探尋寒武紀生命的演化

約5.3億年前，地球上的生物種類和數量如雨后春筍般涌現，即“寒武紀大爆發”，被認為是生物演化歷史上的三大謎題之一。而寒武紀以前的生物界，由于化石的稀缺、保存程度差等原因，長期以來令人倍感神秘莫測。

節肢動物門是動物界最大的一門，節肢動物的起源和多樣性分異問題，一直是學術界努力探索的熱點命題。古生物學家經過多年的系統研究，認為節肢動物極有可能起源于寒武紀廣泛出現的葉足動物，并且發現了葉足動物向節肢動物進化過程中多個珍稀的過渡環節。

到底這一距今5億年前，寒武紀時期軟軀體化石生物群中，種類最多、數量最大、分異度最高的節肢動物的起源、演化及各類群間的相互關系如何？多年來，西北大學地質系副教授傅東靜就在這一領域研究中展開了一系列探索。

循序漸進轉向古生物研究

21世紀，生物學發展得如火如荼，跟隨著這一潮流，傅東靜在本科時期考取了西北大學生物技術專業，并在一年之后，得到了前往復旦大學進行交換學習的機會，開始接觸到昆蟲生態學的研究。

昆蟲種類繁多、形態各異，屬于無脊椎動物中的節肢動物，它們的蹤跡幾乎遍布世界的每一個角落。“如果想對昆蟲的進化關系進行研究，就必須建立在一個更大的時間尺度上，5億年前節肢動物最早出現，一直到現在，它是怎樣演化的，這都是我們致力研究的內容。”傅東靜說。因此，她將研究方向進行了擴展，進入了古生物研究領域。

古生物領域的研究工作，是一場人類與早期生物的隔空對話，而想要尋找5億年前的生命物質，還需要具備豐富的地質學知識。眾所周知，地層是經過巖石的沉積形成的，剖開巖石的切面就會發現，它像書頁一樣，形成了由新到老的一個完整時間序列。所要尋找的生物需要深入到怎樣的地層，需要什么樣的地層巖性，古生物領域的研究者們都要進行綜合考量，再深入發掘。但是，科研人員往往在找到合適的層位之后，挖上10天左右，也找不到一個合適的古生物樣本，失敗的幾率很大，這時候，就需要他們具有很強的信心與耐心。

雖然在野外從事科研工作，夏天的酷暑與冬天的嚴寒，時常讓人倍感煎熬，但是傅東靜與學生們都非常珍惜在野外考察的日子，從未覺得辛苦，她時常笑言“就當是度假了”。多年來，他們將實驗室的研究與野外的科研探索結合起來，深入探索在古生物領域研究中，一步一個腳印，堅定前行著。

“將今論古”開展研究工作

在古生物學的研究過程中，將今論古是較為常用的一種研究方法，因為傅東靜是現代生物學研究出身，所以，在進入古生物研究領域后，她也想將自己原來的研究經驗應用起來。

在研究中，她突破傳統古生物學研究局限，結合現代分子、發育生物學和古生物學的最新研究成果，論證了早期節肢動物外肢近體端作為原肢的普遍性，首次提出節肢動物雙肢型附肢的同源演化新理論，這一理論顛覆了百余年來古生物學領域有關節肢動物雙肢型附肢形態、演化的傳統觀念，受到了國內外古生物學界的強烈關注。

除此之外，她還利用古生物學形態觀察與現代生物統計學結合的研究方法，識別出了寒武紀雙瓣殼類節肢動物具性別雙型現象，提出有性生殖的出現，很可能是5億年前節肢動物出現大輻射的直接誘因；闡明了寒武紀非三葉蟲類節肢動物屬種的生長發育模式，首次提出寒武紀大型雙瓣殼類節肢動物具有增節發育、異時發育的演化規律等。

