解码化石信息 探索演变奥(ao)秘（讲述·发扬迷(mi)信家精力）,研究,生物(wu),海(hai)军

宋海(hai)军出生于山东济(ji)宁农村，从小就(jiu)喜欢亲近大自然，填报大学(xue)自愿时(shi)便挑选了地质学(xue)专业。从大二开始，他就(jiu)跟着先(xian)生到浙江、贵(gui)州等地进行田野科考(kao)，研究有孔虫等古(gu)生物(wu)化石。经由本硕博9年的学(xue)习，宋海(hai)军于2012年毕业并留校任教。

在距今约2.52亿年的二叠纪和三叠纪之交，发生过一次生物(wu)灭绝(jue)事(shi)件。揭开这(zhe)次事(shi)件中的种种谜团，是我国地质大学(xue)（武汉）几代科研人接(jie)力搏(bo)斗的方向。

“已经存(cun)在数(shu)亿年的有孔虫，漫衍广泛，具有易于留存(cun)为化石的壳(ke)，可以(yi)通过阐明这(zhe)类单细胞微生物(wu)化石出现的前后顺序，来肯定地层(ceng)的年月，从而展(zhan)现生物(wu)演变纪律。”宋海(hai)军零碎研究了从田野采集到的6000多个有孔虫化石，再连系其(qi)他化石种别，取(qu)得了一些发现。“此前，关于这(zhe)次生物(wu)灭绝(jue)事(shi)件的缘故原由，有学(xue)者认为可能是因为小行星撞击地球，但(dan)通过研究，我们认为，可能是因为极(ji)端高(gao)温和缺氧。”宋海(hai)军说。

迷(mi)信家发现，约莫2.5亿年前，在今天俄罗斯的西伯(bo)利亚区域，发生了一次超大规模的火山迸发，持续(xu)了超过100万年，导致全球变暖、海(hai)洋大面积酸化、缺氧以(yi)及有毒气体的释放。往常，那里(li)另有一片面积达200万平方千米(mi)的火成岩(yan)区域。基(ji)于扎实的证(zheng)据，宋海(hai)军的研究得到学(xue)界(jie)的承认，相干(gan)成果发表在《自然·地球迷(mi)信》等刊(kan)物(wu)上。

立异(yi)技术应(ying)用，推动学(xue)科交织融合

在我国地质大学(xue)（武汉）未来城校区，身穿白色实验服的宋海(hai)军正带着团队(dui)成员在海(hai)洋生态摹拟实验室做(zuo)实验。他们顺次调整温度、pH值等参数(shu)，并透过玻璃水缸观察摹拟海(hai)洋环境中的海(hai)螺、贝壳(ke)等实验生物(wu)的反应(ying)，记录详细数(shu)据。

“实验摹拟、大数(shu)据等新技术的应(ying)用，给我们的研究带来了新机遇。”宋海(hai)军说，学(xue)校搭建的海(hai)洋生态摹拟实验室，可以(yi)同(tong)时(shi)摹拟10个以(yi)上环境梯度，通过观察其(qi)中的生物(wu)相应(ying)，并与古(gu)生物(wu)化石中发现的信息作比拟，可以(yi)了解古(gu)海(hai)洋环境与古(gu)生物(wu)演变之间(jian)的关系。

气候(hou)变化是影响生物(wu)多样(yang)性的紧张因素。10多年来，宋海(hai)军基(ji)于古(gu)温度和化石大数(shu)据睁开研究。

“水的氧同(tong)位素比例跟着温度、降水量的变化而变化，通过阐明化石中的氧同(tong)位素序列，可以(yi)重(zhong)建当时(shi)的气候(hou)环境。”宋海(hai)军领导团队(dui)行使85万多条化石记录，计算出4.5亿年以(yi)来海(hai)洋生物(wu)变化情况。基(ji)于2万多条氧同(tong)位素记录，研究古(gu)温度变化纪律。经由频(pin)频(pin)的摹拟和计算，宋海(hai)军提出了生物(wu)变化情况的温度临界(jie)点(dian)，即“气候(hou)阈值”。

“地质学(xue)的研究要以(yi)古(gu)示(shi)今、将今论古(gu)。”宋海(hai)军说。他们的研究成果，有助于人们阐明研究地球温度变化的长期趋势和影响，多次被联(lian)合国当局间(jian)气候(hou)变化特地委员会报告引用。

