不久前，中國地質科學院地質研究所的地層與古生物實驗室正式通過驗收，成為自然資源部重點實驗室。這也是中國地質調查系統目前唯一聚焦生命歷史與地層定年、服務自然資源管理的部級重點實驗室。在國內多家古生物專業研究機構中，這一重點實驗室的學術特色是什麼，獲得了哪些具有國際影響力的科研成果？近日，記者前往該實驗室一探究竟——

01 緊跟地質改革步伐 瞄準國際科學前沿

在漫長的地質歷史中，形形色色的生命在地球舞臺不斷地登臺謝幕。“古生物化石是這些生命留下的寶貴‘文字記錄’，各類岩石堆疊形成的地層則是儲存這些特殊文字的‘書卷’。而我們的使命，就是讀懂這部特殊的地質史書，解密生命演化波瀾壯闊的歷史，探索地球環境的演變過程。”自然資源部地層與古生物重點實驗室主任劉鵬舉對記者說。

地質所地層與古生物實驗室創立於1956年，地質界赫赫有名的許傑院士、孫雲鑄院士都曾在此工作。悠久的歷史和深厚的底蘊，為實驗室發展積澱了肥沃的科研土壤。在新中國經濟建設早期，實驗室就致力於為摸清中國地質礦產家底提供基礎支撐，在全國範圍內開展了大量的地層古生物調查工作，成為中國最大規模的地層與古生物研究中心之一。

八臂仙母蟲復原圖

儘管歲月幾經變遷，但科學精神薪火相傳，實驗室始終保持著自身優勢和特色，在地層和古生物基礎研究領域默默耕耘。部重點實驗室建設期間，面向國家自然資源管理需求，該實驗室不斷優化調整研究方向。目前已初步構建了一支以中青年骨幹為主、具有國際領先水平的科研隊伍，協同開展多門類無脊椎化石、恐龍和鳥類等脊椎動物化石、古植物研究，並將成果廣泛應用於地層年代確定、古地理環境重建等多個方面。近年，有7人先後在國際地層委員會成冰系分會、埃迪卡拉系分會、石炭系分會、三疊系分會，世界地質圖委員會南亞和東亞分會，聯合國教科文組織世界地質公園理事會，亞洲恐龍協會等多個國際學術組織任職。實驗室的科研能力和國際學術地位由此可見一斑。

當前，實驗室凝聚形成了三個核心研究團隊：一是劉鵬舉研究員領銜的埃迪卡拉紀—寒武紀早期古生物學與地層學（早期生命起源與演化）研究團隊；二是以姬書安研究員為首的陸生古脊椎動物研究團隊；三是金小赤研究員率領的晚古生代古地理研究團隊。“這三個研究團隊學術水平處於國內領先，部分領域位於國際最前沿。近些年，在演化生物學、生物地層學、地質年代學、古地理學、化石埋藏學等領域均取得了大量的研究進展。”劉鵬舉說。

02 聚焦埃迪卡拉紀微體化石 揭示早期生命演化

劉鵬舉是中國古生物學會化石藻類專業委員會副主任，專門從事埃迪卡拉紀早期生命起源與演化及地層學研究。

微體化石一般在毫米甚至微米級別大小，必須藉助顯微鏡觀察、研究。然而，就是這些來自遠古的小傢伙，卻攜帶了豐富的地質資訊，具有重要的理論意義和實用價值，可以用以了解遠古生命豐富多彩的形式、確定岩石的年齡和恢復古地理環境。

湖北三峽地區是劉鵬舉多年持續工作的化石寶庫。

在峽東，他領導的團隊與瑞士同行合作，發現了許多新的化石點位和大量化石新屬種，揭示了目前世界上最為豐富的埃迪卡拉紀化石群之一，極大地豐富了埃迪卡拉紀微體生物群面貌。據此，劃分的兩個疑源類化石組合，以及“上部組合可以與澳洲埃迪卡拉紀複雜具刺疑源類組合相對比，澳洲缺失可與峽東地區下部組合相對比”的疑源類化石的新認識，得到了國際同行的認可。

還是在峽東地區，他還獲得了新的鋯石SHRIMP年齡614±7.6Ma，根據新的進展，提出了峽東地區埃迪卡拉系2統5階的劃分方案。2019年，他領導的科研團隊根據全球性分佈疑源類化石的產出層位，又綜合提出了4個具有全球對比意義的微體化石帶。這是目前最為詳細的微體化石生物地層帶的劃分方案，為國際埃迪卡拉紀年代地層的細化提供了新的依據。

在這一領域，實驗室唐烽研究員聯合瑞典科學家在貴州江口縣翁會村發掘的5.6億年前的“八臂仙母蟲”堪稱轟動古生物學界的明星。它出自埃迪卡拉系一個巨集體碳質壓膜化石群，呈橢圓盤形，八條螺旋狀的懸臂形如太空中“仙女座大星雲”。

