生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。要回溯并重建远古生命的历史，必须要依靠一本本 “石头书”。生命演化的真谛保存在各种地层记录之中，化石记录是唯一开启地球生命历史进程的窗口。作为2020年中国十大科技进展新闻之一，科学家在“天河二号”超级计算机支持下，利用古老化石绘制的全球第一条高精度古生代海洋生物多样性变化曲线，让生命演化的真谛离人类更近了一步。本期《开讲啦》邀请到中国科学院院士、地层古生物学家沈树忠，他将带我们回顾地球曾经经历了什么样的灭绝事件，以及这些事件带给当今人类的启示。

对化石的热爱无处不在

地层古生物学家对化石和古生物能有多爱？看看沈院士就知道了。节目一开始，主持人就放出了一张挤满化石的大理石照片，是沈院士亲手拍摄的。

但是你肯定猜不到这张照片居然来自贵阳机场洗手间里的洗手台。原来，沈院士对化石的热爱已经不止是到野外寻找化石这么简单了，他到了任何一个地方都会忍不住掏出自己的小锤子敲一敲看看上面有没有化石，就连各地的厕所他都不放过。而据小v爆料，沈院士年轻时跟自己的太太约会都要选化石密布的地方。沈院士直言，挖化石在他看来是一件既快乐又幸福的事情。

现场还有谁跟沈院士一样对古生物爱得热烈吗？小v寻找到的连线网友就是这样一个人，她的身边围绕着她亲手做的古生物纸雕：渡渡鸟、猛犸象、领角鸮等等，一件件作品栩栩如生，让主持人直呼“太漂亮了！”。就连见多识广的沈院士也为她竖起了大拇指。

地质历史时期的时间系统

在没有人类出现的地质历史时期，该如何判断时间呢？这就需要地层古生物学家们建立一个时间系统，而“金钉子”就是这个时间系统中最为重要的标志。“就像历史学家把人类的历史划分为不同朝代，如我国的唐、宋、元、明、清那样，地层古生物学家们把距今5.3亿年以来的全球地层年代划分成了102个节点，而每一个时间节点都需要一个“金钉子”来区分”。

那么什么是“金钉子”呢？“就像我们用皇帝的登基来区分不同的朝代一样，金钉子实际上是以某种生物化石在地球上的首次出现来区分过去的不同地质年代”。在演讲中，沈院士用这两个类比，深入浅出地为我们诠释了这个复杂的概念。

据沈院士在节目中透露，中国定下来了11颗“金钉子”，占全球“金钉子”总数的七分之一，是目前确定下来“金钉子”最多的国家之一。“这不仅是一代代地层古生物学家们努力的成果，更是国家在这方面的荣誉”。沈院士在回忆自己参与的国内两枚“金钉子”的工作时，骄傲自豪之情溢于言表。最后沈院士笑道，“非常希望大家能到这些地方参观，但是那颗钉子可不是金子做的，大家千万别把它拿走了。”

高精度曲线到底有多牛

沈树忠院士和樊隽轩教授带领团队所绘制的这条全球第一条高精度的古生代海洋生物多样性变化曲线，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倍左右！详细记录了5.4亿年前到2.4亿年前的地球海洋生物的演化过程，堪称地球的史前“家谱”！

但是绘制这条曲线却不是一件容易的事。沈院士在演讲中为我们介绍，化石与化石之间的关系有六种可能性，当我们有100个化石的时候，这个可能性就会达到10的三百次方，而当我们有了成千上万个化石数据后，这个运算量则是一个天文数字，普通家用电脑需要运行17.5年才能完成。因此，地层古生物学家们不断将算法升级，并借助“天河二号”超级计算机，最终才完成了这个“将推动整个演化古生物学的变革”的超级曲线。

那么通过这一份“家谱”，我们能看到什么呢？“这条曲线更加准确地重现了地质历史中最大的三次生物灭绝事件和两次重大生物辐射事件的精细过程。”沈院士指着这条曲线说，“全球变暖被所有人密切关注，而地球生物当前的危机真的只是因为气温的升高吗？从曲线中我们可以看出，历史上的两个大冰期，气温骤降的冰期造成了奥陶纪末生物大灭绝，平缓下降的冰期则带来了石炭——二叠纪生物大辐射。而目前最严重的二叠纪末生物大灭绝事件伴随的是一次温度骤然升高的过程。因此我们可以得出结论，气温高也好，低也好，对物种的生存影响并不大，影响大的是温度变化的速率，如果气温骤变，其结果就可能是灾难性的。”

人类的历史只有短短的600多万年，与地球的46亿年历史相比，显得十分短暂。因此我们想要探明地球未来的发展方向，就必须要透过一本本“石头书”，了解过去的生物演化的奥秘。而以往地球上的这些大事件带给我们的启示，是指引人类继续前行的明灯。更多精彩，敬请关注本期《开讲啦》！

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