【简介】
2024年10月14日,由中国科学院老科协主办、中国老科协和中国老科协创新发展研究中心支持,中国科学院老科协南京分院分会承办的“达尔文进化论和寒武纪大爆发”学术沙龙在中国科学院南京分院举办。中国科学院老科协副理事长赵震声、江苏省老科协秘书长刘献理应邀出席并讲话。国际地层委员会副主席、寒武纪分会主席、国际著名古生物学家彭善池研究员,国内古生物和地理学著名专家曹瑞骥、佘之祥、穆西南、沙金庚、杨群和詹仁斌等研究员,以及来自中国科学院南京地质古生物研究所、南京地理与湖泊研究所、南京分院,江苏省老科协的20余位专家学者和青年学者参加了此次沙龙。沙龙由中国科学院老科协南京分院分会理事长严寿宁研究员主持。
【主持人致辞】
【领导致辞】
【主旨报告】
孙卫国:达尔文进化论和寒武纪大爆发
1科学问题的提出——从进化论到寒武纪早期生命演化研究
1.1进化论的精髓。孙卫国开宗明义指出,达尔文《物种起源》的精髓是:“物竞天择,适者生存”。1859年,达尔文《物种起源》在英国伦敦出版,提出了生物进化论学说。但是,达尔文此时内心仍存困惑。
1.2达尔文的困惑。“在达尔文建立进化论学说的过程中,遇到最大的困难就是寒武纪大爆发。当时,在世界各地所发现的地质记录中陆续出现奇特现象,有多门类大型复杂动物在已知最低层位上突然大量出现,而在其他的地层里几乎从来没有这样肉眼可见的化石出现。这个现象使达尔文深感困惑,因为他知道这个问题如果得不到合理的解释,已经建立起来的进化论理论,特别是渐进演化的理论就可能在本质上被颠覆。”
1.3后人不懈探究。达尔文当时的研究因缺少化石材料,他最终未能完成对早期生命演化的研究,解开他对寒武纪生物大爆发的困惑。但是,达尔文始终坚信寒武纪之前有一次漫长的早期生命演化过程。这就为后来的学者们留下了一个“达尔文难题”,即对早期生命演化的求证。孙卫国说,“在达尔文之后,我们几代从事古生物研究的科学家的努力和奋斗,很大一部分就是要证实是否存在寒武纪早期生物演化阶段。”
2破解达尔文难题——国际早期生命演化研究的证据和成果
2.1化石证据陆续地被发现。孙卫国介绍了澳大利亚前寒武纪末期埃迪卡拉动物群等化石发现,重点介绍了我国澄江动物群的发现、取得的重要成果和重大科学意义。当讲到我国云南澄江动物群的发现时,他介绍道,“1984年7月1日,我的大学同学侯先光,在云南澄江帽天山首次发现澄江动物群化石,典型的‘伯瑞吉斯’页岩化石。这是了不起的发现。1985年,张文堂、侯先光合作发表了‘纳儒利亚’在亚洲大陆的发现。从这里开始就揭开了澄江动物群大规模挖掘和生物研究的序幕。”他强调,“云南澄江早寒武世的澄江动物群是一个世界级的化石宝库,是大自然留给全人类的宝贵遗产,是‘二十世纪最令人惊奇的科学发现之一’。这一重大发现对揭示寒武纪早期海洋生物的多样性、研究动物门类的起源和早期演化、探索‘寒武纪生命大爆发’的背景和机制、探讨生物进化的基本规律和模式,均有重要的科学意义。”据悉,1997年以来澄江动物群研究分类成果多次获奖:1997年获中国科学院自然科学特等奖、1997年获求是科技基金会杰出科技成就奖、2003年获国家自然科学一等奖。其项目成果分别于1996、1999年两次入选“全国十大科技新闻”和“中国基础研究十大进展”:澄江生物群和寒武纪大爆发、海口虫的发现和脊椎动物起源研究。
2.2国际学术界代表性观点。孙卫国介绍了上世纪八十年代国际上古生物学界和重要学术刊物对寒武纪早期生命演化的代表性学术思想和观点。孙卫国在澳大利亚的导师麦森·格莱斯(音译),是研究埃迪卡拉动物群的著名科学家,他于1984年发表了他的重要著作《动物的黎明》。格莱斯对埃迪卡拉动物群的分类,至少在1984年之前,国际上普遍认可。但就在这个时候,有人提出质疑,认为格莱斯把这些奇特的生物收到已知动物门里去不妥,而且认为他的解释有问题。提出这个疑议的是德国著名古生物学家阿道夫·塞拉赫(音译)。1983年11月,塞拉赫在美国地质学年会上作了一个重要报告,关于前寒武纪后生动物的灭绝。他认为,埃迪卡拉动物群代表的完全是一种奇特的生命,无法归入任何已知动物门,也不能认为是寒武纪动物群在前寒武纪的祖先。1984年1月,《Science》发表重磅科学评论,认为奇异动物就在地球上。文章写得很精彩:如果有人对奇异动物有兴趣的话,他完全不需要把自己眼光投向遥远的星球,我们地球上就有,这奇异动物就是埃迪卡拉生物群,与已知的所有动物门都无关。古生物学大家,哈佛大学的进化生物学家斯蒂芬·波恩(音译),于1984年1月发表了一篇科学评论,他完全支持塞拉赫教授的质疑。他认为,埃迪卡拉动物群就代表了生命早期演化中一次完全失败的尝试。埃迪卡拉动物短暂出现和迅速灭绝,是寒武纪之前生命演化中的一场大灾难。所有已知动物门、现生动物门都是在寒武纪大爆发之中和之后产生的。瑞典顶级科学家尤尔·贝格曲勒(音译),也是侯先光在瑞典的老师,与塞拉赫在同一期《前寒武纪》杂志上发表文章,其观点:看来应该有一个“缘起长”(音译)动物,所有这些动物的门类都在寒武纪大爆发的过程中,由“缘起长”演化而来。
