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中國科學院院士、中國科學院南京地質古生物研究所研究員朱茂炎——

給地球生命書寫“遠古家譜”(弘揚科學家精神)

本報記者 姚雪青
2026年06月05日08:23 | 來源:人民網-人民日報
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  人物小傳

  朱茂炎,1963年12月生,安徽望江人,中國科學院院士,中國科學院南京地質古生物研究所研究員。他長期致力於新元古代至寒武紀地球環境和生命演化的研究。其團隊原創研究成果曾入選《科學》雜志“2024年度十大科學突破”、“中國基礎研究十大新聞”以及“中國十大科技進展新聞”,5次入選“中國古生物學十大進展”,兩次入選“十大地質科技進展”。曾獲中國科學院自然科學獎特等獎,江蘇省科學技術獎一等獎等。

  我是誰?我從哪裡來?要到哪裡去?人類對自身的終極追問,既是哲學問題,也是科學問題。中國科學院南京地質古生物研究所研究員朱茂炎所做的研究,就是用科學方法回答這些哲學問題。

  辦公室裡,堆著一摞摞資料的桌面上,擺放著幾塊野外科考帶回來的化石。這些外表不起眼的石頭,記錄著地球生命演化之謎。“我們的研究就像給地球生命書寫‘遠古家譜’,追蹤生命如何從最簡單的形態變得復雜多樣。”朱茂炎說。

  “沉下去之后,感覺問題越來越多”

  朱茂炎與地質學的結緣,始於少年時代對大山的向往。有次放學和同學散步,看到長江南面的群山連綿起伏,他忍不住感慨:“要是能到大山裡爬爬山,該多帶勁!”同學隨口一句:“以后考大學學地質,搞地質的人天天爬山。”從那時候,學地質就像一顆種子,在他心裡扎下了根。1981年,朱茂炎考入了長春地質學院(后並入吉林大學)地質學專業。

  讀完本科和研究生后,朱茂炎來到中國科學院南京地質古生物研究所,跟隨研究員陳均遠攻讀博士學位。1984年,中國古生物學家在雲南澄江的帽天山發現了保存精美的寒武紀動物化石群——澄江動物群。當年,陳均遠正致力於開展澄江動物群的化石發掘和研究工作。

  朱茂炎說,一次博士論文選題討論中,陳均遠建議他對澄江動物群化石的保存之謎開展研究。於是,朱茂炎動身前往澄江。

  生物學界有個“達爾文之惑”:在擁有漫長歷史的地球上,直到寒武紀,復雜多樣的生命才開始出現。這一生命演化事件被稱為“寒武紀生命大爆發”。在更古老的岩層中,卻沒有發現這些復雜動物演化的過渡型化石,這與“漸進演變”產生了矛盾。

  上世紀80年代澄江動物群的發現,引起了科學界的關注,也將“達爾文之惑”再度推到了研究者面前。“澄江動物群是保存完整的寒武紀早期古生物化石群,共涵蓋20多個門類、300余種化石,表明地球上所有的動物門類在當時都已出現了,尤其以軟軀體動物化石的罕見保存為特色。”朱茂炎解釋,軟軀體動物很難形成化石,但澄江動物群因淺海裡的泥沙攪動,快速被埋藏在細膩的泥內,在長期無氧環境下形成了礦物質“保護罩”。

  此次澄江之行堅定了朱茂炎的科研選擇。他決定將博士論文題目定為“澄江動物群的埋藏學”,自此投入對寒武紀大爆發的研究。朱茂炎說:“沉下去之后,感覺問題越來越多,瞄准問題研究,就能找到科研的樂趣。”

  “野外科考就是背著饅頭上山、背著石頭下山”

  直到今天,朱茂炎仍對1991年去雲南的一次科考情景十分難忘。“坐一整天公共汽車到達偏遠的目的地,好不容易才找到借宿的地方。”朱茂炎說,第二天清晨,他背著工具上山,尋找剖面和化石。人跡罕至的山區突降大雨,山路陡且濕滑難行,他累得腿肚子直發抖,只能手腳並用,緊緊抓住旁邊的草木,才沒有滑下懸崖。