以往中國發現的早期生命記錄，幾乎都是印模化石，相當於生命活動留下的“腳印”。而“八臂仙母蟲”代表了迄今最早的多細胞動物的實體巨集體化石，將水母類出現的最早記錄從著名的早寒武世“寒武紀生命大爆發”推前了約3000萬年。英國權威雜誌《自然》刊登了題為《遠古海洋水母撼動動物進化樹》的專題評述。

埃迪卡拉紀—寒武紀過渡時期是後生動物演化的重要階段。地學界的一個廣泛認知是，在埃迪卡拉系—寒武系界線處發生過一次大規模的生物絕滅事件，導致幾乎沒有埃迪卡拉紀的生物延續到寒武紀早期。而實驗室的楊犇博士，在中國雲南東部、陝西南部和哈薩克等地發現了埃迪卡拉系—寒武系界線處存在過渡性化石群。該生物群既包含典型的埃迪卡拉紀的生物，如克勞德管等管狀生物，也含有大量的寒武紀早期的小殼生物，如原牙形刺等。這是全球範圍內首次報道的埃迪卡拉紀與寒武紀之間的過渡型別，揭示出兩者界線處的生物滅絕的規模可能比以前所認識的要小，部分埃迪卡拉紀典型生物延續到了寒武紀早期。“這個發現，為進一步理解和探討寒武紀生命大爆發，和重新審視前寒武系—寒武系界線的國際標準提供了新的材料。”劉鵬舉說。

記者在實驗室見到了年輕的楊犇博士，並作了進一步的了解。原來，國際地層委員會1992年將全球前寒武系—寒武系界線的標準確定在加拿大紐芬蘭幸運角。在世界諸多“金釘子”當中，唯獨這顆“金釘子”是根據遺蹟化石確定的，限制了全球對比潛力。多年以來，重新尋找合適的全球層型候選剖面一直是國內外有關專家共同訴求。而楊犇等人基於新發現，在寒武系最下部建立了一個新的生物亞帶，恰恰為該界線的重新修訂提供了新的化石依據。

03 立足古脊椎動物學科優勢 新發現不斷湧現

從公眾認知的角度看，埃迪卡拉紀化石研究頗有些陌生，但與之相反，實驗室古脊椎動物科研團隊對中生代恐龍等大型脊椎動物化石研究的系列成果，可謂聲名遠播。這也是實驗室身處國際前沿的特色優勢。

實驗室的季強研究員是國際古生物界的重量級人物，他和姬書安研究員共同研究的中華龍鳥有力地支援了鳥類恐龍起源的觀點。在美國《國家地理》創刊110週年慶祝會上，時任美國總統克林頓手持封面印有尾羽龍復原圖的《國家地理》雜誌，熱情稱讚中華龍鳥、原始祖鳥和尾羽龍是20世紀最重要的科學發現之一。就在2019年“偉大曆程輝煌成就——慶祝中華人民共和國成立70週年大型成就展”中，人們還看到了“中華龍鳥”的身影。其配文為：1996年8月，中國發現並命名了“中華龍鳥”化石，為國際古生物界作出了重大貢獻。

“這是實驗室季強研究團隊多年前的一項重大科研成果。近幾年，這一領域又有一系列新成果面世：翅膀很短不能飛行的孫氏振元龍、柴雞一樣大小的迷你豫龍、剛從蛋殼中孵化的中華貝貝龍等，極大地豐富了中國恐龍化石的寶庫”，劉鵬舉告訴記者，自2012年地層古生物學重點實驗室進入建設期以來，該團隊成員已在《科學》《自然通訊》《科學報告》等著名的刊物上發表了成果論文6篇。

孫氏振元龍，是一種大型長羽毛卻並不具備飛翔能力的馳龍類恐龍，生活於1.25億年前的早白堊世，也是目前發現的最大且具有類似鳥類翅膀的恐龍，其發現增加了早白堊世長羽恐龍的多樣性。2015年7月16日，世界知名的《科學報告》刊登了相關成果，實驗室的呂君昌研究員是這項研究的第一作者。

呂君昌，是實驗室在恐龍領域，尤其是翼龍研究領域，有著閃亮成果的國際知名學者。然而，2018年10月，無情的病魔奪去了他年僅53歲的生命，為實驗室和研究留下了巨大的損失和深深的遺憾。現在，他的兩名學生接過了他的學術接力棒，在實驗室的大力支援下，繼續著老師未竟的事業。

就在幾個月前，《Peer J》雜誌發表了實驗室的一項新成果：與丹麥哥本哈根大學等單位牽頭的中外研究小組，在遼西地區發現一新的帆翼龍類化石，命名為呂氏努爾哈赤翼龍，以致敬呂君昌的卓越貢獻。

中華貝貝龍

呂君昌還是“中華貝貝龍”的主要研究者之一。

著名的“中華貝貝龍”化石產自河南西峽盆地上白堊統下部高溝組地層中，是一窩巨型長形蛋，蛋的長度可達45釐米，重約5千克，蛋巢直徑約2~3米，一窩蛋大約有24枚以上，呈環狀排列。經研究，它不僅是迄今世界上發現的最大恐龍蛋，而且是一種新種巨型竊蛋龍的胚胎。