2.3不同观点引发科学讨论。孙卫国介绍,当时,国际上各方面关于寒武纪大爆发的学术观点和思想很混乱。在这种情况下,诺贝尔学术报告会觉得应该召开一次高端研讨会,来认真讨论早期生命演化和寒武纪大爆发。1992年5月中旬,第八十四届诺贝尔科学报告会在诺贝尔故乡他的旧居博物馆召开。孙卫国指着PPT上的一张照片,这位就是塞拉赫。他说,会议在五月召开,四月份瑞典皇家科学院诺贝尔基金会就已经评选,要把当年度的“克拉福德奖”(地球科学的诺贝尔奖)授予塞拉赫,以表彰他在埃迪卡拉动物群研究方面的贡献。他接着说,“我马上进这个门(PPT照片上,塞拉赫教授身后的那扇门),下面作报告就是我同塞拉赫教授同台竞技。我的报告题目是‘早期多细胞化石’,赛纳特的题目是‘早期多细胞生命’。这个题目是诺贝尔基金会指定的题目,你不能改变的,你来注册,就是来作这个报告的。我没想到,有这么多科学家对我这么支持。”孙卫国将话题拉回到沙龙主旨报告,指着PPT的图片,阐述了他的观点和分析。他说,一开始我就讲了,我们要用“物竞天择,适者生存”来诠释达尔文的进化论。现在就让我们从化石的观察和分析,来具体看看生活在早寒武纪的生物。如“海皮”,它个体这么大,最长达1米,身体大体对称。如果严格讲,两边的勒节中间部分有可能错开,这都是有争论的,大体两侧对称。这是它的尾部,分叉较小,前面成“V”字型。另外,这里有个小鼓包称为口腔叶。怎么看全身没有消化系统,没有肠道,没有肛门,没有沟,所以没有三大块,它是一个奇异动物,无法归入已知动物。他小结道,这个生物是典型的自然、半自然靠表皮吸收,来吸取能量和养分的。所以,这种生物是自养的,或半自养的。另外,它身体非常薄,最大也就2—3毫米厚,但长度可以到1米。这里可以看到边,这是干收缩以后形成的,收缩以后留下的印痕,可以说明两面构造是一样的。又如“海刺”,一种寄生在沙虫身上很微小的动物,每个勒节像游虫小爪子构造,摊浮在珊瑚虫表面,肠道、消化器官不发育,是自养和半自养生物。当时的环境是避氧的、低氧的环境,当时生物进化到非常低等的和原始的阶段,它的动物特性还不具备,表现不出来。他接着说,我们来看看梅树村剖面,这里也有在世界上都属于大型的磷矿。在前寒武纪和寒武纪的过渡期有大型磷矿,至于氧,更不成问题。多少氧,我不知道。你看看这些生物的能量消耗方式和水平你就知道了,当时一定是氧含量提高了,不然这里的生物都像埃迪卡拉动物都趴在那里一动不动。最后,他总结道,“再来让我们看看澄江动物群,这可是不一样的,个个活蹦乱跳,这也是奇虾最大的优势。从此海洋生物世界里出现了巨无霸、大型捕食动物。原来大家都是小个子,现在都区分开来了,生物的多样性也就有了,澄江动物群是让我们感受生物多样性的奇特窗口。”
3主流观点与存疑——国际学术界主流观点和作出中国贡献
3.1对寒武纪研究不断深化。根据埃迪卡拉动物群和寒武纪早期生物演化化石证据的发现和研究,孙卫国提出如下学术观点和新认识:他说,“埃迪卡拉动物群,它们所代表的是缺氧环境的积极的、高效的适应者,并不是躺平就不英雄了,这才是真正的英雄。在严酷的条件下,它们能够生活得很好,能够积极的来适应当时环境,这就很了不起。所以,我完全不同意歌普德勒(音译)和塞拉赫他们的观点。这不是一场大灾难,而是一场完美的转换。另外,在埃迪卡拉生物群里我们看到,主要的自然选择压力不是来自兄弟相争,同类相拼,而选择的压力都是来自于环境,你有本事你适应。当时,空间大得很,生物很少,谁有本事谁来适应。”孙卫国强调,“我们在研究寒武纪大爆发时,有一件事要特别注意,化石古生物学理论:以化石为依据,为进化提供直接的可靠证据。还有一种以基因谱系为依据,似乎可以弥补古生物化石不足。实际上,是缺得更多。所以,这两种方法要结合起来。最有效的方法还是化石古生物学。”
3.2达尔文进化论是正确的。对早期生命演化研究的每一次新的发现和突破,都是对达尔文进化论正确性的补充和完善。孙卫国展示了大量精美、逼真的埃迪卡拉纪和寒武纪大爆发生物群化石证据的图片。结论是:寒武纪生物大爆发是客观存在,证明生物进化有快有慢,渐变是一种进化模式;突变也是一种进化模式。
3.3不断突破做出中国贡献。科学是一个不断探索,不断求真的过程。达尔文的《物种起源》阐述了他的生物进化论学说,为我们进一步研究生物演化的规律和生命的本质指出了正确的方向。达尔文进化论提出已过去165年,一代代科学家们不懈努力,在古生物学领域里一些曾经的谜团和科学难题,包括达尔文的困惑已经被科学家们破解。但是,仅仅在埃迪卡拉生物群和澄江生物群大爆发这段生物演化和生态环境变化的地质历史中,仍然有大量存疑的问题和重大科学难题,有待科学家们去破解和不断突破。孙卫国充满自信地说,“我们中国古生物学家真是有福气,化石又丰富,政府又支持,没有理由不走在世界的前列!”最后,他以一段富有哲理的话结束了沙龙主旨报告。他说,“关于埃迪卡拉生物群和澄江生物群大爆发我考虑很多,但是我总觉得,整个地球的化石记录,就如这个冰山(PPT上显示一幅漂在海上的冰山)······我们所看到的显生宙的化石记录非常丰富多彩,和寒武纪的化石记录形成强烈对比,寒武纪大爆发看上去是突然出现的,实际上其中并没有多大灾难性戏剧性的变化。也就是说,显生宙的化石是如此精彩,只是在其下还有一个巨大的基础,有待我们不断去探讨,不断去完善进化论。他认为,达尔文的最大疑惑是寒武纪大爆发,而进化论的最大缺憾是对早期生命演化的历史一无所知,我们所能做的就是不断补充和完善达尔文的进化论。‘物竞天择,适者生存’,仍然是真理!”
