| 2020 年中國十大科技進(jìn)展新聞 |
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| 科學(xué)家重現(xiàn)地球3億多年生物多樣性變化歷史 |
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古生代海洋生物多樣性
南京大學(xué)教授樊雋軒、沈樹忠院士等自建大型數(shù)據(jù)庫，自主研發(fā)人工智能算法，利用“天河二號”超算獲得了全球第一條高精度的古生代3億多年的海洋生物多樣性變化曲線，其分辨率較國際同類研究提高400倍。該成果于2020年1月17日以研究長文形式發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
生命起源與演化是世界十大科學(xué)之謎，了解地球上生命的演化歷程，是人類了解自身由來以及未來演化的重要手段。地球上曾經(jīng)生活過的生物中99%以上已經(jīng)滅絕，但只有很少一部分能保存為化石，如何通過不完整的化石記錄重建地球歷史生物多樣性的變化規(guī)律是一個重大科學(xué)難題。
此外，在地球歷史中，曾經(jīng)發(fā)生過重大的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的突變，導(dǎo)致多次生物大滅絕事件的發(fā)生。利用古生物數(shù)據(jù)庫重建地質(zhì)歷史全球生物多樣性模式，揭示地球生命的演化歷史以及與環(huán)境變化之間的關(guān)系，可以為了解當(dāng)前的地球生物多樣性危機(jī)提供重要啟示。
南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授樊雋軒和沈樹忠院士的科研團(tuán)隊，與中科院南京地質(zhì)古生物研究所等國內(nèi)外單位合作者合作，收集了大量地層剖面和化石記錄，從中遴選出3112個地層剖面以及11268個海洋化石物種的26萬條化石數(shù)據(jù)，自建大型數(shù)據(jù)庫，自主研發(fā)人工智能算法，利用“天河二號”超算取得突破，獲得了全球第一條高精度的古生代3億多年前的海洋生物多樣性變化曲線，其時間分辨率約為2.6萬年，較國際同類研究的精度提高了400倍。
新建立的多樣性變化曲線更加準(zhǔn)確地重現(xiàn)了地質(zhì)歷史中最大的三次生物滅絕事件和兩次重大生物輻射事件的精細(xì)過程。其中，2.52億年前發(fā)生了人類迄今為止識別出的最大規(guī)模的生物滅絕事件，導(dǎo)致約80%的海洋生物在數(shù)萬年內(nèi)迅速滅亡。這一事件的發(fā)生，與當(dāng)時全球氣候的快速升溫密切相關(guān)。兩次重要的生物輻射事件，分別發(fā)生在4.9~4.7億年前和3.4~3億年前，均與當(dāng)時全球氣候的逐漸變冷同步。深刻理解這些重大生物事件的驅(qū)動機(jī)制，對于我們認(rèn)識當(dāng)今地球生物多樣性以及人類面臨的第六次大滅絕及其與全球氣候變化之間的關(guān)系具有重要啟示意義。■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2021年2月增刊 聚焦)