人類對于自身起源窮根究底的追尋與生俱來。現(xiàn)在,進化生命科學(xué)已經(jīng)基本搞清,人類的遠祖是數(shù)百萬年前的非洲古猿系列。那么,這些智能脊椎動物最古老遠祖的故鄉(xiāng)在那里?這些始祖脊椎動物又何時何地源出于哪些無脊椎動物?近年來,53億年前澄江化石寶寶庫中的系列性重大發(fā)現(xiàn)向世人顯示,我國南方不僅是包括人類在內(nèi)的整個脊椎動物祖先的發(fā)祥地, 而且很可能是那些導(dǎo)引出早期脊椎動物的無脊椎動物始祖演化鏈條的起源中心。
做出上述科學(xué)論斷的是中國古生物學(xué)界的一位杰出科學(xué)家舒德干。
“我現(xiàn)在所做的工作不過是在為達爾文進化論的進-步修正和發(fā)展提供一些重要實證?!?BR>
舒德干教授現(xiàn)任西北大學(xué)早期生命科學(xué)研究所所長。在接受我來訪的前幾天,他剛從汕頭大學(xué)參加首屆長江學(xué)者論壇回到西安,還沒等我提問,他便微笑著向我聲明:“盡管現(xiàn)在不少人從不同方面向達爾文挑戰(zhàn),但我乃是個堅定的達爾文進化論者。我現(xiàn)在所做的工作不過是在為達爾文進化論的一步修正和發(fā)展提供一些重要實證?!?BR> 談起達爾文,舒德干眼神里流露出由衷的敬意。上高中時由于生物老師的引導(dǎo),他開始對達爾文產(chǎn)生了濃厚的興趣。在北京大學(xué)求學(xué)時,有一門叫“達爾文主義”的哲學(xué)性很強的課程深深地震撼著這位年輕學(xué)生的心。達爾文以近30年的心血完成的《物種起源》改變了人類的世界觀,首次將自然科學(xué)從神學(xué)桎梏中解放出來,成為19世紀(jì)偉大的三大科學(xué)發(fā)現(xiàn)一。但由于歷史的局限,他將重建地球生命演化真實歷程這一更為艱巨的仼務(wù)留給了后人。一個半世紀(jì)以來,正是生命演化史上一些重大迷團,成了神創(chuàng)論者抵毀進化論者的主要口實。于是,揭開這些迷團,科學(xué)地解釋其中的奧秘,從而不斷地發(fā)展科學(xué)進化論便成為古生物學(xué)工作者的天職。在這種強烈的使命感驅(qū)使下,1978年,舒德干教授在以優(yōu)異成績完成了西北大學(xué)碩士學(xué)位、中國地質(zhì)大學(xué)傅士學(xué)位、德國洪堡大學(xué)博士后學(xué)位后,義無反顧地投入古生物研究的行列。
在漫長的地球生命演化歷史中,充滿了形形式式的生物變革亊件。其中,除生命起源之外,最神奇最令人難以理解的莫過于寒武紀(jì)生命大爆發(fā)了。顯然,要揭示這一超級生命創(chuàng)新亊件,第一步就是盡可能全面地揭示出它的生物群貌,也就是說,首先要搞清這次大爆發(fā)到底產(chǎn)生了哪些基本生物類型,它們?yōu)樘綄と祟惖倪h祖提供最有說服力的實證。
探尋能反映早期生命本質(zhì)特征的軟體構(gòu)造,這是一個半世紀(jì)以前達爾文創(chuàng)立以漸變論為基調(diào)的“物競天擇”進化論的笫一難題。我國極其豐富的早寒武世化石的大量發(fā)現(xiàn),為這一難題的破解提供了誘人前景。尤其是分布面積達兩萬平方公里的云南澄江化石寶庫,是人們洞悉這次生命超級幅射事件奧秘的“笫-科學(xué)窗口”,更為中國學(xué)提供了有望在這一重大論題上作出較大貢獻的絕好機遇。
舒德干教授抓住了這一機遇。他帶領(lǐng)一班人,野外工作艱苦奮斗,室內(nèi)工作夜以繼日,沒有節(jié)假日,一干就是12年。艱辛的付出,終于迎來了收獲。他在早期生命研究中取得的一系列成果,引起國際學(xué)術(shù)界的關(guān)注,世界著名科學(xué)<自然>連續(xù)發(fā)表了6篇以他為笫一作者的重要研究論文。其中兩項重要成果被我國500名兩院院士評為“1999年中國十大科技進展”和“2001年中國十大科技進展”,他本人也因此榮獲笫三屆“長江學(xué)者成就獎”唯一的一等獎,並被評選為“全國杰出專業(yè)技術(shù)人員”。
舒德干等人的系列發(fā)現(xiàn),填補了后口動物譜系中半索動物、頭索動物、尾索動物以及高等脊索動物等幾個最為重要的分支類別,首次全面勾勒出寒武生命爆發(fā)之初完整的動物演化“大樹”的基本輪廓