【邀请报告】
陈哲:一条虫子的最后旅程
以一条虫的实体化石和遗迹化石在同一块石头上被发现,用一条虫子从生到死的最后一段生命旅程的化石记录为证据,将分节动物、两侧对称动物的最早出现时间提前了一千万年。这里讲的虽是“故事”,但却是客观真实的发现。陈哲说,这个故事就发生在他们在湖北三峡地区新发现和新命名的石板滩动物群,它的时代为5.5亿年前到5.3亿年前正好在寒武纪界限之下,那条虫子就是他们石板滩的明星化石,叫“夷陵虫”。他说,“石板滩生物群的发现,正在逐步跨越前寒武纪和寒武纪的鸿沟,为我们探讨寒武纪早期生命演化提供了一扇窗口。”
【讨论与交流】
1关于对孙卫国报告的思考与评论。大家一致认为,孙卫国的报告论点明确,论据充分,演讲生动,尤其图片资料丰富详实,令人眼界大开。他在一个相对较短的时间里给大家一个完整的认识。听后有收获、有启发,而且听到许多新的观点和认识。
1.1杨群:从澳大利亚埃迪卡拉,到中国的埃迪卡拉、澄江生物群,最早的描述是你,孙卫国的贡献是非常大的。早期研究,特别是澄江动物群,国际上影响也很大。因此,你获得了求实基金会杰出科技成就奖。
1.2詹仁斌:孙老师今天报告,非常深入浅出地通过两个动物群来讲述了他非常重要的观点,都是他自己的亲身经历。他在澳洲作博士论文,达到了国际水平。完了以后,又参与了澄江动物群早期研究和开拓性的工作。刚才大家听了很多孙老师的学术贡献。今天,他的许多观点,我也是第一次听到。第一个,这两次生物群数量的锐减,并不是国际权威得出的结论:是生物群进化的一次失败的尝试,而是澄江动物群和寒武纪早期动物群的转换。第二个,两个动物群都是将地球上当时的环境利用到极致,都是充分利用它们的体型的大构型。是当时埃迪卡拉环境决定的。另外,孙老师讲了那么多,实际上他有一个重要的观点,达尔文没有错,达尔文的进化论的精髓是“物竞天择,适者生存。”从孙老师的介绍和他的实践我们看出来,做基础研究和科学研究不能屈服于国际权威,特别是我们拿到好的材料后,要敢于挑战国际权威。当然,挑战也不是瞎挑战国际权威,而是要立意高远精细研究。孙老师这一点是非常好的例子。孙老师除了学术贡献以外,在过去的20年里,他还在科学传播方面做出了非常突出的贡献,澄江站就是孙老师白手起家一手抓起来的。再一个,就是我所(南京地质古生物所)的博物馆对外开放和展出,也是孙老师挑起这副担子。我的体会是,作为一个科学家既要勇于挑战国际前沿的科研难题,也要肩负起科学普及大众的任务。在这一方面,孙老师也为我们作出了榜样。
2关于对达尔文进化论今天的看法。与会专家学者一致认为,达尔文的进化论是正确的,今天“物竞天择,适者生存”仍然是真理。
2.1穆西南:他作了精辟概述,达尔文进化论和寒武纪大爆发,这个关系,刚刚孙卫国的报告已经讲了。达尔文写物种起源的时候,他把寒武纪和以三叶虫为代表的大量的无脊椎动物的突然出现和寒武纪极少发现化石的现象,解释为化石记录不完整。达尔文物种起源发表165年以后,全世界大量的地质工作者研究结果发现寒武纪和前寒武纪之间并不是明显的沉积间断,并不是像达尔文所讲的寒武纪大爆发以前那些地层保存很丰富的化石因为被剥蚀掉,没保存。所以,看起来像大爆发,实际上是化石没有保存。通过上百年地质工作者发现从前寒武纪到寒武纪的剖面是连续的,不是一个地方,而是很多地方是连续的,不存在达尔文讲的被剥蚀掉这种现象。既然是连续的,仍然没有发现大量的动物化石,所以这个问题怎么解决呢?成了一个疑难问题。澄江动物群的发现,我觉得最重要的意义,就是它保存了非常精美的化石群,揭示了5.2亿年前海洋世界最真实的生态面貌、生物圈面貌,大量现今所有的动物门类的化石那时都已经出现,而且包括大量的和现在没有办法归类的疑难化石,这是客观事实。而且当时生态的食物链从最底层初级生产力,一直到最高层的消费掠食者宝塔型的生态系统,即完整的生态系统已经建立。这样一种情况的确是突然出现的,这是一个客观事实。澄江动物群的一个重要意义,在于它的发现证明寒武纪大爆发是一种客观存在,是一个真实的景象,并不是达尔文的想象以前也有但是被剥蚀掉了,不是那么一回事。就是到了这个时候,化石证据大量出现,到现在还是一个谜。但是,对这个现象的解释,不同观点又来了。有人说,达尔文学说指导思想是渐变学说,这种突然出现的演变模式达尔文没有意识到,他的基本思路是生物是逐渐演变而来的,像个树枝一样发芽生枝。澄江动物群的出现,又一种想法来了,认为达尔文弄错了,要彻底否定达尔文的生物进化论。但是,我们认为,澄江动物群的出现并没有、也不可能否定达尔文的进化论,“物竞天择,适者生存”这个理论没有过时,只是生物在它的进化过程中它的速度有快有慢,并不是达尔文以前讲的生物逐渐进化,这是一种新的现象,这部分他没有估计到。我们只是说,澄江动物群的发现,生物进化不是只有逐渐进化的模式,还有突变的模式,有两种模式。所以,澄江动物群发现的重要意义,证明了生物进化的速度可以不一样,可以是渐进的,可以是突变的,这两种都是进化论模式。澄江动物群的发现并不是否定了达尔文进化论,而是丰富了达尔文进化论。其实生物进化的连续性,在显生宙以后,也有很多表现,如上世纪七十年代以后出现的间断平衡理论,它就是说生物在显生宙以后,经常可以发现生物群它在很长时间几乎是停止的,到一定的阶段它突然进化得很快。间断平衡进化的速率不一样,这是客观存在。
