1篇《科学》论文历时8年，他们是如何“开窍”的

宋海军（右）和学生代旭。受访者供图

来源：中国科学报

■本报见习记者 徐可莹

2015年，在位于贵阳市与龙里县交叉带的一处小山坡上，博士研究生代旭惊呼一声。他的地质锤敲出了一块化石，上面的生物形态他从未见过。导师宋海军闻声赶来，竟也摸不准上面的肢体碎片属于哪种生物。

8年后，这对师生终于弄清了其中的真相，并分别以通讯作者和第一作者的身份，将成果发表在《科学》上。

宋海军和代旭来自中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室。他们团队联合中科院等多家国内机构及法国、加拿大、瑞士等国外机构的研究人员共同完成了这项研究。

在约2.5亿年前那次生物大灭绝中，海洋中超过80%的物种被抹除。学界普遍认为，遭受如此极端破坏的生态系统，其复苏及重建至少需要几百万年，甚至上千万年。然而，宋海军团队基于8年前在贵阳市周边发现的特异埋藏化石库，首次证明也许在大灭绝后仅百万年，海洋生态系统就已经恢复了生机。

“龙虾赏饭吃”

用宋海军的话讲，能取得这样的成果，实属是他们“运气好”，是“龙虾赏饭吃”。

发现化石的那一天，对野外挖掘经验丰富的宋海军而言，只是日常工作的普通一天。但看到代旭手中那块奇怪的化石后，宋海军心里咯噔一下：认不出来，可能是遇到好东西了。所有人都变得兴奋起来，发现一块好东西，就意味着可能出现一群好东西。

果不其然。经过初步鉴定，那块化石中镶嵌的是龙虾肢体碎片。而且宋海军判断，他们此次发现了一个较为完整的中生代生物群。随后的挖掘发现，里面有龙虾、原蟹这样的节肢动物，有接近一米长的鱼，有较为常见的菊石、双壳，还有好几类微体生物，如有孔虫、放射虫等。特别是放射虫这种硅质生物，它的发现具有特殊意义。

对于二叠纪-三叠纪之交的这次生物大灭绝，科学界存在一种假设，认为此次生物大灭绝导致地球上的生物硅不再沉积，即所谓的“硅缺失假说”，那么海洋中就不可能存在生物硅沉积。而倘若宋海军及其研究团队通过鉴定分析确定放射虫化石形成的时间和地理分布，就能为生物大灭绝后的生物硅循环提出新认识。

最终的鉴定分析结果表明，宋海军他们发现的贵阳生物群共有12个纲19个目40多个种，实现了营养级全覆盖。这其中包括人类迄今发现的最古老龙虾。尽管宋海军称其为“运气”，但不可否认的是，团队能够发现这样的“宝藏”化石库，是偶然中的必然。就宋海军自己而言，入行近20年，他在华南一带从事野外考察工作已有15年之久。

40岁，日日新

地球科学与其他自然科学不同，没有清晰的线条可依，像一团未知的混沌。以现代世界的思维及技术手段，透过亿万年的沧海，去捕捉地球前世的真相，是一件既刺激又无力的事情。

因此，尽管化石群的发现是整个研究的起点，但往后一系列综合性鉴定分析工作，才是耗时耗力的难点。

此次发现的生物群多达12个纲，需要集合全世界顶尖学术力量，才能彻底揭开这个化石库的神秘面纱。为了更好地鉴定化石群中的鱼类化石，他们同中科院古脊椎动物与古人类研究所和国外分类学专家进行了合作。

此外，化石的成像及定年也是个难题。这项研究中，宋海军团队使用先进的元素成像技术，借助化石中的化学信息成像，研究化石属性。同时，为了更精确地实现定年，研究团队从化石群所在地层中的火山灰里找到了锆石，送往加拿大及瑞士的两个国际顶尖实验室，进行锆石高精度定年。

将来自各方的实验结果取回放在一起进行证据比对的时候，是宋海军记忆中最紧张也最幸福的时刻。倘若证据之间存在冲突、无法相互支撑，就证明前期的实验失败。好在令人兴奋的结果出现了，证据比对成功。他们的推测是正确的。

这项成果是宋海军第一项发表在《科学》上的研究成果。而他刚刚步入40岁，进入了一个科研工作者的“当打之年”。2022年底，他获得了第17届中国青年科技奖特别奖项。近5年，他和团队的研究成果曾三次入选“中国古生物十大进展”。

跨过40岁的门槛，宋海军认为自己迎来了一个新的起点。“科学探索是没有边界的。伴随着在这个领域的不断深入，我越发感觉自己未知的东西太多了。之后，我会把它作为一个新的起点，进一步拓展新的科学问题。”

“入行近20年了。我记得最开始对地质学的兴趣，仅仅是能拿着锤子敲石头。但现在我对它的热爱，已经逐渐转化为能够解决新的科学问题。时至今日，思考并解决新问题，已经成了我每一天的习惯。再做些容易取得的重复性成果，我觉得没意思、提不起兴趣了。我想不断尝试做些新东西、提出新问题。这就是我走到现在思想上最大的转变。”宋海军说。

石头是如何开窍的

一块化石要被用作科学研究，需要把它混沌的、无用的围岩部分剥离出去，只留下能揭示真理的核心“窍门”。研究者也一样，是需要“开窍”的。

宋海军的“开窍”时间比较早。从小他就喜欢动手，因此在高考后填报志愿时，他选择了外出机会多、实践性较强的地质学，并顺利被中国地质大学地质学基地班录取。他清楚地记得，开学后第一门专业课是中科院院士殷鸿福亲授的《普通地质学》。听完这堂课后，他更加坚定了从事地质学研究的信念。“和我想象中的地质学一模一样！”

20年前的学生，能够拥有课外科研的机会并不多。但宋海军除了传统的课堂研习外，总想“找点事情做”。于是，从大一下半学期开始，他就在导师童金南教授的指导下参与了一些课外科研。

彼时，童金南正在参与殷鸿福牵头建立“金钉子”之后的工作，主要研究二叠纪-三叠纪之交的生物及环境演变。这让宋海军从侧面初步建立起对地球生物学的懵懂认知并产生强烈兴趣，为他以后进入该领域打下了基础。

宋海军认为，自己一路走来，最大的窍门是兴趣。而本科阶段找到兴趣所在，是他科研生涯的关键转折点。在此之前，他算不上一名勤奋的学生。但自从进入地球生物学的探索领域，他便萌生出了一股抑制不住的冲动，比从前卖力许多，却浑然不觉疲倦。

巧的是，此项研究成果的第一作者代旭，经历了同导师一样的“开窍”过程。本科期间，代旭的专业是资源勘查工程。他选了一门通识课《普通地质学》，主讲老师是宋海军。多年前的一幕似乎重演了，只不过那时宋海军坐在台下，台上是殷鸿福。

后来，代旭在宋海军的引导下，进一步发掘出自己对古生物学研究的浓厚兴趣，并在攻读博士学位时，选择了古生物学与地层学方向，同时进入宋海军的实验室工作。

无论是宋海军自己还是他的学生代旭，在科研路上所获得的一切成绩都脱胎于兴趣。这也是宋海军本人对于人才培养最大的“窍门”。

《中国科学报》 (2023-03-16 第4版人物)