杜汝霖教授（2003年）

简介

杜汝霖，前寒武纪研究的地质学家和教育学家。1954年毕业于西北大学地质系，同年到地质部宣化地质学校（现8846威尼斯）任教。先后任地质系副主任、主任、名誉主任、前寒武纪地质与矿产研究室主任等职。第七次李四光地质科学奖获得者。曾任中国地质学会35届理事、全国地层委员会晚前寒武纪专业组成员、全国藻类化石专业委员会领导小组成员、国际叠层石专业组成员以及中国科学院南京古生物研究所客座研究员等职。

童年时光

杜汝霖的父亲叫杜炳萱，是奉天医科大学的高材生，毕业后在东北军张学良的部队牟中航师军医处担任上校军医处长。杜汝霖的母亲叫何素贤，出身于书香门第，为人敦厚，自幼天资聪慧，酷爱读书，是乡里闻名的才女。父亲和母亲于1927年结婚，正逢奉系军阀再次控制北京政权，东北军入关，母亲跟随父亲的军队一起入关。入关后，父亲和母亲的生活并不安稳，先后在山海关、天津、青县、马厂等地居住。母亲怀上杜汝霖后，回了东北安胎，于1930年2月11日在奉天生下杜汝霖。此后，父亲和母亲在北平安家，杜汝霖7岁之前的时光都在北平度过。

杜汝霖父亲和母亲婚后合影（1928年前后）

杜汝霖觉得在北平居住的日子是家里最幸福的时期。那时，杜汝霖全家住在北京前门外一个独门宽敞的四合院里，父亲英俊潇洒，母亲端庄贤淑，父母感情很好，常带孩子们去逛街玩耍，整个家庭充满了温馨和幸福。

可惜，好景不长，当时战争频繁，部队伤员日益增多，父亲救死扶伤的任务越来越繁重，经常吃不好饭、睡不好觉，戎马倥偬，积劳成疾，患上了肝癌，确诊不到一年就撒手人寰。父亲去世时正值1936年初冬，当时的杜汝霖虚岁才7岁，弟弟5岁，妹妹2岁。1937年，七七事变发生，北平被日寇占领，东北军此时已改编成国民革命军，撤出平津一带，致使杜汝霖家的经济来源完全断绝。母亲下定决心离开北平，带着杜汝霖兄妹三人回东北投奔亲戚。在去东北的火车上，他们目睹了日本兵对中国人的残暴行径，这强烈的刺激了杜汝霖的民族情感，更促使母亲在日后经常教育他们勿忘自己是中国人，勿忘日本的侵略。

母亲与杜汝霖兄妹三人合影（约1936年）

他们回到东北后，辗转寄居在黑龙江肇州县的叔父家、沈阳郊区的外祖父家，所幸亲戚们待他们一家很好。不过，在战争年代，普通人的日子总是很难。日子再艰难，母亲也从未抱怨和气馁，经常给杜汝霖兄妹三人讲“头悬梁”、“锥刺股”、“凿壁偷光”等古人刻苦读书的故事。有时半夜醒来，杜汝霖看到母亲秉烛夜读。在母亲的教导和熏陶下，杜汝霖很小就知道自己必须也只能发奋读书，因此格外勤奋，每次考试都名列前茅。母亲不仅重视杜汝霖兄妹的学习，还经常给他们讲孔子、孟子、岳飞、文天祥等古圣先贤的故事，教育他们要牢记自己是炎黄子孙、华夏儿女，要有志气、有抱负，勿忘国耻。

纸上得来终觉浅

1954年9月，杜汝霖从西北大学毕业，被分配到宣化地质学校（现为8846威尼斯）担任地质教师。当时的宣化地质学校刚建校一年，边建设边上课，校园里杂草丛生，老师们住宿办公都挤在一起。那个年代的人们很单纯，师生们以苦为乐、以苦为荣，大家只有一个目标，就是要靠自己的双手把这所学校建设起来。

杜汝霖一到学校，就接手了104班和118班的普通地质课，第三天就得登上讲台上课，但他没给学生上过课，一时感到迷茫、紧张。这时，老教师马祖望向杜汝霖伸出了援助之手，给他看自己的教案，手把手地教他备课、讲课。马祖望当时60岁，原本在条件优越的南京地质学校任教，妻儿也在南京，却自愿调到偏僻边远的宣化地质学校，与大家共同创业。在马祖望的关怀下，杜汝霖消除了初上讲台的窘态，逐渐成长为一名优秀的教师。可以说，马祖望是杜汝霖在教学上的启蒙人和引路人。

在教学过程中，杜汝霖认识到地质学是一门实践性很强的学科，虽然从地质专业毕业了，但是由于缺乏野外工作经验，自己对书本之内的地质知识停留在字面理解，对书本之外的地质知识更是知之甚少。实践方能出真知，必须到野外进行地质实践，才能提高自己的业务水平。因此，杜汝霖和同事一起组建了野外地质活动小组，经常带领学生徒步去宣化地质学校周边的山里进行地质实习。