2.2方宗杰:澄江动物群的意义怎么提高都不过分,它确实对生物演化的意义太重要了,而且它的材料那么丰富,这是一个宝库。我个人认为,有的人拿澄江动物群寒武纪大爆发来否定达尔文进化论是不对的。澄江动物群的发现研究,实际上是极大地丰富了达尔文的进化论。因为,达尔文当时是受他时代的限制,他发现了这个理论,但他对演化的速率受那个时代的局限,只强调演化的渐变。渐变确实是演化的一种基本形式,但是它还有另一种形式,就是上世纪七十年代提出的间断平衡理论(现翻译为“点断平衡”)。也就是说,演化的速度不是千篇一律的,它有快有慢的,有突然的。我们说的“突然”是对地质历史而言,不是人类对时间的概念。澄江动物群爆发,老百姓理解差别很大,实际上爆发也有一个比较长的时间过程。所以我认为,澄江动物群的成果最后是丰富了达尔文的进化论。
2.3周传明:我和陈哲都是孙老师的博士生,我们做寒武纪的工作都是在孙老师指导下开展的。今天听了孙老师的报告,我的收获是非常多的。刚刚穆老师、方老师说到学术界和社会上有些人总爱说“挑战达尔文进化论”。我认为,我们充其量只能是完善和丰富了达尔文进化论的观点。穆老师讲得很好,进化和演化不是匀速的,肯定不是匀速的。从冰期结束到寒武纪早期,这段时间6亿多年生物演化之所以加速,有可能环境因素起到了影响,起到了催化、加速器的作用,地球表面确实发生了很大的变化,与之前之后都不一样。
3关于对寒武纪大爆发研究再认识。埃迪卡拉动物群和澄江动物群为探索和发现生命起源、早期生物演化和动物演化过程中环境因素和生态因素作用的机制与模式及其规律提供了窗口,在这样一个宏大的研究领域里,科学的探索和发现是无止境的。针对这一领域一些未解谜团、新的研究内容和方向,以及有可能作出重大突破的创新点,与会专家发表了自己的见解和观点。
3.1边立曾:他幽默地说,我在想一个问题,整个寒武纪大爆发是上帝之手、还是达尔文之手、还是偶然的机遇创造的?所谓上帝之手,就是神创造的;达尔文之手,就是进化创造的,有根、有枝、有叶;还有就是莫名其妙就出来了。孙卫国今天的报告很精彩地回答了这个问题,报告内容丰富,让我大开眼界,原来了解的都是很零散的,听他一讲很有收获。我不搞古生物分类,一直在给石油部干活,但接触资料比较多,我就发现前寒武纪包括14亿年的清北口的那些东西,都是一坨一坨发现的,不像我们后来早山陀、龙马脊到处都是一样的很好找。但前寒武隔着十万八千里,然后又一块,它没有面上分布。寒武纪地层很多,但就云南澄江那么多,别的地方很少发现,这跟后来的分布、跟生态都有很明显的区别。所以,这也是一个困惑。我有一个感想,也许我们的资料越多,我们的困惑也就越多。减不了困惑不是坏事,问题越来越多,说明我们发现越来越多。
3.2曹瑞骥:埃迪卡拉动物群世界上发现比较多,那娃群、温特群、石板滩群等。边立曾老师讲的,它一个祖宗,它的祖宗就是现代埃迪卡拉。在这些直接证据以外,有没有间接证据证明它,现埃迪卡拉群就出现了动物化石,这个方面还是值得研究的东西。我个人的看法,在前埃迪卡拉纪就已经出现了吃草的动物。根据是什么?在神龙架地区出现了大量的磷块石。所谓磷块石,国际公认的磷矿石的成因是受微生物藻类和动物的扰动,也是与动物关系密切的。磷块石是国际上公认的最早出现在寒武纪,奥陶纪大量出现。实际上,在神龙架地层前埃迪卡拉纪就已经发现大量的“半钢”这些东西,这些标本国际上都是承认的。同时,在磷矿床大量发现叠层石,都有被动物搅动的痕迹。这些间接证据都说明,埃迪卡拉下面还有老祖宗。这种老祖宗怎么研究它,是不是存在化石,这是值得探讨的一个问题。另外,之所以埃迪卡拉纪动物群都是分散的,边老师讲的,不像寒武纪连成片的。我个人认为,地球上海洋的磷开始聚集,可能跟磷有关系,特别是寒武纪以后大量钙化,我考虑跟磷的集聚有关系。另外,我从今天的报告学到好多东西。
4关于对古生物所研究布局等建议。与会部分专家也提出一些其他的观点和思考以及沙龙引发的启示和建议。
4.1佘之祥:我感觉一点,这样重要的工作,当时应该连续下来。如果从80年代到现在,应有系统的很重要的成果。科学院如果从当初的发现,到后来的研究,到现在时间不短了,40年了,如果我们有系统的研究成果出来,那应该是非常了不起的一件事。我只想到这样一个问题。
4.2杨群:澄江动物群我也谈一点感想。从分子生物学看,从基因上考虑,寒武纪大爆发之前发生了什么,寒武纪生物的根在哪里?化石可以找,基因也可以找,从另外一个角度也可以支持达尔文的学说,可以说更深一点。我从心里想这是一定的。
4.3彭善池:埃迪卡拉纪到寒武纪是一个非常重要的地质历史期。这是我们所的一个重要工作,过去讲过。现在做得比较好的是陈哲、周传明他们的前寒武纪工作,继续搞出一些有显示度的成果。我就感觉到,我们所,最近10—20年,10年吧,对寒武纪的研究,特别对澄江动物群的研究不太重视。有两个原因,侯先光他们到云南去了以后,我们所就不涉及这一块了,对科学院国家队来说,把这么重要的研究领域放弃了。几位所长都在,你们重视不够。我觉得,在这方面应该加强,关于化石重要意义你们都讲过了,我们所忽视了这方面的工作。小壳化石方面李国祥他们都做了很好的工作,但是澄江张文堂先生去世了,侯先光走了。当时穆西南他们很重视,后来就不太重视了。所里新一届班子要重视,不能放弃。最近,西北大学和云南大学都出了一些新的成果,我们所比较少,不是没有。
4.4沙金庚:孙卫国这个报告确实做得很好。但是,我觉得我们中国人不能完全顺着外国人的理念,来找材料说人家是对的,还是错的。达尔文了不起,当时他的调查研究,他有没有来过中国?没有。他的材料也是有限的。我们还是要从生物演化的本身来讨论问题。澄江动物群化石非常重要,但是澄江动物群不是寒武纪最早期的,寒武纪最早期的说不定至少也有部分化石与环境有关,说不定特别需要环境推动所有生物的生长发芽。澄江动物群其他地方就肯定没有吗?埃迪卡拉和寒武纪之间就肯定没有吗?总的来说,我们中国科学院总是用我国的化石来证明外国人提出的是正确的,而不是我们自己搞科学研究,提出我们的想法,什么“大灭绝”、“大爆发”呀。为什么不能我们自己的材料就提出我们自己的想法呢?!
