西北大学地质学系

中国科学报:西北大学早期生命研究团队:书写学界“传奇”

新西大网站报道 2017130日,也是丁酉年鸡年的正月初三,国人沉浸在过大年的喜庆之中。喜上加喜,远在不列颠的英国《自然》杂志(Nature)以亮点封面论文的形式线上发表了韩健研究员为第一作者、中国科学院院士舒德干教授为通讯作者的西北大学早期生命研究团队和英国剑桥大学、中国地质大学(北京)等单位关于早期生命研究的又一重要成果:发现了最古老的原始后口动物——冠状皱囊动物。

这种奇特的微型动物很可能就是学术界期盼已久的后口动物亚界的一个根,因而代表着显生宙最早期毫米级人类远祖的至亲。

又一次让人“惊奇”的创新发现

该论文一经刊发,就在国际学界引起不寻常的反响,以BBC和《纽约时报》、新华网、科学网等为代表的国内外250多家媒体,甚至宗教媒体《基督教箴言报》都以新闻头条进行报道。该文的媒体影响因子达到了2136点,这样的记录世界上并不多见。

“英国皇家学会院士理查德·道金斯(Richard Dawkins)在其著作《祖先的故事》中就指出,澄江动物群中珍稀的脊椎动物化石证据——天下第一鱼‘昆明鱼目’,十分接近5.2亿年前刚刚创造出头脑和原始脊椎的“宏型”人类“第十八代”祖先。”而在更广泛的后口动物亚界范围内,5.35亿年前的皱囊动物应该与创造鳃裂雏形的毫米级微型人类远祖亲密相关。如果将澄江动物群中的后口动物大爆发比作一挂鞭炮燃起的话,此次皱囊动物的发现,相当于找到了这挂鞭炮的引线。”54日,舒德干院士向由陕西省委科技工委、省科技厅组织开展的“陕西省重大基础研究成果宣传采访系列活动”的媒体记者们介绍和科普时如是说。

据了解,这是西北大学早期生命研究团队在NatureScience上发表的第13篇论文,其中3篇为Nature期刊中的Article论文。

国际学科前沿有影响的杰出创新团队

可以说,这是我国乃至世界地学界、古生物界的一个具有不平凡成就的传奇团队。

目前西北大学早期生命团队由舒德干院士、华洪教授、张兴亮教授、韩健研究员、张志飞教授、刘建妮教授等人组成。

“我这一生都在学习和践行达尔文理论。求解‘我们从哪里来的答案’!”舒德干说。

距今5.2亿年的世界著名澄江生物群已经为动物谱系树的起源成型探索做出了划时代贡献。1995年之前,世界众多科学家在该生物群中发现了基础动物亚界和原口动物亚界的绝大多数重要动物门类,然而后口动物亚界诸多门类的祖先类群却一直没有露面。奇迹出现在1996年以后:由西北大学舒德干院士领军的早期生命研究团队一直在围绕着“寒武纪大爆发与动物界成型关系”这一重大基础前沿课题坚持开展广泛深入的、多学科交叉的、国际合作研究;他们陆续在澄江生物群揭示出脊椎动物、头索动物、尾索动物、棘皮动物、古虫动物等后口动物亚界几乎所有门类的原始代表,进而首次构建了完整的早期动物树框架图,并基于此提出三幕式寒武纪大爆发依次形成三个动物亚界的新假说,为人类探索早期远祖的来龙去脉提供了基础证据。近20年来,该团队先后在《自然》《科学》杂志上先后连续发表了13篇研究论文,其中2项成果先后被评列入中国十大科技进展,另2项成果被评列入中国高校十大科技进展。团队分别于2003年、2016年获得国家自然科学一等奖、二等奖;此外还获得教育部自然科学奖一等奖项,长江学者成就奖一等奖1项,陕西省科学技术最高成就奖奖1项。两篇博士学位论文被评为“全国优秀博士学位论文”。

目前,该团队产生了3名长江学者或青年长江学者。

经国家重点学科、陕西省和教育部创新团队发展计划的培育,西北大学早期生命研究团队已发展成为在国际科学前沿上具有重要影响的“国家创新研究群体”。

通过数十年如一日的不懈努力,该团队在古生物学研究领域已然位居全球第一方阵。他们完成了看似“不可能的任务”:地方高校不仅能做好基础科学研究,而且还能做出国际一流的成果。