選擇了寒武紀節肢動物研究，傅東靜就再未想過更改方向。

2017年，她成功申請了國家自然科學基金面上項目“華南寒武紀布爾吉斯頁巖型生物群中節肢動物的形態分異、發育模式及譜系演化關系”。這一項目，在2018年正式開始，他們將以滇東澄江生物群和峽東清江生物群中的化石節肢動物為主體，研究包括大型雙瓣殼類、撫仙湖類、大附肢類以及具有多肢體節的海怪蟲類節肢動物代表屬種的形態、發育及系統演化問題。同時，對比全球同時期其它各軟軀體化石庫產出的相關類群節肢動物標本，開展寒武紀節肢動物起源與早期演化研究、寒武紀布爾吉斯頁巖保存類型節肢動物代表屬種個體發育研究。通過該項目，他們希望揭示目標節肢動物屬種準確的形態特征，包括硬體和軟軀體形態結構；深度挖掘干群節肢動物中的中間過渡類群，探索并完善節肢動物關鍵創新特征的早期演化步驟；揭示關鍵屬種的生長發育模式，建立較完整的個體發育序列，發現由變態發育過程中幼體與成體形態差異所導致的系統分類問題；初步建立包含發育數據在內的寒武紀節肢動物的譜系演化關系，為探求節肢動物的起源與演化問題提供實證。目前，這一項目正在穩步進行中。

聚團隊之能量開展國際合作

“作為一名新人，能夠取得這樣的科研成績完全得益于我背后有一個優秀的科研團隊。”傅東靜說。

西北大學地質學系創建于1939年，是我國設立最早的綜合性大學地質學系之一，傅東靜所在的西北大學地質學系古生物教研室不僅匯集了包括院士、長江學者、國家杰出青年科學基金獲得者等優秀科研人員，也有初出茅廬的新人。在成員們的共同努力下，團隊取得了諸多創新性科研成果，并享有很高的國際聲譽，在這一團隊中從事科研工作，傅東靜深感幸福。

多年來，團隊曾多次赴歐洲、澳大利亞、加拿大以及非洲、亞洲等國家和地區參與國際項目、會議及野外考察，目前與英國牛津大學、劍橋大學等國際知名大學相關領域專家學者長期保持緊密合作。

2017年9月1—6日，傅東靜召集并主辦了寒武紀節肢動物演化國際會議。會議得到了來自英國牛津大學、劍橋大學、曼徹斯特大學、美國耶魯大學、麻省理工大學、澳大利亞新英格蘭大學、加拿大安大略自然歷史博物館等多所知名高校和科研機構青年專家的廣泛參與，圍繞寒武紀時期化石節肢動物的形態、發育與譜系關系研究等前沿焦點科學問題進行了深入討論，這些都離不開團隊對其的支撐。

科研之外，教學也始終是傅東靜工作的重點。在日常生活中，傅東靜與學生們的相處總是能保持一種亦師亦友的狀態，時刻保持著與學生們的緊密交流。“我覺得我們系出來的本科生都很上進，每個人都有很大的潛力，只要把研究工作給他們鋪墊到位，他們能看到希望，就會做得很好，有時候讓他們放手去做，也往往比想象中做得好。跟學生們在一起，老師也能學到不少東西。”傅東靜說。

在這種教學模式下，傅東靜在教學方面屢創佳績。2016年，她獲得了陜西省高校青年教師教學競賽二等獎和現場教學第二名；2015年，獲得了西北大學教學競賽理科組第一名，以及西北大學“優秀教師”和“青年學術骨干”等榮譽稱號。近年來，她多次參加陜西省高校和西北大學教師培訓，為新入職青年教師講授示范課程。目前，她已培養在讀博士、碩士3人，本科創新項目2人，1人獲得“國家優秀研究生獎”。

談起自己目前的工作與生活狀態，傅東靜總是充滿了感恩。“并不是每個人都能做自己喜歡并且擅長的工作。”她說。但是她卻擁有這樣一份延續自己最初信仰的職業，她很知足也很幸福。

對于今后的規劃，她則坦言，未來要在國際交流與合作中，取長補短，讓自己目前的研究工作更進一層，深入到寒武紀節肢動物研究中，發現更多未知的奧秘。