荔枝新闻专稿 记者/王晟
在1月20日 由中国科学院和中国工程院院士评选出的“2020年中国十大科技进展”中，南京大学樊隽轩、沈树忠领衔研发的“全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线”，名列榜单，成功入选。
这条曲线，显示了远古海洋生物多样性变化。而且，它还是一条“高清版”的曲线，用高精度的时间分辨率，帮助人类更清晰地了解地球在数亿年间的生物多样性演变史。
据目前普遍的认识，地球诞生于46亿年前，最早的生物大约出现在36~37亿年前——无论是远古海洋中的原始生命，还是曾经的霸主恐龙家族，它们萌发、演化、兴盛又灭亡，最终有99%都消失在历史的长河中。作为生物界的“晚辈”，人类只能从远古生物留下的痕迹和化石中，摸索生命的旧貌，回溯生物演化的历程，探寻地球生物多样性变化的漫长历史。
可惜，目前已经发现的化石，是破碎不全的记录。上世纪80年代以来，科学界复原出的生物多样性曲线，只能粗略地看出生命繁衍兴衰的大致走势。就好比问世之初的数码相机所拍的照片，可以模模糊糊地看出几千万年之间，地球生物圈发生了什么大的变动。如果想要继续“放大”，看得更细致，比如几百万年、几十万年，甚至几万年之间，生物多样性还有过什么变化——对不起，时间的分辨率太低，这些曲线无法提供答案。
南京大学地球科学与工程学院樊隽轩教授和沈树忠院士的科研团队，针对这一世界级难题，开展科研攻关。他们与中科院南京地质古生物研究所等国内外单位合作者合作，遴选出3112个地层剖面，以及11268个海洋化石物种的26万条化石数据，自建大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年前的海洋生物多样性变化曲线，其时间分辨率约为2.6万年，较国际同类研究的精度提高了400倍。
这意味着我们可以重现生命演化的精细过程，对古生物多样性的估算会更准确，还能评估生物多样性的变化速率和模式，发现一些地球历史上突发性的重大事件以及短时间的剧烈波动，找出生态系统和环境的突变，对生物多样性到底有什么影响。
这条新建立的多样性变化曲线，更准确地重现了地质历史中三次生物大灭绝事件和两次重大生物辐射事件的精细过程。
2.52亿年前，地球发生了人类迄今为止识别出的最大规模的生物灭绝事件，导致约80%的海洋生物在数万年内迅速灭亡，这一事件的发生，与当时全球气候的快速升温密切相关。
此外，在此次研究中，研究人员发现，4.9-4.7亿年前的中晚奥陶世和3.4-3亿年前的石炭-二叠纪，全球气候变冷，海洋平均温度下降5度左右，但生物多样性却大幅增加。
沈树忠院士说：“这对于我们认识人类活动导致的第六次生物大灭绝以及与全球气候变化之间的关系具有重要科学价值。”
该成果于2020年1月以Article形式发表于Science。Science评述该研究“将推动整个演化古生物学的变革”，Nature评述“古生物学家以惊人的细节绘制出地球3亿年历史”。
在1月20日两院院士评选“2020年中国十大科技进展”的发布会上，沈院士说，他们今后还将利用超算、人工智能算法等手段完善和推进相关研究。
他表示：“ 希望可以在现有基础上，进一步完善全球化石样本数据，采集更多世界范围内的化石记录，将来可以把整个地球历史的化石记录都做到自主研发的大数据库里，帮助更好地认知地球生物多样性现状和规律，在更精确的时间尺度上，重建生命演化的历史，进而给地球和人类的未来走向更多启示 。”
（本文部分内容综合自：南京大学官方微信、科技日报。本文系荔枝新闻专稿，拒绝一切删改）