4.5曹长群:今天两个感觉。第一点,我们所主要集中对前寒武生物大爆发的研究,我们的成果主要还是集中在发现阶段。后期西北大学舒德干老师他们有很多新成果和新的猜想。但我认为,无论他们有什么想法都必须落实在证据上,落在“物”上,不能去改变。比如说,无脊椎和脊椎动物,你不能用现在的动物分类和竞争去讨论5.4亿年以前的动物。孙老师强调,都得落实到证据上,即化石上来。孙老师的这一观点,我非常赞同。第二点,孙老师是总结证明前寒武纪生物大爆发的证据,陈哲是在找“根”,你们是两个方向,不知道我理解的对不对。孙老师与达尔文的理论之间是不是存在一个新的理论的问题,可能是化石缺失和时间浓缩。而陈哲的研究是往下推了一千万年,实际上是在找它的祖先在什么地方。他的东西是在验证达尔文的理论,只不过“树木”很矮了。但我们的精度还没到那个地方,大家一直在努力,前寒武大爆发和澄江动物群的研究我们从来未停止脚步。现在所里年青人越来越多,孙老师我们可以步子迈得更大一些。另外一点,早期发现和数据积累,我们要去分析是环境压力加生态压力的问题,哪一个更大一些?氧气,是环境选择物竞天择,还是生态竞争,在这个角度上争取有突破。
4.6李国祥:我深刻地感觉到我们古生物所团结的重要。我做研究生时就感觉到。陈均远是我的导师,澄江我一看,我不喜欢斗争,决定不做。我就做了小壳,小壳当时没人干。另外一个,就是因为不团结,侯老师走了。显然,云大他们比较重视小众,比较重视寒武纪。而我们所是拳头多,真正讲寒武纪被忽视了。现在年轻人培养出来多了,我想我们所以后会更好。
4.7穆西南:最后,我要强调澄江动物群的意义、它是怎么发现的、它为什么会产生国际影响的:第一,你的国家必须要有这个资源,得天独厚的资源;第二,科学家更要坚持不懈地努力工作,持续地甘坐冷板凳,在这种条件下不断地去做,你才能做出来;第三,国家必须要有钱,国家要舍得给科学院,给古生物研究花钱。所以,我们现在很高兴国家有钱了,我们也有这个条件。但是,我们最重要的是科学家们不忘初心、恪尽职守、为国家、为世界作出更大的贡献。建议,所里要加强科学家精神的教育。鼓励青年科技人员向所里老科技工作者学习,任何时候都需要保持艰苦奋斗的精神、团结协作的精神、严谨治学的精神和敢为人先勇攀高峰的精神。古生物所当年之所以能取得澄江动物群的发现和这一重大研究成果,作出享誉世界的贡献,就是靠所里的这些老科学家们,他们当中多数当年都是中青年科技工作者,他们靠着这样一种精神,克服了工作上、生活上各种困难,团结奋斗,干出来的!
【总结与建议】
此次沙龙各阶段高潮迭起,已超过沙龙结束时间,大家仍然意犹未尽。主持人南京分院老科协严寿宁理事长几次调整沙龙发言时间后,才进入到嘉宾讲话阶段。为加强中国科学院老科协对分院分会沙龙的学术指导,加强与江苏省老科协之间的学术交流,更好地发挥中科院宁区老科协学术沙龙的作用,此次沙龙邀请了中国科学院老科协和江苏省老科协两位领导参加,并请他们分别讲话为分院分会沙龙作指导。
江苏省老科协刘献理秘书长首先感谢南京分院老科协的多次邀请,并表示很荣幸地在此次沙龙与中国科学院老科协赵震声副理事长相遇。同时,感谢孙卫国研究员、陈哲研究员精彩的报告,并向与会专家学者们表示衷心问候!他对中国科学院老科协南京分院分会历次举办的学术沙龙给予很高的评价:“体现了中国科学院的品牌,活跃的学术气氛,展现了一个宗旨:权威性、知识性、互动性的特点,为我们老科技工作者提供了高起点、宽范围的交流平台。同时,也为我们分院、地方、国家决策咨询提供一个平台。很有意义,也是我们省老科协的一个品牌。”他还介绍了省老科协定位与职责,他说,“习总书记给我们老科协的定位是四项任务:决策咨询、科技创新、科学普及和科技服务。”他补充道,老科协还有一个托举人才的职责。他希望南京分院分会沙龙在这几个方面越办越好。
中国科学院老科协赵震声副理事长的讲话主要内容有二点:
一是,院里和研究所都非常重视老科协学术沙龙。他说,今天我们古生物所前5任所长全部到场,这真不容易,不管是对事情赞成还是否定,说明大家很重视。我们老科协的沙龙谈的都是最前沿的研究内容,甚至我们的现任所长、院士都亲自来讲,可见各个所对沙龙都非常重视。大家认为,虽然是由老科协组织的沙龙,但对我院是有好处的。沙龙凡重要的结果,我们都是要报院里的。刚才刘秘书长说了,我们和中国老科协也有联系,我们中国科学院老科协的理事长,兼任中国老科协的副会长。中国老科协也将中国科学院老科协的学术沙龙作为中国老科协的一个品牌,同时,希望我们联手做这个事情。现在我们沙龙的冠名既是中国科学院老科协“科学技术前沿学术沙龙”,也是中国老科协“老科沙龙”,两家联合举办这个沙龙。所以,不仅是科学院的,也是中国科协的,我也感到很荣幸。我们在地方与各省的老科协都有很多的联系。每次我们分院举办沙龙活动,有关省市老科协都派人来参加我们的活动。他们也认为,我们中国科学院的老科协沙龙学术活动都是最前沿的。所以,地方很重视,希望科学院的学术沙龙也能为地方作出贡献,这也符合科学院的要求。