云南蟲是一類十分奇特的疑難化石,起初報道時被置于生物學(xué)地位明的動物,后來—個中、瑞、澳四國聯(lián)合的研究小組對其進行了再研究,認為它可能屬于脊索動物。此時,舒德干等人提出,這類動物的基本特征恰好介于脊索動物、無脊索動物之間,應(yīng)該相當(dāng)于半脊索動物。<自然>雜志的編輯和評審員們經(jīng)過幾輪嚴(yán)格評審,終于接受了這一學(xué)術(shù)觀點。不久,美國《古生物學(xué)百科全書》和英國-所大學(xué)的古生物學(xué)教科書正式將云南蟲歸列入半脊索動物門。這是舒德干教授笫一次在《自然》雜志撰文成功。不久,他與劍橋大學(xué)的康威莫里斯教授等人合作,在《自然》雜志上報道了真正的古老低等的脊索動物,並將它命名為華夏鰻。此后一發(fā)不可收拾,他先是報道了—種稱做西大動物的奇特類型,接著發(fā)現(xiàn)並論證了世界上最古老的脊椎動物昆明魚和海口魚。《自然》雜志特地為這篇文章以其最高規(guī)格“Amircle”形式發(fā)表的論文撰寫了一篇評述文章,題目是《逮住天下第一魚》。美國的《科學(xué)》、法國的《研究》很許多嚴(yán)肅科學(xué)雜志也都對此進行了肯定性評價。美國皇家學(xué)會的《科學(xué)年評》發(fā)表文章《世界上己知最古老的脊椎動物其科學(xué)意義最為重大》,對該發(fā)現(xiàn)進行了中肯的評價,指出:“跟兔子、老鷹、青蛙—樣,我們?nèi)祟愐矊儆诩棺祫游?所以我們都是從這兩種魚化而來的?!?BR> 在整個動物界30多個門類中,包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的脊索動物門,是其中最進步的一個門類。過去—直認為它不大可能與其它較低等門類同時出現(xiàn)于早寒武世生命大爆發(fā)。有趣的是,2001年5月,舒德干等人笫五次叩開《自然》的大門,報道了他們發(fā)現(xiàn)脊索動物門中尾索動物亞門的最古老代表長江海鞘。這樣連同他們于1996年和1999年發(fā)現(xiàn)的頭索動物亞門代表華廈鰻和海口魚, 使人們對脊索動物門中三大基干分支的始祖類型的探尋, 畫上了一個圓滿的句號。進化生物學(xué)的傳統(tǒng)學(xué)派一直認為, 脊椎動物很可能是源出于早期尾索動物的。因此,《自然》雜志在互聯(lián)網(wǎng)上對自己的“亮點論文” 作了專題評價:具有鑲嵌構(gòu)造特征的“始祖長江海鞘” 的發(fā)現(xiàn), 將為長期困惑學(xué)術(shù)界的脊椎動物起源研究難題的破解帶來希望。
2001年11月22日,《自然》雜志再次以其最高研究論文規(guī)格“Amicle”形式發(fā)表了舒德干等人完成的早期動物演化研究領(lǐng)域又—突破性成果--《中國澄江化石庫中發(fā)現(xiàn)新的后口動物門》,他們把這一奇特頻臨滅絕類群命名為《古蟲動物門》。在1995年以前的近一個半世紀(jì),雖經(jīng)數(shù)代古生物學(xué)家的不懈努力,在早寒武世動物爆發(fā)主幕中發(fā)現(xiàn)了形形式式的動物類別,然而他們幾乎全部局限于原口動物。舒德干等人近年來的系列性發(fā)現(xiàn),填補了后口動物譜系中半索動物、頭索動物、尾索動物以及高等脊索動物(即脊椎動物)等幾個最為重要的分支類別,從而突破了對早寒武世動物的認識長期囿于原口動物“半棵樹”的局限,首次全面構(gòu)勒出這次生命大爆發(fā)同時創(chuàng)生出了原口動物和后口動物兩大支系的完整動物演化“大樹”的基本輪廓。
人們普遍認為,5.3億年前生命爆發(fā)之初的動物“大樹”在原種多樣性上遠不及現(xiàn)存的動物“大樹”。然而,兩者在門類多性上孰高孰低,卻一直是學(xué)術(shù)界長期爭論的—個懸案?,F(xiàn)代生物學(xué)和分子生物學(xué)最新研究表明,現(xiàn)存的后口動物中只有半索動物門、辣皮動物門和脊索動物門三個門類。古蟲動物門的發(fā)現(xiàn),確證了寒武大爆發(fā)時至少還產(chǎn)生了現(xiàn)今已不復(fù)存在的第四個門,從而動搖了人們長期以來形成的“動物界在進化過程中其門類數(shù)不斷增加”的傳統(tǒng)進化理念,並為全面準(zhǔn)確揭示寒武大爆發(fā)的屬性和力度捉供了決定性的證據(jù)。因而被認為是自20世紀(jì)以來關(guān)于寒武大爆發(fā)全貌認識上的又一次重要突破。