杜汝霖带学生在野外实习时的合影

从50年代中期到60年代中期，杜汝霖充分利用假期和实习时间，跑遍了华北、东北等地的震旦系出露地区，积累了大量的一手资料。1962年底，杜汝霖写出了第一篇关于震旦系蓟县运动的论文，受到河北省地质学会的表扬与刊用。这让杜汝霖得到了极大的鼓励，更让他深刻体会到，到野外实地观察才能真正理解那些地质知识，可谓是“纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行”。

探索燕山西段震旦亚界

古印度人认为，“东归震，是日出所在，为震旦”，即东方属于震，太阳从这里的地平线上升起，顾名思义，叫做震旦。中国作为当时东方最强盛的国家，就被古印度人称为震旦。震旦系是地质年代表中惟一用中国古称命名的地层，中国也是震旦系发育最好的国家，因此，这套地层的研究对于中国有着特殊的意义。自20世纪50年代接触震旦系后，杜汝霖就暗下决心，一定要做好这套地层的研究工作为国争光。

1977年，国家地质总局下达任务，河北地质学院与一些地质单位共同承担“中国震旦亚界研究”的重点科研项目。这正是杜汝霖期盼的机会，于是他承担了燕山西段震旦亚界辅助层型剖面的测制和研究工作。

由于教学工作繁重，杜汝霖只能利用课余时间和节假日去完成研究工作。为了尽快完成这项工作，杜汝霖每天早出晚归，数不清究竟爬了几座山、磨破了几双鞋，在燕山西段150 km的区域内，几乎所有的深山峡谷都留下了他的足迹。有一次完成野外工作后，大家伙聚在一起吃饭，杜汝霖端起饭碗就打盹儿，连筷子都掉下来了，大家忍不住劝他好好休息。杜汝霖嘴上虽然答应休息，饭后还是马上投入到工作中。

辛勤工作了很长时间后，杜汝霖团队确定了地层发育齐全、界限清楚、代表性强的3个震旦亚界标准剖面，对剖面进行了细致地测制，获得了大量一手资料，基于这些资料建立了完整的燕山西段震旦亚界层序。1982年，“中国震旦亚界研究”的项目荣获了国家自然科学三等奖，杜汝霖作为主要参加者，得到了地矿部颁发的嘉奖令。

以藻类化石推动前寒武纪地层研究

从上个世纪80年代开始，如何在前寒武纪地层中寻找宏观化石，成为国内外地质界非常关注的课题。根据河北省西北部的区域地质特征，杜汝霖认为该区是古海槽的边缘地带，有利于生物发育和化石保存，尤其是青白口系地层，可能是寻找化石的突破口，有助于晚前寒武纪的研究。河北省怀来县龙凤山南坡和西坡的青白口系分布广泛，岩性稳定，剖面连续，因此，杜汝霖将龙凤山当成初步的目标。

在偌大的龙凤山寻找化石犹如大海捞针，不过杜汝霖和同事们都很坚定，再困难也一定要做这项工作。于是，他们几乎走遍了龙凤山的每个角落，手中的地质锤也几乎敲遍了龙凤山的每一块石头，时间久了，连龙凤山的采矿工人都跟他们混熟了。功夫不负有心人，1979年，杜汝霖首先在龙凤山南坡的青白口系景儿峪组长龙山亚组发现一块个体较大的碳质宏观化石，对比分析结果显示是藻类化石，他欣喜若狂，这说明，他的判断是正确的，他们的工作是大有希望的。从此，杜汝霖和同事们上山的劲头儿就更大了。在野外工作的时候，杜汝霖饿了就啃几口馒头，困了就随地躺下休息。无论酷暑严寒、日晒雨淋，立志为祖国地质事业献身的精神鼓舞着杜汝霖在群山中不断地探索。

1981年，杜汝霖在龙凤山南坡的长龙山亚组中发现多种宏观藻类化石。除了怀来县的龙凤山之外，河北省兴隆县梨树沟北山坡的青白口系也广泛分布，所以杜汝霖将化石的搜寻范围扩大到了梨树沟。1983年夏天，杜汝霖在龙凤山和梨树沟又陆续发现了一些呈现明显器官分化的完整宏观藻类化石，它们保存得非常完好，不仅有叶状体、拟茎，还有完整的假根，即固着器。根据初次发现的地点，杜汝霖将这类化石命名为龙凤山藻属化石。龙凤山藻属化石的出现，对于缺少化石证据的前寒武纪地层研究来说，无疑是一个大的进展。这些化石也为古藻类演化的研究和地层对比分析提供了重要的资料。

