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科学|【中国科学报】小学科 大作为( 二 )


现代古生物学和地层学国家重点实验室常务副主任张元动是我国第一枚“金钉子”的主要完成人之一 。他回忆道 ， 第一枚“金钉子”的创建工作是从1990年开始的 。
这一年 ， 在导师陈旭的指导下 ， 张元动开始在浙江和江西交界的“三山地区”（江山—常山—玉山）搜集博士论文需要的笔石化石材料 ， 主要针对奥陶系中部的一段地层 。奥陶系形成于距今4.88亿~4.44亿年前 ， 是地球海洋生命系统形成以来海洋生物开始急剧多样化的关键时期 。全球奥陶系的“金钉子”研究工作虽然从20世纪70年代已经开始 ， 但因面临诸多棘手难题而进展缓慢 。
为了解决不同剖面间化石物种的保存差异问题 ， 张元动选择了当时还非常陌生的计算机图形对比方法 ， 并对这一方法进行了改进 。“该方法在国外主要用于油气勘探领域 ， 在国内还鲜为人知 ， 通过这一方法我们最终成功解决了‘金钉子’界线所要求的高精度划分对比问题 。”张元动说 ， “此后 ， 这一方法不断被用到其它‘金钉子’和全球性地质事件的研究中 。”
他感叹道 ， 尽管第一枚“金钉子”的建立过程困难重重 ， 但老一辈科学家的智慧和勇气 ， 以及对科学的执着追求 ， 往往能峰回路转 ， 迎来突破 。
此后 ， 实验室研究员金玉玕、陈旭和时任国际地层委员会副主席彭善池等领导的以中国科学家为主的国际工作组 ， 分别为二叠系、奥陶系和寒武系又建立了6枚“金钉子” ， 使实验室在国际地层学领域的总体优势越来越明显 。
2011年7月 ， 位于浙江江山碓边附近的寒武系江山阶“金钉子”确立 ， 成为在我国确立的第十枚“金钉子” ， 也使我国一跃成为目前世界上拥有“金钉子”最多的国家 。
“金钉子”的确立和审批是个严谨且漫长的过程 。我国加入全球“金钉子”研究比国际同行晚了近20年 。现代古生物学和地层学国家重点实验室“金钉子”研究团队通过努力 ， 不仅在短时间内实现了赶超 ， 还确立了我国在国际地层学领域的引领地位 。
化石是生物演化的最好见证者
随着多个“金钉子”在我国先后确立 ， 现代古生物学和地层学国家重点实验室也在国际地层古生物学领域获得越来越大的话语权 。
生物的起源和演化、地球生命系统的演变 ， 化石是最好的见证者 。走进现代古生物学和地层学国家重点实验室 ， 随便推开一间科研人员的办公室 ， 最先映入眼帘的无一例外是琳琅满目、大大小小的化石 。
“化石本身不会告诉你它来自哪个年代 ， 我们实验室的第一个研究方向——综合地层 ， 恰恰可以回答这个问题 。”现代古生物学和地层学国家重点实验室主任袁训来向《中国科学报》介绍了实验室的5个主要研究方向 ， 分别是综合地层、早期生命演化、古生代海洋生物演化、陆地生态系统的形成和演化、沉积矿产的基础地质 。
其中 ， 沉积矿产的基础地质是2019年实验室优化调整后新纳入的研究方向 ， 主要面向国家重大需求和国民经济主战场 。“除了这个方向 ， 实验室的另外4个研究方向均处于世界领先地位 。”袁训来以他和朱茂炎领导的早期生命研究团队为例说 ， “我们团队在《自然》《科学》等国际知名期刊上发表的论文 ， 占据该期刊同领域论文数量的20%左右 。”
每一项成果的背后都离不开一块块化石的发现和研究 。2011年夏天的一个晚上 ， 袁训来接到课题组周传明打来的电话：“陈哲、王伟、关成国和我在三峡出野外时 ， 从老乡屋顶废弃的石堆里发现一块化石 ， 现在把图片发你看看 。”
收到照片的袁训来异常惊喜：“这块看上去有点像芭蕉叶 ， 也有点像乌龟壳的石头 ， 就是我们一直在寻找的典型的埃迪卡拉生物群化石 。”
虽然中国的埃迪卡拉系出露和分布非常广泛 ， 但在此之前一直没有发现典型的埃迪卡拉生物群化石 。在过去半个多世纪里 ， 全球相同时代地层中发现了30多处埃迪卡拉生物群化石 ， 唯独在中国没有 。


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