有關恐龍及原始鳥類的發現還有很多。比如，中生代絕大部分的原始鳥類牙齒表面光滑，不具齒飾，而實驗室青年學者王旭日在中國遼寧省首次發現了牙齒具有像恐龍牙齒一樣褶皺構造的鳥類化石。在遼寧建昌發現的迄今最早（1.6億年前侏羅紀）的儲存最完整的多瘤齒獸類哺乳動物——歐亞皺紋齒獸，代表了與恐龍同時生活在地球上的一種嬌小、敏捷的哺乳動物。它因牙齒具有瘤刺狀結構得名，其發現對研究多瘤齒獸最早期的演化、食性分異、運動適應起源等具有重要科學意義。

04 古地理研究服務社會 基礎地質成果斐然

學以致用，回饋社會，是古生物人內心的情懷。利用化石的形態演化序列，可以準確標定地層年代，根據化石對生態環境的要求，還可以反演恢復地質時期的古地理環境，這些無論對地學理論研究，或是工業界自然資源勘查管理，都是不可或缺的。

晚古生代特提斯洋的古地理的重建工作，也一直是實驗室的優勢領域。特提斯洋是晚古生代時期分隔地球南北大陸的古海洋，深刻影響了當今歐亞大陸的地質格局和礦產資源分佈背景。實驗室金小赤研究員作為負責人，黃浩副研究員作為中方骨幹，聯合亞洲和歐洲的科學家，領導了國際地學計劃IGCP-589專案，對特提斯洋的古地理格局開展精細重建。金小赤及其團隊多次深入“世界屋脊”青藏高原，以及雲南西部，開展生物地層學、沉積學、古地理學等多學科綜合研究，黃浩專注於李四光先生提出的科化石的研究，一系列成果受到國內外學者關注。

所謂國際地學計劃（IGCP），是由聯合國教科文組織和國際地科聯共同發起，旨在構建多國地質學者協同攻關重大地學問題的國際平臺。依託IGCP-589專案“亞洲特提斯域的演化：成因、過程與結果”，亞洲特提斯域研究的國際合作與交流大大加強，成果陸續出版在4部國際SCI專輯中。作為副主編，金小赤還參與編輯出版了備受世界地質圖委員會讚譽的1：500萬亞洲地質圖。

侯鴻飛（左三）帶領的國際科研團隊在廣西柳州碰衝剖面確立了一枚石炭紀“金釘子”。

利用化石服務地層定年，是古生物工作最直接的應用，實驗室在這一領域成果斐然。

一方面是確立石炭系內部的“金釘子”。“金釘子”是國際地層委員會劃分對比地層的權威標準。侯鴻飛研究員聯合比利時等多國科學家攻關，將石炭紀內部劃分的一枚“金釘子”精準確立在廣西柳州碰衝剖面，為中國獲得第九枚“金釘子”；前寒武紀化石較少，是目前“金釘子”的“處女地”，劉鵬舉深入剖析中國湖北宜昌的化石證據，提出了紮實的生物地層劃分方案，其成果被國際地層委員會作為埃迪卡拉系劃分標準的主要依據之一。

另一方面是完成新版《中國地層表》。中國地層表提供中國地層劃分對比的最高標準，是地質科研工作，自然資源調查的必要前提。實驗室姚建新研究員、高林志研究員等人聯手中科院和高校科研人員，集中國地層研究之大成，為2014年正式發表的新版《中國年代地層表》作出突出貢獻。

05 面向國家需求 未來無限精彩

談到下一步工作，劉鵬舉告訴記者，作為自然資源部重點實驗室，應該更加凸顯自然資源特色，面向地球科學前沿和國家需求，在理論創新、技術發展和服務地質調查方面開拓進取。立足新的平臺，實驗室將承擔著新的使命與責任：

一是聯手中國地質調查系統其他單位的古生物學與地層學人才，協同創新。現在實驗室已與武漢地質調查中心等單位建立了戰略伙伴關係，不斷探索深化具有地調特色的地層與古生物工作，共同攻關地質調查中的疑難地層問題，解譯重大生命演化事件。

二是保持現有優勢領域的學術地位。繼續在早期生命演化、中生代脊椎動物化石和晚古生代古地理重建等方面加大支援力度，著重培育年輕人員成長，以建設具有國際影響力的核心團隊，力爭產出一批高品質的研究成果。

三是資訊化建設不斷升級。在化石鑑定中心網路平臺、古生物標準化石雲資料庫建設的基礎上，進一步與“地質雲”相結合，完善資訊化建設。

四是強化社會服務意識。積極投身科學普及，向社會福斯宣傳生命與地球環境演化、地層古生物應用價值等專業知識，聯合地方政府開展化石資源的保護與開發。

可以看出，地層與古生物實驗室是個充滿科研熱情和創新活力的集體。在自然資源部重點實驗室這個新的平臺上，每位成員都專注於各自的領域，創新進取，努力為這一古老的學科譜寫著新的篇章。

“我相信，在科學之路上，等待著我們的不僅是艱難跋涉，更有無限精彩。”劉鵬舉充滿信心地說。