中科院院士翟明国曾用“有信念、有坚持”评价该团队:“有信念,就是有科学理念和问题导向。他们以生命演化为核心,以生物进化链条(生物树)为关键,发现问题和解决问题;有坚持,就是潜心研究,不见异思迁。”

“甘坐冷板凳,专注大学问”

“拿到这个化石的第一反应是觉得很奇特,从未见过身体和腿几乎一样粗的生物。是什么生物?”作为该团队一员的刘建妮生动地讲述了自己发现“行走的仙人掌”的故事。刘建妮曾荣获第十一届中国青年女科学家奖。

2005年,刘建妮在位于我国云南澄江的寒武纪化石库中发现了一种奇特的生物——“仙掌滇虫”。它来自5.2亿年前的寒武纪海洋。在大量阅读文献的基础上,2009年刘建妮初步推断这种生物极有可能是曾湮没在远古历史尘埃中节肢动物的一个祖先。适逢刘建妮当时正好拿到德国洪堡奖学金的资助,她便携带上近40块化石来到德国,和柏林自由大学的Michael Steiner博士及柏林自然科学博物馆的Jason A Dunlop 研究员仔细观察和研究化石,终于从中找到关键的生物演化信息。

他们发现“仙掌滇虫”已经发育出分节的附肢,但却仍保留着柔软的蠕形躯干,这一确凿的化石证据表明节肢动物附肢的分节明显早于躯干的分节。这一发现首次初步破解了节肢动物门起源与早期演化这一长期困扰学术界的科学难题。该研究成果于2011124日在《自然》杂志以封面文章的形式刊登,在国际学术界引起了轰动。

“我为了证明自己的推断,需要说明的是,从找到第一块化石到最后以论文的形式发表,整个研究工作前前后后历时六年,中间也反反复复经历了很多的失败和挫败。”刘建妮感慨地说。

舒德干多次对《中国科学报》记者说:“我们其实没有什么特别才智,只是有一颗坚持的心。也可以说是‘咬定青山不放松’吧!”也有人将他们的研究发现看作“好运气”,然而这好运气背后,潜藏着找寻的艰难和严密论证的辛劳,当然还有厚实基础知识的积累和科学前沿的不懈追踪。一个人、一台显微镜、上千块化石,冷板凳一坐也许就是几十年。若是没有破解世界科学难题的勇气和信念、没有韩健等人“咬定青山不放松”的执着和坚持,如“皱囊动物”这样来自5.35亿年前、仅有1毫米的远古生物,就不可能呈现在世人面前。

另外,此次西北大学介绍了早期生命演化团队的优秀科研成果外,还包括西北大学教授郑晓晖的“宝葫芦”创新药,其阶段性成果“君-使对药”有效成分群辨识技术研究,荣获2014年陕西省科学技术奖一等奖;2015年初,团队关于创新药物研发思路及方法的论文在国际著名科学期刊Science“传统医药的艺术与科学”专题中发表。

由此再次验证了:从事基础研究并获得重大成果的科学家都有一种“甘坐冷板凳”的精神和治学态度。板凳虽冷,但胸怀激情。

“野外‘转山’的劳累和危险其实都不及坐冷板凳更可怕。直到有一天,我们不再觉得板凳是冰冷的了,就会发现,离我们所要追求的东西也就不远了。”刘建妮说。

西北大学一直鼓励领衔专家抢占世界科学前沿制高点,通过给予持续稳定的经费等支持,让科学家心无旁骛,潜心研究,鼓励战略科学家和领军人才“甘坐冷板凳,专注大学问”,鼓励他们勇于攻克最前沿的科学难题,催生重大原创性研究成果。西北大学科研处长申烨烨介绍。在团队建设方面,西北大学突出战略科学家的“传帮带”以及顶尖基础研究团队的引领示范作用,加强团队内部“学科树”建设,让每位团队成员获得生长点与发展空间,实现个人与团队的协调与可持续发展,形成一批结构合理、素质优良的创新团队。

“面对‘我是谁,我从哪里来?’这一经典人文命题,所有宗教流派皆不能给出真实可信的答案。唯有科学,尤其是进化生物学正在以详实的可靠证据不断接近真理,逼近历史真实。”舒德干院士讲。

36年来,舒德干和他的团队,也一直用实证方法为回答“我们从哪里来?”这一经典命题做着艰苦卓绝的努力。

“我们将继续用不懈的努力来接近这个问题的终极答案。”

原文链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/5/375712.shtm

您所在的位置:首页 > 合作交流 > 工作动态 >