现代快报讯（见习记者 徐可 记者 胡玉梅）地球生命演化的精细过程是否能够重现？中国科学家们做到了。1 月 17 日，南京大学、中国科学院南京地质古生物所樊隽轩教授、沈树忠院士等科学家及其团队在国际权威期刊《Science》在线发表了团队最新成果。他们通过化石大数据与超算相结合，将全球地史时期生物多样性研究的时间尺度提高了 400 倍。这一成果重现了生命演化历史，改变了当前对古生代海洋生物多样性演化的认知。当天，该成果发布会在南京大学仙林校区召开。

△沈树忠、樊隽轩等进行学术讨论

从 1000 万年到 2.6 万年，他们比国际同类研究精确了 400 倍

寒武纪至三叠纪早期，也就是约 5.4 亿年 -2.4 亿年前，地球上曾诞生过多少生物，又消失过多少物种？这是科学家一直在探索的问题。

如今，中国科学家牵头的团队给出了迄今为止最精确的答案。

通过分析中国的海量数据，科学家们得到了中国古生代高分辨率海洋生物多样性曲线。

△不同时间分辨率下多样性曲线显示了一定的偏差特点

这条曲线有什么用呢？南京大学地球科学与工程学院副教授史宇坤说，其实国外有一些科学家曾计算得出类似的曲线，曲线的横轴是地质发展时间，纵轴是生物类群数目，从未达到过物种级，通常是科级或者属级别（界门纲目科属种是生物分类从高到低的级别，级别越低则类群数目越多）。通过曲线能够非常清晰地看出不同时间段生物类群数量的变化。在之前科学家研究出的曲线，横轴上是以 1000 万年或者 800 万年为一个单位。也就是说，在以前的曲线上人们可以了解每隔 1000 万年或者 800 万年生物类群数目的变化。但本次研究中，科学家们将曲线的时间分辨率精确到了 2.6 万年。''以往的曲线分辨率很低，很多发生在几万年、几十万年、几百万年的事件都分辨不出来。现在我们的曲线可以将整个古生代将近 3 亿年的时间段中每 3 万年的、大大小小的生物多样性变化看得清清楚楚。''南京大学地球科学与工程学院教授、中国科学院院士沈树忠说。据了解，该曲线的时间分辨率较国际同类研究的精度提高了 400 倍左右。

花费 20 年，建立古生物学和地层学的''大数据库''

距今 5.4 亿年— 2.4 亿年，这 3 亿年跨度内的海洋生物多样性曲线是如何获得的？

''这项科研，可以算是古生物领域的‘登月'工程，真的很不容易。''发布会现场，有专家说。

△古生代主要海洋化石类群的种级多样性曲线

中科院南京地质古生物研究所研究员王玥介绍说，从 2000 年算起，数据收集工作到今年正好 20 年。开始运筹绘制这条高分辨率多样性曲线，则是近 10 年的事情。这项科研工作中，最难的地方在于：把海量数据拟合在一个时间轴里。'' 3112 个地层剖面、 个海洋化石物种，它们出现在地球上的具体时间怎么样？这些都需要精细化的比对。不仅专业性很强，还需要足够的细心和耐心。''专家说。

现代快报记者了解到，这个数据库是一个开放的平台。下一步，除了我国的地层剖面、化石记录外，还将把海外的地层剖面、化石记录也进行输入研究。时间跨度上也将更长，不仅有古生代，还将有中生代和新生代的研究。

从 17 年到两三天，自主研发的计算系统帮了大忙

生命究竟从何而来？生物多样性的变化究竟和什么因素有关？想要破解这个谜题，必须从化石入手。地球上曾经生活过的生物中 99% 以上已经灭绝，但只有很少一部分能保存为化石。如何通过片段式的化石记录重新找到地球历史生物多样性的变化规律，是一个大难题。

''我们这项研究最主要的成果就是引进了全新的理念和技术，包括大数据、超算和定量化技术等等。''沈树忠告诉现代快报记者。在没有使用超算技术之前，科学家们通常使用相对简单、粗糙、不均一的时间标尺，这样不仅难以准确评估生物多样性的变化速率和模式，还有可能掩盖突发性的重大生物事件。为了根本解决这个问题，科学家们结合了模拟退火算法和遗传算法，自主开发了基于并行计算的约束最优化方法 - 。利用''天河二号''超级计算机，经过反复计算和验证，最终得到了全新的寒武纪 - 三叠纪海洋无脊椎动物的复合多样性曲线。