此外，宋海(hai)军还积极(ji)推动学(xue)科交织融合，探索将野生智(zhi)能技术与地质学(xue)相连系。2018年起，他领导学(xue)生从底子的编程和数(shu)据处理技能开始，渐渐探索如何将深度学(xue)习算法(fa)应(ying)用于地质学(xue)。他们基(ji)于近50万张化石和岩(yan)石照片的学(xue)习和训练，研发了基(ji)于深度卷积神经收集的化石野生智(zhi)能鉴定平台，对古(gu)生物(wu)化石门类鉴定精确率超过了90%、岩(yan)石种别鉴定精确率超过80%。“这(zhe)一交织领域目前还存(cun)在较(jiao)大的研究空白，我们还要继续(xu)探索。”宋海(hai)军说。

从兴趣出发，培育种植提拔高(gao)水平底子研究人才

贵(gui)州省贵(gui)阳市(shi)和龙里(li)县交界(jie)的一个小山包(bao)上，宋海(hai)军带着几逻辑(ji)学(xue)生进行田野踏勘。突然间(jian)听到一声(sheng)呼喊。宋海(hai)军循声(sheng)赶来，只见大三学(xue)生代旭手中握着一块奇特的化石碎片，下面的生物(wu)形状他从未见过……

9年前这(zhe)次不(bu)经意(yi)的发现，揭开了地球生命演变历(li)程中的紧张环节——贵(gui)阳生物(wu)群的神秘面纱。经由鉴定，代旭手中的这(zhe)块碎片是人类迄今为止发现的最(zui)陈旧的龙虾，距今2.508亿年。去年，由宋海(hai)军团队(dui)主导完成的论文《中生代一个新的特异(yi)埋藏化石库展(zhan)现古(gu)代类型(xing)海(hai)洋生态零碎》在《迷(mi)信》杂志发表，稿件的第一作者，便是已成为团队(dui)紧张成员的代旭博士。

代旭说：“2015年以(yi)来，我们在贵(gui)阳周边地层(ceng)中连续(xu)发现了鱼、菊石、虾、有孔虫等12个纲40多种生物(wu)，为我们明白自然界(jie)的生命恢复速度和模式提供了新素材。”

“兴趣是最(zui)好的先(xian)生，也是高(gao)水平底子研究人才能够脱颖而出的枢纽因素。”宋海(hai)军说，地球迷(mi)信相干(gan)专业的实际学(xue)问对照枯燥，若是一开始就(jiu)让学(xue)生读文献，教学(xue)结果其(qi)实不(bu)好。所(suo)以(yi)，他常带学(xue)生去田野挖掘化石、去实验室做(zuo)样(yang)品阐明，先(xian)培育种植提拔兴趣，再做(zuo)实际研究。

代旭原本在经济(ji)经管学(xue)院就(jiu)读。“有时(shi)听到宋先(xian)生讲的‘普通地质学(xue)’课程，让我对古(gu)生物(wu)领域发生了兴趣。”代旭说，厥后他研究生考(kao)到了地球迷(mi)信学(xue)院，跟着宋海(hai)军在各地做(zuo)田野科研。

往常，宋海(hai)军带了10多个硕士、博士，还给本科生、研究生开设了“古(gu)生态学(xue)”“地球生物(wu)学(xue)”等课程，遭到同(tong)学(xue)们的欢迎。每年他还会支配一两个月时(shi)间(jian)，带学(xue)生去做(zuo)田野科研，他们的萍踪已遍及20多个省份。

这(zhe)几年，宋海(hai)军还积极(ji)参加各类科普流动。“进展(zhan)通过我们的各种积极(ji)，让更(geng)多人了解、喜欢这(zhe)门‘以(yi)古(gu)示(shi)今’的学(xue)科。”宋海(hai)军说。

记者手记

每一次新发现都令人惊喜

宋海(hai)军的书架上，摆着一本本册(ce)页已经泛黄的“田野记录簿”。一幅幅手绘的地层(ceng)漫衍图上，细致描述着不(bu)同(tong)岩(yan)层(ceng)的各种特性……他的不(bu)少研究成果，恰是源(yuan)自这(zhe)些宝贵(gui)的原始材料。

田野调查充满挑衅。地质科研事(shi)情者要面临的，是一望无际的荒原戈壁、人迹罕至的荒山野岭，以(yi)及严寒酷暑(shu)甚至极(ji)端天气。

对大多数(shu)人来说，探究一块块岩(yan)石中的细节，无疑是繁琐枯燥的。然而，那些庞大地质突变期的枢纽线索，那些暗藏地球变迁奥(ao)秘的蛛丝马迹，正潜藏其(qi)中。

宋海(hai)军说，每一次田野调查中的新发现都令人惊喜，这(zhe)让他更(geng)加热(re)爱自己从事(shi)的奇迹。热(re)爱，是泛博地质科研事(shi)情者在冗长岁月中高(gao)低求索的不(bu)竭动力。