二是,院里对全院老科协沙龙的安排和要求。我这次来,是代表院老科协参加今天的沙龙。院老科协,我目前负责老科协学术沙龙工作。全院每年安排33—35场老科协沙龙,院老科协系统其中京外有5场,其他30场左右都在京内。我只要在北京,有沙龙我就去参加。我本人是做光学的。我听的这些沙龙,多数是外行。但长见识,我学到很多东西。我和孙卫国是三十多年的朋友,我对他的专业一窍不通。今天来,有收获。我负责这项工作就是学习,把大家沙龙总结出的稿件最后经我的手送回去,送到院刊,我院有专门的网页(“智慧火花”栏目)。我们希望这次学术沙龙活动能认真做好后期报告总结,尽快将这个报告送到院网上来。即完成两个报告,一个是新闻稿,可以简单一点,沙龙面上的情况,谁做主题报告,多少人参加,主题是什么,重要结论等等即可。还有一个是总结(上网稿),相对详细一点,把沙龙活动总结出来,包括主题、结论,参加人员,主题报告的内容(包括主题报告,邀请报告);还有一个内容,我们嘉宾的发言,包括他认同的、他质疑的、他反对的;讨论的内容全部送上去,给大家一个客观的印象,这个学术沙龙是这样的,张三是反对的,李四是反对的,没关系,充分体现科学院学术思想的活跃,全面反映我们的沙龙学术活动。请我们会务组把这个总结好,尽快提交上来。他向参加学术沙龙的各位专家学者表示非常感谢!
最后,沙龙主持人中科院老科协南京分院分会严寿宁理事长向中科院老科协赵震声副理事长和江苏省老科协刘献理秘书长亲临本次沙龙并给予指导表示感谢,对孙卫国研究员和陈哲研究员分别为沙龙作主旨报告和邀请报告一并表示感谢,对与会专家学者的精彩发言和参与表示感谢,并祝贺此次沙龙取得圆满成功!
在沙龙结束时,他向大家传达,经中国科学院和中国科协共同商定,今后中国科学院老科协前沿学术沙龙主旨报告不仅可由我院老科技工作者申请,也可由在职科技人员申请;老科协沙龙将扩大成为我院老中青科技工作者共同交流讨论前沿科学技术问题的一个高水平学术沙龙,它既代表中国科学院,也代表中国科协;科学院和科协我们两家将共同办好这件事,服务国家、服务科学院、服务地方、服务老中青科技工作者,共同为促进我国科学技术进步和社会经济发展作出更大贡献!欢迎大家积极申报沙龙选题和参加活动,支持我们将中国科学院老科协南京分院分会举办的老科协学术沙龙越办越好!
1关于对孙卫国报告的思考与评论。大家一致认为,孙卫国的报告论点明确,论据充分,演讲生动,尤其图片资料丰富详实,令人眼界大开。他在一个相对较短的时间里给大家一个完整的认识。听后有收获、有启发,而且听到许多新的观点和认识。
1.1杨群:从澳大利亚埃迪卡拉,到中国的埃迪卡拉、澄江生物群,最早的描述是你,孙卫国的贡献是非常大的。早期研究,特别是澄江动物群,国际上影响也很大。因此,你获得了求实基金会杰出科技成就奖。
1.2詹仁斌:孙老师今天报告,非常深入浅出地通过两个动物群来讲述了他非常重要的观点,都是他自己的亲身经历。他在澳洲作博士论文,达到了国际水平。完了以后,又参与了澄江动物群早期研究和开拓性的工作。刚才大家听了很多孙老师的学术贡献。今天,他的许多观点,我也是第一次听到。第一个,这两次生物群数量的锐减,并不是国际权威得出的结论:是生物群进化的一次失败的尝试,而是澄江动物群和寒武纪早期动物群的转换。第二个,两个动物群都是将地球上当时的环境利用到极致,都是充分利用它们的体型的大构型。是当时埃迪卡拉环境决定的。另外,孙老师讲了那么多,实际上他有一个重要的观点,达尔文没有错,达尔文的进化论的精髓是“物竞天择,适者生存。”从孙老师的介绍和他的实践我们看出来,做基础研究和科学研究不能屈服于国际权威,特别是我们拿到好的材料后,要敢于挑战国际权威。当然,挑战也不是瞎挑战国际权威,而是要立意高远精细研究。孙老师这一点是非常好的例子。孙老师除了学术贡献以外,在过去的20年里,他还在科学传播方面做出了非常突出的贡献,澄江站就是孙老师白手起家一手抓起来的。再一个,就是我所(南京地质古生物所)的博物馆对外开放和展出,也是孙老师挑起这副担子。我的体会是,作为一个科学家既要勇于挑战国际前沿的科研难题,也要肩负起科学普及大众的任务。在这一方面,孙老师也为我们作出了榜样。
2关于对达尔文进化论今天的看法。与会专家学者一致认为,达尔文的进化论是正确的,今天“物竞天择,适者生存”仍然是真理。
2.1穆西南:他作了精辟概述,达尔文进化论和寒武纪大爆发,这个关系,刚刚孙卫国的报告已经讲了。达尔文写物种起源的时候,他把寒武纪和以三叶虫为代表的大量的无脊椎动物的突然出现和寒武纪极少发现化石的现象,解释为化石记录不完整。达尔文物种起源发表165年以后,全世界大量的地质工作者研究结果发现寒武纪和前寒武纪之间并不是明显的沉积间断,并不是像达尔文所讲的寒武纪大爆发以前那些地层保存很丰富的化石因为被剥蚀掉,没保存。所以,看起来像大爆发,实际上是化石没有保存。通过上百年地质工作者发现从前寒武纪到寒武纪的剖面是连续的,不是一个地方,而是很多地方是连续的,不存在达尔文讲的被剥蚀掉这种现象。既然是连续的,仍然没有发现大量的动物化石,所以这个问题怎么解决呢?成了一个疑难问题。澄江动物群的发现,我觉得最重要的意义,就是它保存了非常精美的化石群,揭示了5.2亿年前海洋世界最真实的生态面貌、生物圈面貌,大量现今所有的动物门类的化石那时都已经出现,而且包括大量的和现在没有办法归类的疑难化石,这是客观事实。