舒德干等人的系列成果,不僅明確地回答了地球上最古老的脊椎動物是昆明魚、??隰~,而且還首次溝勒出脊椎動物起源演化的基本輪廓
自然科學(xué)各主要分支學(xué)科的核心命題都是相關(guān)的起源研究。地球上最古老的脊椎動物是什么樣子,它們到底起自何時何地?而這種未知的最古老最原始的脊椎動物又是何時何地源自何種無脊椎動物? 對于跨聯(lián)脊椎動物學(xué)和無脊椎動物學(xué)兩大基本分支學(xué)科的這兩個起源命題,一直是困惑動物學(xué)家的重大難題。舒德干等人發(fā)表在《自然》雜志上的系列性成果,不僅相當(dāng)明確地回答了前一個難題,即昆明魚、??隰~應(yīng)該就是迄今已知最古老最原始的脊椎動物;而且還為后一更大難題的解決首次提出了一個五步走的演化系列,使我們能從“源頭”的化石史料中初步溝勒出與現(xiàn)代譜系學(xué)、發(fā)育學(xué)和分子生物學(xué)的新資料相―致的脊椎動物起源演化的基本輪廓。即:形體簡單的古蟲動物門首先創(chuàng)生出鰓裂構(gòu)造而脫胎于原口動物,向后口動物演化邁出了關(guān)鍵性的第一歩;接下來可能是云南蟲類(含??谙x)、半索動物,它們兼有非脊索動物的腹神經(jīng)索和脊索動物的背神經(jīng)索這一獨特鑲嵌構(gòu)造特征。由非脊索動物邁向脊索動物的始點是尾索動物的出現(xiàn),長江海鞘是其早期代表;再往前走,最接近脊椎動物的應(yīng)該是似頭動物華廈鰻了;頭化作用的實現(xiàn)及脊椎組分的出現(xiàn),使低等脊索類完成了向高等脊索類的跨越,從而產(chǎn)生了脊椎動物昆明魚和??隰~。
于是,在脊椎動物與無脊椎動物間長期存在的巨大鴻溝上,人們依希看到由中國學(xué)者成功地架起的一座較完整的實證“大樹”。也許在細節(jié)上還有待完善和發(fā)展,但它的五個“橋墩”基礎(chǔ)扎實牢靠,因為它們都得到《自然》眾多權(quán)威評變的認同,並被國際學(xué)術(shù)界廣泛接受。
舒德干教授說,科學(xué)研究的基本屬性是它的先進牲和世界性?;A(chǔ)研究只有國際金牌,沒有銀牌和銅牌,當(dāng)然也不存在孤立的國內(nèi)金牌
臨近采訪的尾聲,我提出了一個可能使舒德干教授感到尷尬的問題:我國有那么多科學(xué)期刊,而您為什么偏偏讓自己的科學(xué)發(fā)現(xiàn)在國外雜志上研究的基本屬性是它的先進牲和世界性?;A(chǔ)研究只有國際金牌,沒有銀牌和銅牌,當(dāng)然也不存在孤立的國內(nèi)金牌。國際學(xué)術(shù)界己形一種風(fēng)尚,學(xué)者們都希望自己最好的成果能在影響力最大的《自然》、《科學(xué)》等雜志上發(fā)表。實際上這些被西方學(xué)者稱為大“大龍(Great Dragon)的雜志所以門檻高,就在于他們評審稿件十分嚴(yán)格,其稿件的平均錄用率只有1/10。它們公開宣稱他們發(fā)表的研究論文應(yīng)該是具有科學(xué)研究中的重要或重大發(fā)現(xiàn),或者取得重大或特別重大研究進展。我們大家都希望更多的中國學(xué)者在進化生命科學(xué)領(lǐng)域和其它科學(xué)領(lǐng)域能多留下一些不易被抺觸的印記,甚至在科學(xué)史上樹起一座又一座不倒的豐碑,為人類文明作出應(yīng)有的貢獻。若干年后,樹碑的人可能被人們淡忘,但人們至少還能記得,那是中國人做得亊。我們積極參與國際學(xué)術(shù)舞臺上的亮相和競爭,應(yīng)該是愛國情懷的體現(xiàn)。”
采訪結(jié)朿前,我們很想知道舒德干教授現(xiàn)在和將來的工作進展和打算。他說,科學(xué)界有一個永恒的真理,就是認識無窮盡一個難題解決了,更多的難題在等著你。我們今后的工作將繼續(xù)圍繞寒武大爆發(fā)和脊椎動物起源兩個相關(guān)論題進行。
從眼神中我們看出舒德干教授的自信,我們衷心祝愿他再一次取得成功。
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