編者按:
對于一個國家而言,科技是軟實力。國家重點實驗室是一個行業科研水平最高標準的體現,也是一個國家科研水平最高標準的體現。我國重點實驗室在科學前沿探索和解決國家重大需求方面發揮了非常重要的作用,我們會對部分重點實驗室進行介紹,讓讀者走近科學大師,感觸科技前沿,提高科學文化素質。
距今約5.3億年前的早寒武紀,比人們熟悉的侏羅紀時期還要早4億年。當時,地球上的生命是以什么形態存在的呢?
在云南澄江帽天山,一塊被意外發現的化石揭開了這段地球上最遙遠的歷史,更記錄了數億年前生命的痕跡。這便是距今5.3億年,被國際科學界譽為“古生物圣地”“古生物化石模式標本產地”“世界級的化石寶庫”的澄江動物化石群。
2012年7月1日,在圣彼得堡召開的第三十六屆世界遺產大會上,云南澄江化石群成功申報世界自然遺產,填補了中國化石類自然遺產的空白。而這一研究發現只是現代古生物學和地層學國家重點實驗室眾多珍貴發現中的一個。
現代古生物學和地層學國家重點實驗室依托中國科學院南京地質古生物研究所,于2001年7月由科技部批準建設。經過數十年的發展,實驗室已經成為古生物學和地層學領域的國際領先者,目前是國際三大古生物研究中心之一,也是中國在古生物學和地層學領域的重要科研基地。在這里,科學家如同時間偵探,穿梭于億萬年的歷史迷霧中,探尋生命起源的奧秘和地球演變的足跡。
關于生物的起源和演化、地球生命系統的演變,化石是最好的見證者。但化石本身不會告訴人類它來自哪個年代,因此現代古生物學和地層學國家重點實驗室有五個主要研究方向,分別是綜合地層、早期生命演化、古生代海洋生物演化、陸地生態系統的形成和演化、沉積礦產的基礎地質。其中,綜合地層是第一研究方向。
“全球地質年表”是全世界地質學家的共同語言,也是研究地球各種物質和生命過程所必需的統一的時間框架。然而,國際年代標準如何確定,就需要全球年代地層單位界線層型剖面和點位(GSSP)——俗稱“金釘子”來界定。作為特定時間段和時間點的全球標準,“金釘子”的確立代表了一個國家地學研究的綜合實力。中國在確立“金釘子”方面的成績尤為突出,其中現代古生物學和地層學國家重點實驗室團隊主持確立7枚,參與確立2枚,這在國際上是獨一無二的成就。
我國第1枚“金釘子”是奧陶系達瑞威爾階的底界,于1997年在浙江省西部的常山縣黃泥塘剖面被確立。2011年7月,位于浙江江山碓邊附近的寒武系江山階“金釘子”被確立,成為在我國確立的第10枚“金釘子”。2018年6月,第11枚“金釘子”被“釘”在了貴州劍河。這不僅是一個科學里程碑,還是中國地學研究綜合實力的體現。
現代古生物學和地層學國家重點實驗室的科研成果不僅在地層學領域取得突破,還在古生物學領域取得顯著進展。在過去的半個多世紀里,全球相同時代地層中發現了30多處埃迪卡拉生物群化石,唯獨中國沒有。中國科學院南京地質古生物研究所研究員袁訓來和他的團隊艱難尋找,終于在三峽考察時意外發現一塊看上去有點像芭蕉葉,也有點像烏龜殼的石頭,而這也是他們一直在尋找的典型的埃迪卡拉生物群化石。
埃迪卡拉生物群的發現,成為我國早期生命研究領域的一個重大突破,其中凝聚了幾代科學家的不懈堅持,可謂“十年磨一劍”。這樣的發現在現代古生物和地層學國家重點實驗室發展歷史上還有很多。
1984年,剛碩士研究生畢業的古生物研究員侯先光憑借一塊化石,意外發現了澄江動物群化石。隨后,陳均遠和舒德干等科學家通過不斷挖掘與深入研究澄江動物群化石,深度詮釋了“寒武紀大爆發”這一令達爾文都感到困惑的重大疑難科學問題。地層古生物學家金玉玕帶領的團隊精細剖析了二疊紀末期生物大滅絕事件,為理解地球生態系統的最大一次災難提供了寶貴的科學依據。
科學傳播和科教融合也是現代古生物學和地層學國家重點實驗室工作的重要組成部分。科研人員不僅在國內外學術刊物上發表高質量的研究成果,還積極參與科普教育和公眾科學傳播的活動。南京古生物博物館、化石網和《生物進化》雜志等平臺,都是實驗室對外宣傳的窗口。通過這些平臺,實驗室將古生物學和地層學的知識與研究成果傳播給了更廣泛的讀者。
現代古生物學和地層學國家重點實驗室的科研人員用智慧和勇氣不斷解鎖地球歷史的密碼,為大眾揭開生命演化的神秘面紗,不僅讓我們對地球的過去有了更深的理解,還為我們的未來提供了無限的可能。隨著科學研究的不斷深入,我們期待實驗室帶來更多的科學發現。