杜汝霖在野外工作

同年，杜汝霖参加了天津国际晚前寒武纪会议，并在会上展示了龙凤山藻属化石，引起轰动。中外地质学家惊讶不已，纷纷感叹，想不到8.5亿年前就已经存在如此高级如此复杂的藻类。当时的国际古生物学会主席，苏联科学院院士索科洛夫说：“龙凤山藻属化石国际罕见，可以说是晚前寒武纪最重要的发现之一。”

龙凤山藻类已经跟现代植物近似，具备根、茎、叶，它必然经历了漫长的演化过程，因此，杜汝霖推测，在年代更老的地层里也许能找到它的祖先。基于区域地质特点和龙凤山藻属化石发掘地的环境特征，杜汝霖判断天津蓟县可能能找到龙凤山藻类祖先的化石，因为其时代、环境以及地域都适合藻类生长。

1984年，杜汝霖在蓟县下营公社大红峪沟桑树鞍村附近山坡上的长城系高于庄组中找到了宏观生物化石。根据化石的成分、形态特征以及与国外藻类对比分析的结果，杜汝霖认为它属于多细胞真核宏观藻类，是更为原始的藻类。根据最初发现化石的地点，杜汝霖将这类化石命名为桑树鞍藻属化石。铅法同位素年龄测定结果显示，桑树鞍藻类可能出现在1400 Ma年前，即宏观生物最早可能出现在1400 Ma年前。在此之前，无论是宏观的植物还是动物，最早的化石年龄均在1000 Ma左右，因此人们认为最早的宏观生物出现在1000 Ma年前。杜汝霖的这一发现不仅直接打破了人们此前的认知，将宏观生物的出现时间提前了4亿年，还丰富了前寒武纪地层的化石证据，对于地球生命的演化过程研究具有重要意义。1992年，杜汝霖的这项成果获得了河北省科技进步一等奖。

杜汝霖在实验室观察藻类化石

用微化石确定铁矿成因

宣龙式铁矿位于河北省张家口市宣化区到赤城县龙关镇一带，其矿石类型和组构比较特别，包括肾状赤铁矿和鲕状赤铁矿，因而受到地质学家关注，绝大多数学者认为该铁矿属于浅海胶体化学沉积型铁矿床。叠层石和核形石是大家熟知的两种藻类化石，前者是由藻类在生命活动过程中，将海水中的钙、镁碳酸盐及其碎屑颗粒粘结、沉淀而形成的一种化石，后者则是一种与藻类活动有关的碳酸盐颗粒，由蓝绿藻类的丝状体和被丝状体粘结的灰泥组成。随着叠层石和核形石的研究不断深入，包括杜汝霖在内的一些学者开始怀疑肾状赤铁矿是铁质叠层石，鲕状赤铁矿是铁质核形石，宣龙式铁矿床可能由生物成矿作用形成，与低等的蓝绿藻和细菌类生物活动有关系。如果宣龙式铁矿床真的属于低等生物成因，那么在铁矿层内必然存在一些形体微小的藻类化石，一般管这种化石叫微化石，但是过去在该铁矿层内从未发现微化石，一般认为在这样古老的赤铁矿层中也不可能发现微化石。

此时国际上生物成矿作用的研究正兴起，杜汝霖也对宣龙式铁矿床的成因感兴趣，于是在1989年，率河北地质学院地质系的一些老师和研究生开始了国家自然科学基金项目“冀西北长城纪宣龙式铁矿的生物成矿作用”的工作。杜汝霖带着团队对宣龙式铁矿的各个矿层都进行了深入细致的调查，采集了大量矿石标本，在实验室对其进行了观测分析。1992年，通过切片法，杜汝霖团队在宣化区的烟筒山和庞家堡镇、赤城县的龙关镇等地的铁矿层中找到了大量蓝绿藻微体植物化石，微化石的年龄约为1800 Ma，并且发现铁矿石、藻类化石（叠层石和核形石）、微化石三者存在于一个共同体中。因此，杜汝霖得出结论，铁矿石与藻类化石共生，低等蓝绿藻和细菌类微生物生成铁质叠层石和核形石的过程，就是宣龙式铁矿形成的过程。

杜汝霖的这一发现不仅彻底改变了宣龙式铁矿属于经典的浅海胶体化学沉积矿床的传统观念，为我国铁矿床的生物成矿作用研究提供了一个典型案例，还丰富了铁矿层中的生物门类，对于研究铁矿的成因、指示沉积环境以及前寒武纪地层对比分析提供了重要的理论和实际指导。1994年，杜汝霖的这项研究成果获得河北省科技进步二等奖。

乘风而去

2021年9月23日，杜汝霖在石家庄逝世，乘风而去。一代大师，身未在，精神犹在。我们身为地质人，要向杜汝霖学习，学习他学高为师、身正为范的名师风范，学习他积极向上、乐观豁达的人生态度，更要学习他严谨治学、勇于探索的科学精神。杜汝霖的思想、英名和风采将永存地质人的心间，永载8846威尼斯的史册！

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