  “野外科考就是背著饅頭上山、背著石頭下山”,朱茂炎不覺得辛苦,每次發現化石,哪怕是很小的收獲,他都樂在其中。

  朱茂炎第一次嘗到“登頂”的喜悅,是2005年他以第二作者的身份,在《科學》雜志發表了一篇論文。

  此前,學界有個假說:地球曾經歷“冰河時期”,就像一個雪球,赤道大洋都被冰封了﹔接著,又迎來“超級溫室”時期。兩個極端事件結束后,“生命大爆發”開始了。

  朱茂炎和同行在湖北宜昌三峽地層中發現幾層火山灰,証明“雪球事件”在華南和納米比亞這兩個處於不同緯度的大陸上同時結束,從而支持了這個假說的合理性。同時,他們還發現,海洋中發生過一次碳同位素負異常事件,認為當時的大洋氧化水平快速增加,成為導致“生命大爆發”的關鍵原因之一,為解開“達爾文之惑”提供了可能的解釋。

  30多年來,朱茂炎帶領團隊,勇敢攀登一座座科研高峰——

  2020年,朱茂炎團隊在澄江動物群中發現5億多年前的麒麟蝦化石,它嵌合了泛節肢動物和真節肢動物祖先類型的特征,是解開節肢動物起源之謎的過渡型物種﹔

  2024年,團隊成員苗蘭雲博士在華北燕山地區的地層中,發現了多細胞真核生物化石,將包括人類在內的大型復雜動物的“共同祖先”在地球上出現的時間往前推了約6億年﹔

  今年,團隊與合作單位對湘西花垣生物群的發現研究,揭示了深海環境發生快速演化創新,維持較高的生物多樣性……

  朱茂炎認為,科研如爬山,不能想著“彎道超車”,要一步一個腳印。“我們所做的工作,看起來是點上突破,實則是一脈相承、系統推進。”朱茂炎說。

  “要站在整個地球演化的高度來探討生物演化的奧秘”

  “地球生命演化是一個復雜的系統科學,涉及大氣、海洋、地質,以及分子、基因、生態等不同學科﹔要站在整個地球演化的高度來探討生物演化的奧秘。”朱茂炎主張通過國內外合作、多學科交叉的方式,集採眾長開展研究。他經常組織國際學術交流會,發起國際合作計劃,促進學科交叉、人才培養。

  麒麟蝦化石和花垣生物群相關論文的第一作者曾晗,在南京大學讀大二時,就被朱茂炎吸收進課題組,周末跑野外、看標本,開展節肢動物化石研究。從進組開始,朱茂炎就要求他做好資料收集整理工作,建立節肢動物的化石性狀數據庫,以便從譜系關系而不是單一化石的角度來開展研究。

  為了讓更多人了解生命的起源和演化、關注古生物學研究的進展,朱茂炎經常四處奔走。

  “我們利用一些活動機會,向地方政府建言獻策:保護和發展是一體兩面。守護好人類的共同財產,可以成為城市轉型發展的資源。”朱茂炎說,通過大家的努力,野外科考得到了越來越多地方的理解支持。

  1998年,科學家們在貴州瓮安磷礦採區埃迪卡拉紀地層中發現了大量距今6億年的動物胚胎化石,這是全球研究動物起源和早期演化歷史的一個重要窗口。朱茂炎心情很激動,想盡辦法呼吁各界關注,最終使這一化石產地得到了有效保護。

  朱茂炎還經常去學校,給中小學生做科普。他展示各類有趣的研究成果,在孩子們心中種下熱愛科學、關心地球的種子。

  “解開‘達爾文之惑’,我們這一代人做出了一點成績,但還有許多未解之謎仍待探索,需要年輕人接力干下去。”朱茂炎說,團隊目前正在推進3個方向的研究:繼續深耕“寒武紀生命大爆發”,探索更早期的生命演化軌跡,開展生命起源和地外生命研究……攀登新的“高山”,他們一直在路上。

  記者手記

  涵養做科研的定力和耐力

  “坐不住冷板凳,就出不了真學問。”這是朱茂炎常說的一句話。

  地質古生物學的科研工作是“慢工”,從出野外採集化石,到實驗室裡分析處理,周期本就漫長﹔要挑戰“無人區”,做原創探索,是需要下功夫的“細活”。在許多課題研究中,朱茂炎團隊雖然早已發現關鍵化石,但未急於發表論文,而是花數年時間沉澱積累,先把這些珍貴化石研究透徹,再動筆成文,最終一擊“命中”,做出一個個扎實而有重大突破的研究成果。

  科研道路漫長,想要做出真學問,離不開“慢工出細活”的定力,更離不開坐冷板凳的耐力。期待我們的科研工作者踏踏實實,不急不躁,涵養定力和耐力,做出更多服務國家、服務社會的科學研究。

(責編:徐前、朱紅霞)

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