在帽天山，為寒武紀(jì)生物修史

文/半月談?dòng)浾咴廊饺?圖片提供/云南大學(xué)古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

一個(gè)偏居我國(guó)西南邊陲的實(shí)驗(yàn)室，卻在國(guó)際古生物學(xué)界有著極高的知名度和學(xué)術(shù)影響力。在這里，化石研究已打開(kāi)一個(gè)“三維世界”，研究可以深入到距今5.2億年前古動(dòng)物的神經(jīng)……這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的主人，就是把“澄江動(dòng)物群”寫(xiě)進(jìn)生物演化史冊(cè)的云南大學(xué)古生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)。他們的科研成果不止一次登上《自然》等頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，讓世人矚目。

一榔頭敲開(kāi)個(gè)遠(yuǎn)古世界

時(shí)間回到1984年7月1日。35歲的侯先光拿著榔頭爬上了云南玉溪市澄江縣郁郁蔥蔥的帽天山。他在山石中敲啊敲，忽然，一個(gè)5分硬幣大小的白印狀化石出現(xiàn)在他眼前。侯先光眼睛直了，下意識(shí)地念叨：“這是5億多年前的東西！”石頭上的動(dòng)物有頭有尾，正是納羅蟲(chóng)。

侯先光從沒(méi)想過(guò)能在亞洲大陸發(fā)現(xiàn)納羅蟲(chóng)，他更沒(méi)有想到，這一榔頭敲開(kāi)了一個(gè)世界。隨后的歲月里，他在帽天山挖出了數(shù)萬(wàn)塊化石。澄江動(dòng)物群就這樣走進(jìn)了古生物學(xué)的視野，走上了國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，走向了生物演化的教科書(shū)。帽天山化石地也因此入選世界自然遺產(chǎn)。

作為學(xué)界公認(rèn)的“澄江動(dòng)物群之父”，侯先光的工作并非挖石頭那么簡(jiǎn)單。他描述了該化石群絕大多數(shù)動(dòng)物新屬種，發(fā)表相關(guān)研究論文100余篇，多篇刊載于《自然》《科學(xué)》，還寫(xiě)出了5部英文專(zhuān)著。侯先光的探索，讓國(guó)際古生物學(xué)界認(rèn)識(shí)到，5億年前地球生命的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”，有壯闊的一幕發(fā)生在中國(guó)這片神奇的土地上。

大約5.2億年前，寒武紀(jì)的地球發(fā)生了一場(chǎng)震撼人心的巨變。今天地球上90%以上的動(dòng)物門(mén)類(lèi)都在當(dāng)時(shí)短短幾百萬(wàn)年里相繼起源、出現(xiàn)。節(jié)肢、腕足、脊索動(dòng)物等一系列與現(xiàn)代動(dòng)物形態(tài)基本相同的動(dòng)物“集體亮相”，形成了多種門(mén)類(lèi)動(dòng)物同時(shí)存在的繁榮景象。到今天，全球范圍內(nèi)只找到三個(gè)寒武紀(jì)大爆發(fā)的完整化石群，分別位于澳大利亞南部、加拿大落基山脈，以及中國(guó)澄江。

2001年3月，侯先光創(chuàng)立了云南大學(xué)澄江動(dòng)物群研究中心。2004年5月，云南省古生物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在云南大學(xué)成立，他任實(shí)驗(yàn)室主任。云大古生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)正式成軍。

“這是‘云南蟲(chóng)’，其軟軀體化石是所有化石里最珍貴的，誰(shuí)能想象5億多年后，我們還能在化石里看到它的脊索、腸道和腮弓，甚至生殖腺？這是‘九眼精靈’，可能是世界上最早用腿走路的動(dòng)物，從頭到尾有九對(duì)骨板，像九只眼睛。這是‘林喬利蟲(chóng)’，外形如蝦，今天有科學(xué)家認(rèn)為它是蝦的祖先……”說(shuō)起團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的250余個(gè)古生物物種，侯先光如數(shù)家珍。

給化石拍一張“3D照片”

如今，80后教授劉煜成了實(shí)驗(yàn)室的新“管家”，接過(guò)了主動(dòng)讓賢的侯先光先生的接力棒。

在德國(guó)深造多年，入選中組部“青年千人計(jì)劃”，劉煜面前的選擇很多。但這位年輕的教授卻在2016年義無(wú)反顧地選擇了云南大學(xué)。兩年后，他就擔(dān)起了實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任的擔(dān)子，主持日常工作。

