通过“发现”构建生命演化的框架——与中国科学院院士朱敏对话古生物学（下）

四川瞿塘峡出土的古象化石 （视觉中国供图）

科普时报记者 毕文婷

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记者：从曲靖的“古鱼王国”到重庆生物群，深耕古鱼研究近40年，您在古生物的研究方法和研究方向上，经历了怎样的发展与变革？

朱敏：一直以来，古生物学给人的印象是“发现”。科研人员到野外发现化石，利用化石去填地质图、找矿产资源，到博物馆去看恐龙。我要给大家改变一些观念——其实古生物学是演化生物学的一部分，也是演化生物学的支柱之一。而演化生物学又是生命科学的基础，生命科学的很多问题都要在演化的框架下去解释才有意义。

在这个大框架下，“发现”很重要，但最终是要构建生命演化的框架，了解我们的过去，比如研究骨骼发展、发育等问题，就需要了解它的基因调控机理，在演化框架中是怎样发生的，对于最终理解骨骼的发育十分重要，所以古生物学与发育生物学实际上是相互补充的。我们的研究跟现代人类的健康问题也非常相关，这就是为什么我们一定要讲“从鱼到人”，不仅是要找到我们的祖先，更是因为人体很多身体结构最终要追寻到源头去理解和解释。古生物学研究的是演化机理，是通过化石的发现填补中间缺失的演化环节，将历史作为认识现在、预测未来的钥匙，从生命演化格局上去看待人类社会的发展。

过去我们做的很多工作是为生产服务的，比如找页岩气、煤矿等，现在我们会更偏向于认识过去地球生命与地球的同步演化关系。这是进化生物学与演化生物学的问题，同时也对理解今天的全球变化非常重要。以史为鉴，过去的生物是怎么灭绝的、又是怎么复苏的，生态系统的崩溃会产生什么样的后果，气温上升或下降的程度会产生怎样影响？这些问题在历史上都给出过很好的案例，研究这些问题能够为了解当下、预测未来提供很多借鉴。

记者：从“发现”到生命演化研究，在研究范式上呈现了哪些新的变化？

朱敏：数据驱动代表了一个研究方向。古生物研究有两三百年的数据积累，实际上都夹杂在浩瀚的文献中。那么，这些数据怎样才能整理、清理出来，如何进行数据的重新拟定、清洗和分析，是当前研究的趋势。世界顶级综合性期刊《科学》最近发表的一篇文章，也是基于数据分析来发现演化的一些现象与规律。在地球大数据科学工程支持下，我们还构建了古脊椎动物大数据库——深骨平台。依托这一平台，我们可以基于大数据对生命演化历程进行重构，为探寻脊椎动物多样性变化及其环境制约、重要生物类群的起源与演化等科学问题提供数据支持。

数据获取的方式现在也有很大的改变。过去，我们拿到一个标本后只是去照相，但现在更多的是获取三维数据，去看化石内部的形态，做三维复原。学科发展到现在这个程度，一定是从过去相对比较定性的研究走向定量研究，这是一个必然的趋势。

当然，对于我们来讲，最基础的工作还是要到野外去寻找化石。因为在演化历史上仍然有很多缺失环节，还有很多化石记录的空白，“发现”是最基础的。但有了这些基础之后怎么进行理论创新，从里面发现更多的科学问题、解决这些科学问题，获得一些新的理论、新的学说，这是古生物学要拓展的地方。

记者：现阶段，古生物学跟哪些学科有交叉融合？

朱敏：古生物学研究的学科交叉与融合已经十分明显，尤其对于古脊椎动物领域，一定要把化石放在整个生命之树中，也就是把化石跟现生生物放在一起研究。所以我们一直认为，古生物学需要古生物的参与，同时也需要发育生物学、分子生物学来参与。另外，古生物学和地学的联系也很多。演化经常是快速辐射后接一段比较慢的演化，然后又快速、又慢的过程。这种演化机理跟生物遗传变异、基因调控、分子进化有关系，但也跟外界环境变化密切相关，所以要研究当时这些化石所在地的地质环境、大气含氧量、海水温度或者大气温度，弄清楚演化的格局。这些都是需要探讨的问题，这样才能真正面向世界科技前沿。

基础科学只有第一，没有第二，只有在最前沿上做的工作才有意义。我经常告诫我的学生，一定要做“从0到1”的工作，一定要做最前沿的工作，否则就是重复，没有意义。

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