而且当时生态的食物链从最底层初级生产力,一直到最高层的消费掠食者宝塔型的生态系统,即完整的生态系统已经建立。这样一种情况的确是突然出现的,这是一个客观事实。澄江动物群的一个重要意义,在于它的发现证明寒武纪大爆发是一种客观存在,是一个真实的景象,并不是达尔文的想象以前也有但是被剥蚀掉了,不是那么一回事。就是到了这个时候,化石证据大量出现,到现在还是一个谜。但是,对这个现象的解释,不同观点又来了。有人说,达尔文学说指导思想是渐变学说,这种突然出现的演变模式达尔文没有意识到,他的基本思路是生物是逐渐演变而来的,像个树枝一样发芽生枝。澄江动物群的出现,又一种想法来了,认为达尔文弄错了,要彻底否定达尔文的生物进化论。但是,我们认为,澄江动物群的出现并没有、也不可能否定达尔文的进化论,“物竞天择,适者生存”这个理论没有过时,只是生物在它的进化过程中它的速度有快有慢,并不是达尔文以前讲的生物逐渐进化,这是一种新的现象,这部分他没有估计到。我们只是说,澄江动物群的发现,生物进化不是只有逐渐进化的模式,还有突变的模式,有两种模式。所以,澄江动物群发现的重要意义,证明了生物进化的速度可以不一样,可以是渐进的,可以是突变的,这两种都是进化论模式。澄江动物群的发现并不是否定了达尔文进化论,而是丰富了达尔文进化论。其实生物进化的连续性,在显生宙以后,也有很多表现,如上世纪七十年代以后出现的间断平衡理论,它就是说生物在显生宙以后,经常可以发现生物群它在很长时间几乎是停止的,到一定的阶段它突然进化得很快。间断平衡进化的速率不一样,这是客观存在。
2.2方宗杰:澄江动物群的意义怎么提高都不过分,它确实对生物演化的意义太重要了,而且它的材料那么丰富,这是一个宝库。我个人认为,有的人拿澄江动物群寒武纪大爆发来否定达尔文进化论是不对的。澄江动物群的发现研究,实际上是极大地丰富了达尔文的进化论。因为,达尔文当时是受他时代的限制,他发现了这个理论,但他对演化的速率受那个时代的局限,只强调演化的渐变。渐变确实是演化的一种基本形式,但是它还有另一种形式,就是上世纪七十年代提出的间断平衡理论(现翻译为“点断平衡”)。也就是说,演化的速度不是千篇一律的,它有快有慢的,有突然的。我们说的“突然”是对地质历史而言,不是人类对时间的概念。澄江动物群爆发,老百姓理解差别很大,实际上爆发也有一个比较长的时间过程。所以我认为,澄江动物群的成果最后是丰富了达尔文的进化论。
2.3周传明:我和陈哲都是孙老师的博士生,我们做寒武纪的工作都是在孙老师指导下开展的。今天听了孙老师的报告,我的收获是非常多的。刚刚穆老师、方老师说到学术界和社会上有些人总爱说“挑战达尔文进化论”。我认为,我们充其量只能是完善和丰富了达尔文进化论的观点。穆老师讲得很好,进化和演化不是匀速的,肯定不是匀速的。从冰期结束到寒武纪早期,这段时间6亿多年生物演化之所以加速,有可能环境因素起到了影响,起到了催化、加速器的作用,地球表面确实发生了很大的变化,与之前之后都不一样。
3关于对寒武纪大爆发研究再认识。埃迪卡拉动物群和澄江动物群为探索和发现生命起源、早期生物演化和动物演化过程中环境因素和生态因素作用的机制与模式及其规律提供了窗口,在这样一个宏大的研究领域里,科学的探索和发现是无止境的。针对这一领域一些未解谜团、新的研究内容和方向,以及有可能作出重大突破的创新点,与会专家发表了自己的见解和观点。
3.1边立曾:他幽默地说,我在想一个问题,整个寒武纪大爆发是上帝之手、还是达尔文之手、还是偶然的机遇创造的?所谓上帝之手,就是神创造的;达尔文之手,就是进化创造的,有根、有枝、有叶;还有就是莫名其妙就出来了。孙卫国今天的报告很精彩地回答了这个问题,报告内容丰富,让我大开眼界,原来了解的都是很零散的,听他一讲很有收获。我不搞古生物分类,一直在给石油部干活,但接触资料比较多,我就发现前寒武纪包括14亿年的清北口的那些东西,都是一坨一坨发现的,不像我们后来早山陀、龙马脊到处都是一样的很好找。但前寒武隔着十万八千里,然后又一块,它没有面上分布。寒武纪地层很多,但就云南澄江那么多,别的地方很少发现,这跟后来的分布、跟生态都有很明显的区别。所以,这也是一个困惑。我有一个感想,也许我们的资料越多,我们的困惑也就越多。减不了困惑不是坏事,问题越来越多,说明我们发现越来越多。
3.2曹瑞骥:埃迪卡拉动物群世界上发现比较多,那娃群、温特群、石板滩群等。边立曾老师讲的,它一个祖宗,它的祖宗就是现代埃迪卡拉。在这些直接证据以外,有没有间接证据证明它,现埃迪卡拉群就出现了动物化石,这个方面还是值得研究的东西。我个人的看法,在前埃迪卡拉纪就已经出现了吃草的动物。根据是什么?在神龙架地区出现了大量的磷块石。所谓磷块石,国际公认的磷矿石的成因是受微生物藻类和动物的扰动,也是与动物关系密切的。磷块石是国际上公认的最早出现在寒武纪,奥陶纪大量出现。实际上,在神龙架地层前埃迪卡拉纪就已经发现大量的“半钢”这些东西,这些标本国际上都是承认的。同时,在磷矿床大量发现叠层石,都有被动物搅动的痕迹。这些间接证据都说明,埃迪卡拉下面还有老祖宗。这种老祖宗怎么研究它,是不是存在化石,这是值得探讨的一个问题。另外,之所以埃迪卡拉纪动物群都是分散的,边老师讲的,不像寒武纪连成片的。我个人认为,地球上海洋的磷开始聚集,可能跟磷有关系,特别是寒武纪以后大量钙化,我考虑跟磷的集聚有关系。另外,我从今天的报告学到好多东西。