在劉煜帶領(lǐng)下，實(shí)驗(yàn)室依舊碩果累累，在全國(guó)高校同類(lèi)研究機(jī)構(gòu)排名中穩(wěn)居前十。2016年度中國(guó)古生物學(xué)十大進(jìn)展云南大學(xué)有2項(xiàng)入選，是除中國(guó)科學(xué)院外入選成果數(shù)最多的機(jī)構(gòu)，其中一項(xiàng)就是劉煜領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)的成果。

劉煜等海外歸國(guó)人才給實(shí)驗(yàn)室注入了新鮮血液，也把國(guó)際上最新的研究技術(shù)引入澄江動(dòng)物群的研究。熒光顯微鏡、電子掃描顯微鏡、顯微CT……特別值得一提的，是掀起化石觀測(cè)“革命”的顯微CT技術(shù)。

“相比咱們熟悉的檢查疾病的醫(yī)用CT，顯微CT的精度要高出數(shù)十倍。借助它，可以實(shí)現(xiàn)化石的三維重建?！眲㈧险f(shuō)。

中華微網(wǎng)蟲(chóng)

澄江化石群眾節(jié)肢動(dòng)物林喬利蟲(chóng)成蟲(chóng)（A）和體長(zhǎng)2毫米幼蟲(chóng)（嵌入圖）

澄江東龍?zhí)敦?/p>

長(zhǎng)形澄江蝦

過(guò)去，老一輩古生物學(xué)家要想看清化石細(xì)節(jié)，得用放大鏡乃至高倍顯微鏡配合鋼針一點(diǎn)點(diǎn)摳，不僅辛苦、費(fèi)眼，還會(huì)在一定程度上破壞化石。借力顯微CT掃描，不僅可以觀察到動(dòng)物“深藏不露”的精細(xì)構(gòu)造，還能最大程度地保護(hù)化石完整性。

僅兩毫米長(zhǎng)的澄江節(jié)肢動(dòng)物幼蟲(chóng)，在顯微CT掃描下，腿肢上微米級(jí)別的剛毛都清晰可見(jiàn)，腹腔內(nèi)的軟體結(jié)構(gòu)也映入眼簾?！斑@才能把所有保存在化石內(nèi)部的信息都提取出來(lái)，我們對(duì)古生物的認(rèn)識(shí)才能夠真正豐富而立體?！眲㈧险f(shuō)，正是憑借顯微CT技術(shù)，云大古生物學(xué)團(tuán)隊(duì)率先發(fā)現(xiàn)了已知最早、最完整的動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

青春的血液在奔流

在侯先光、劉煜兩代科學(xué)家的引領(lǐng)下，更多不同學(xué)科背景的年輕人加入到實(shí)驗(yàn)室?！肮派飳W(xué)因其交叉性，特別需要多元領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才支持?！眲㈧险f(shuō)。

金承勝是團(tuán)隊(duì)中的新人，2017年7月從中國(guó)地質(zhì)大學(xué)畢業(yè)后加入實(shí)驗(yàn)室。

良好的平臺(tái)和寬松的科研環(huán)境是金承勝選擇云大的原因。“實(shí)驗(yàn)室蜚聲海內(nèi)外，研究人員可以自由探索課題、自主支配時(shí)間，我很喜歡。”小金坦言。

金承勝難忘侯先光對(duì)他的一次點(diǎn)撥?！拔易x侯老師論文時(shí)發(fā)現(xiàn)了‘化石缺鈣’這個(gè)提法，覺(jué)得很有趣，就去請(qǐng)教他。他告訴我，幾乎所有的露頭澄江化石都缺鈣，這可能與它們?cè)馐艿暮笃陲L(fēng)化有關(guān)。侯老師鼓勵(lì)我去研究鉆孔樣品中的澄江化石，因?yàn)樗鼈儧](méi)有受到后期風(fēng)化的影響。”小金至今感念侯先光不經(jīng)意間為他打開(kāi)了一片學(xué)術(shù)天地。

循著興趣，金承勝?gòu)娘L(fēng)化追溯到化石的整個(gè)礦化期。他發(fā)現(xiàn)，澄江動(dòng)物群的礦化主要以黃鐵礦化為主。古海洋學(xué)專(zhuān)業(yè)出身的小金想到，不同形態(tài)的黃鐵礦代表了不同的古海洋化學(xué)環(huán)境，那么澄江化石群礦化的差異性應(yīng)該與當(dāng)時(shí)古海洋化學(xué)狀態(tài)有關(guān)。

“未來(lái)，我想研究古海洋化學(xué)狀態(tài)對(duì)澄江動(dòng)物群的影響。我覺(jué)得這會(huì)是澄江化石研究一片引人入勝的新天地?！苯鸪袆僬f(shuō)。