最美科技工作者李超破译远古海洋密码重塑地球氧化历史

凌晨时分，一项关键地质科学数据从大洋彼岸传来——不同古大陆的化学信号完美吻合，跨越数十亿年的地质层记录终于串联起地球氧化的完整拼图。这一突破性瞬间，科学家们等待了整整七年。

成都理工大学沉积地质学教授李超，2026年5月刚获评第七届四川省“最美科技工作者”。这位从戈壁滩走出来的科学家，用三十年时间追问远古海洋的奥秘，将基础研究与国家能源需求紧密相连。

打造“钥匙”：CAP技术打开五亿年前古海水化学记录

沉积岩是地球地质演化的“档案”，但如何从中准确读取远古海洋的化学信息，一直是国际科学界的难题。李超选择从磷元素入手——磷是生命的关键元素之一，驱动着地球生命的演化节奏。然而，亿万年前的海水早已消失，岩石中的磷也历经成岩、变质作用的改造，难以直接测量。

经过长期攻关，李超团队研发出一项原创技术：碳酸盐结合态磷酸盐（CAP）技术。该技术通过提取岩石中碳酸盐矿物晶格中“囚禁”的磷信号，能够有效抵抗后期地质改造，从而真实反映古海水磷酸盐含量。这把“钥匙”打开了尘封的沉积记录，为古环境研究提供了新工具。

2024年，团队首次应用CAP技术取得关键数据，相关成果发表于国际顶级期刊《自然》。此后，他们相继在《自然·通讯》（2025、2026）等期刊发表多篇突破性论文，逐步勾勒出整个地球早期古海洋磷循环及其与生命协同演化的脉络。

七年磨一剑：直接地质证据改写大气氧化历史

2025年，李超团队又一项重大突破性成果发表在《自然》杂志上。团队通过研发碳酸盐结合态硫酸盐的三氧同位素技术，首次以直接、连续的地质证据，揭示了地球表层历经了约20亿年的过渡性氧化，才从早期无氧世界演进为如今的富氧世界，且关键转折点发生在4.1亿年前。

他们还创新性地发现：地球大气与海洋的氧含量在短时间尺度上存在“此消彼长”的竞争关系，这突破了人类关于“地球大气海洋同步氧化”的传统认知。审稿人评价，这项研究“提供了迄今为止关于大气氧含量演化的最佳指标记录”，“为当前大气氧化历史的认识树立了‘新标杆’”。

只有李超和研究团队成员清楚，这个成果的背后是整整7年的坚持和求索。自2018年起，李超就锚定了这一方向：寻找能够直接定量远古大气氧含量的方法，捕捉来自大气本身、被地质载体直接连续记录下来的信号。研究最艰难时，全球疫情导致人员往来和样品寄递一度中断，而团队需要采集来自世界各地不同古大陆的岩石样品。

研究陷入停滞不前的窘境，转机发生在一个冬夜：负责全球样品拼接、当时还在美国留学的团队成员，在凌晨两点发现了关键数据——来自不同古大陆的样品信号完全吻合，跨越数十亿年的古海洋地层记录终于揭开了地球自然规律的面纱。

“当你的理论遇到反对声时，那恰恰是在触及人类知识的边界。”李超说，“突破未知领域，打开新世界大门的成就感和满足感，是任何物质都给不了的。”

从基础到应用：为四川盆地深层页岩气勘探提供新理论思路

李超团队的研究不仅仅停留在基础科学层面，更向应用领域延伸。传统油气勘探理论认为，只有有机质含量高的黑色页岩才可能是好的烃源岩。然而，四川盆地一些深层页岩气产区岩石中有机碳含量并不高，却能打出高产气井，这一矛盾现象引发了科学关注。

李超的理论研究给出了新解释：早期地球海洋中存在一个巨大的溶解有机质库，这是古海洋经过亿万年“私藏”的古老有机质宝库。那些被黏土吸附的古海洋溶解有机质，在地质历史中会缓慢释放形成天然气，但不会像传统新鲜有机质那样在岩石中留下清晰的高有机碳含量记录，因此解释了低有机碳岩石产气的奥秘。

基于这一新机制，李超团队正在通过沉积模型和人工智能工具建立新型预测模型，有望大幅节约深层油气勘探成本。据初步评估，仅四川盆地寒武系筇竹寺组，这一机制可新增页岩气资源量保守估计达上万亿方，可供全国使用2至3年，对能源安全具有重要意义。

从1996年读研究生至今，李超从事该领域研究已整整三十年。在他看来，科研最重要的因素是科研人员本身——人能够认知科学问题的重要性并产生创新灵感。“科技工作者应将个人理想与国家和民族的命运结合起来，要有家国情怀，爱国敬业，推动中国科技事业从跟跑到领跑的转变。”

站在2026年的节点回望，李超坦言还有很多科学问题没有解决。“科学是没有尽头的路，你走得越远，看到的未知就越多。”他表示，将带领团队继续扎根沉积岩与古海洋，向更深的地球奥秘探索。