇號”已發射，預計于2012年的8月在“蓋爾”隕石坑著陸，為他們開展進一步的合作提供了新的機遇。

科學探索無止境，孔凡晶表示，自己的研究才剛剛開始，發現的問題比解決的問題還要多；今后的路還很長，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再創輝煌。