4关于对古生物所研究布局等建议。与会部分专家也提出一些其他的观点和思考以及沙龙引发的启示和建议。
4.1佘之祥:我感觉一点,这样重要的工作,当时应该连续下来。如果从80年代到现在,应有系统的很重要的成果。科学院如果从当初的发现,到后来的研究,到现在时间不短了,40年了,如果我们有系统的研究成果出来,那应该是非常了不起的一件事。我只想到这样一个问题。
4.2杨群:澄江动物群我也谈一点感想。从分子生物学看,从基因上考虑,寒武纪大爆发之前发生了什么,寒武纪生物的根在哪里?化石可以找,基因也可以找,从另外一个角度也可以支持达尔文的学说,可以说更深一点。我从心里想这是一定的。
4.3彭善池:埃迪卡拉纪到寒武纪是一个非常重要的地质历史期。这是我们所的一个重要工作,过去讲过。现在做得比较好的是陈哲、周传明他们的前寒武纪工作,继续搞出一些有显示度的成果。我就感觉到,我们所,最近10—20年,10年吧,对寒武纪的研究,特别对澄江动物群的研究不太重视。有两个原因,侯先光他们到云南去了以后,我们所就不涉及这一块了,对科学院国家队来说,把这么重要的研究领域放弃了。几位所长都在,你们重视不够。我觉得,在这方面应该加强,关于化石重要意义你们都讲过了,我们所忽视了这方面的工作。小壳化石方面李国祥他们都做了很好的工作,但是澄江张文堂先生去世了,侯先光走了。当时穆西南他们很重视,后来就不太重视了。所里新一届班子要重视,不能放弃。最近,西北大学和云南大学都出了一些新的成果,我们所比较少,不是没有。
4.4沙金庚:孙卫国这个报告确实做得很好。但是,我觉得我们中国人不能完全顺着外国人的理念,来找材料说人家是对的,还是错的。达尔文了不起,当时他的调查研究,他有没有来过中国?没有。他的材料也是有限的。我们还是要从生物演化的本身来讨论问题。澄江动物群化石非常重要,但是澄江动物群不是寒武纪最早期的,寒武纪最早期的说不定至少也有部分化石与环境有关,说不定特别需要环境推动所有生物的生长发芽。澄江动物群其他地方就肯定没有吗?埃迪卡拉和寒武纪之间就肯定没有吗?总的来说,我们中国科学院总是用我国的化石来证明外国人提出的是正确的,而不是我们自己搞科学研究,提出我们的想法,什么“大灭绝”、“大爆发”呀。为什么不能我们自己的材料就提出我们自己的想法呢?!
4.5曹长群:今天两个感觉。第一点,我们所主要集中对前寒武生物大爆发的研究,我们的成果主要还是集中在发现阶段。后期西北大学舒德干老师他们有很多新成果和新的猜想。但我认为,无论他们有什么想法都必须落实在证据上,落在“物”上,不能去改变。比如说,无脊椎和脊椎动物,你不能用现在的动物分类和竞争去讨论5.4亿年以前的动物。孙老师强调,都得落实到证据上,即化石上来。孙老师的这一观点,我非常赞同。第二点,孙老师是总结证明前寒武纪生物大爆发的证据,陈哲是在找“根”,你们是两个方向,不知道我理解的对不对。孙老师与达尔文的理论之间是不是存在一个新的理论的问题,可能是化石缺失和时间浓缩。而陈哲的研究是往下推了一千万年,实际上是在找它的祖先在什么地方。他的东西是在验证达尔文的理论,只不过“树木”很矮了。但我们的精度还没到那个地方,大家一直在努力,前寒武大爆发和澄江动物群的研究我们从来未停止脚步。现在所里年青人越来越多,孙老师我们可以步子迈得更大一些。另外一点,早期发现和数据积累,我们要去分析是环境压力加生态压力的问题,哪一个更大一些?氧气,是环境选择物竞天择,还是生态竞争,在这个角度上争取有突破。
4.6李国祥:我深刻地感觉到我们古生物所团结的重要。我做研究生时就感觉到。陈均远是我的导师,澄江我一看,我不喜欢斗争,决定不做。我就做了小壳,小壳当时没人干。另外一个,就是因为不团结,侯老师走了。显然,云大他们比较重视小众,比较重视寒武纪。而我们所是拳头多,真正讲寒武纪被忽视了。现在年轻人培养出来多了,我想我们所以后会更好。
4.7穆西南:最后,我要强调澄江动物群的意义、它是怎么发现的、它为什么会产生国际影响的:第一,你的国家必须要有这个资源,得天独厚的资源;第二,科学家更要坚持不懈地努力工作,持续地甘坐冷板凳,在这种条件下不断地去做,你才能做出来;第三,国家必须要有钱,国家要舍得给科学院,给古生物研究花钱。所以,我们现在很高兴国家有钱了,我们也有这个条件。但是,我们最重要的是科学家们不忘初心、恪尽职守、为国家、为世界作出更大的贡献。建议,所里要加强科学家精神的教育。鼓励青年科技人员向所里老科技工作者学习,任何时候都需要保持艰苦奋斗的精神、团结协作的精神、严谨治学的精神和敢为人先勇攀高峰的精神。古生物所当年之所以能取得澄江动物群的发现和这一重大研究成果,作出享誉世界的贡献,就是靠所里的这些老科学家们,他们当中多数当年都是中青年科技工作者,他们靠着这样一种精神,克服了工作上、生活上各种困难,团结奋斗,干出来的!