2009年賦予中國古脊椎動物學一些不尋常的色彩 。中國的古脊椎動物學家們隆重紀念了離世30周年的學科奠基人楊鐘健先生;中國科學院古脊椎動物與古人類研究所迎來了80周年的慶典;我國古脊椎動物學家在《自然》(Nature)雜志上發表了最早最完整的硬骨魚類化石,被認為改寫了生物演化史上的許多推論;有關鳥類起源的系列研究成果入選了中國基礎研究十大新聞;發現了現代人起源關鍵時期(約11萬年前)的崇左人化石;一系列的國際學術研討會在中國召開 , 中外古脊椎動物學家一起見證了中國古脊椎動物學不尋常的發展歷程……
【評論:快速發展中的中國古脊椎動物學】同一年,中國的古脊椎動物學家和其他古生物學家、生物學家以及社會各界一道用各種各樣的方式紀念達爾文誕辰200周年以及《物種起源》發表150周年 。在這本巨著中,達爾文用了兩個章節討論古生物學的證據 。美國著名的生物學家Jerry A. Coyne在他的2009年著名科普著作Why Evolution is True中大量引用了近年來中國發現的化石:中國鳥龍、顧氏小盜龍、寐龍、海口魚、北京猿人等 。他還這樣寫道:“我們能夠作出另一個可被檢驗的預測:有一天,我們將會發現比始祖鳥更古老的帶羽毛的恐龍化石 。”無須等待,這一年中國的古脊椎動物學家便向世人展現了這一類最好的化石 。這無疑是對達爾文這位偉人最好的紀念 。鑒于古生物學已經取得的巨大進展 , Coyne評價道:“達爾文寫作《物種起源》的時候,胚胎學的證據被用作最強有力的證據 。今天他可能會將這個榮譽交給化石 。”中國的古脊椎動物學家無疑應當分享這一榮譽 。
近年來,許多國際著名的刊物或雜志對包括中國古脊椎動物學在內的中國古生物學的發展表現出了前所未有的關注 , 他們好奇的是什么因素促進了這一學科的快速發展 。古脊椎動物學這一古老的學科在中國也已有了80多年的歷史 。從上世紀20年代 , 國外學者在中國從事零星的古脊椎動物學的研究,到新中國成立后,我國古脊椎動物學迅速發展 。近20年來,我國古脊椎動物學的研究進入了一個快速發展的時期:一批中青年人才迅速崛起,成為該領域的中堅力量,一些學者甚至已經躋身其分支領域國際上最為活躍研究者的行列;我國學者僅在《自然》、《科學》和美國《國家科學院院刊》上就發表了近百篇相關論文;中國的自然博物館事業蒸蒸日上 。與此同時,我國古脊椎動物學研究的人才隊伍也開始在全國更多的機構擴散 , 并得到發展 。可以說,這一學科在國內外的影響力日益增強 。然而,總體水平我們還和國際權威機構存在差距,唯有保存清醒的認識,中國古脊椎動物學才能保持已有的快速發展勢頭 。
學科進展:現狀與成就
歷經80余年的發展 , 我國在古脊椎動物各門類研究方面均取得了令人矚目的成果 。我國古魚類學研究雖然起步較晚,但經過半個多世紀幾代人的不懈努力,已由幾乎空白變為世界矚目的活躍的研究中心,并推動了國際學術界對脊椎動物起源與早期演化的探索 。近年來,隨著我國北方中生代地層中原始蛙類、蠑螈類和蜥蜴化石的大量涌現,古兩棲類和古有鱗類研究出現了蓬勃發展的態勢 。
二疊紀、三疊紀是爬行動物歷史上的重要時期,涉及諸多門類的起源和滅絕 。最近10年來,我國在這一時期發現了大量具有重要研究價值的爬行類化石,擴大了已知門類古地理分布的范圍 , 同時基于某些全新門類的發現、相關形態學、系統學、形態功能及古環境的分析,提出了一些新的理論 。而個別類群早期代表的發現和研究還導致了對經典古生物學難題研究的突破性進展 。
中國恐龍化石研究已有近百年的歷史 。經過幾代人的努力,從局部地區的發現到遍及全國的化石點 , 從有限的種類到涵蓋幾乎所有恐龍類群,從外國學者主導到中國人引領熱點研究方向,中國目前已成為世界恐龍研究的中心區域之一,一些方向的研究結果代表了當今恐龍學研究領域最重要的成果 。
近10年來,隨著我國翼龍類化石的不斷發現,尤其是熱河群翼龍化石的大量發現 , 使得我國在翼龍的研究上取得了令人矚目的進展,僅在熱河生物群就記述了近20個屬種的翼龍化石 。加之對翼龍胚胎發育、熱血機理和一些翼龍類群的起源、輻射和動物古地理方面的研究,使得我國迅速成為當今國際上研究翼龍的熱點地區 。
古鳥類學在中國的發展經歷了一個長期緩慢的發展和積累過程 , 從上世紀90年代開始出現了快速發展,主要表現在對早白堊世鳥類的大量發現和研究報道 。經過十余年的努力,我國一躍成為當今國際研究早期鳥類演化輻射最為重要并最為活躍的地區 。經歷了大量化石材料的積累之后 , 一批青年人才開始成長,研究領域和方向不斷拓寬,呈現了良好的發展態勢 。
我國古哺乳動物學研究近年來積極參與國際學術界熱點問題的討論和研究,呈現了良好的發展態勢 。主要表現在兩個方面,一是基于對化石材料詳細的形態解剖學研究,探討哺乳動物系統發育和演化關系,完善對哺乳動物一些關鍵特征的形成和發展過程的認識 。二是以新生代哺乳動物生物地層學的精細研究為突破口 , 完善新生代生物年代框架,并以此為基礎,探討新生代哺乳動物群演替規律及其對全球和區域環境變化的響應 。
總體上看,經過長期的積累,伴隨著我國社會經濟的快速發展和國力的不斷加強,我國古脊椎動物學的整體發展狀況良好,人才隊伍較為齊全,在各主要脊椎動物門類的研究方面均取得了若干重大的突破和顯著的成果,國際地位得到了較大提升 。同時 , 古脊椎動物學的研究也更加注重對環境背景的分析和對新技術的應用 。盡管還存在不少的問題和困難,我國在該領域無疑具有良好的發展前景和巨大潛力 。
國際地位:優勢、不足與對策
與國外同類學科比較,我國古脊椎動物學研究具有諸多明顯的優勢和不足 , 盡管還存在不同分支學科研究水平上的差異,但整體水平可居世界前列 。
《自然》雜志的生物科學編輯Henry Gee在最近一篇介紹中國古生物學的文章中評價說:“對外開放產生了新一代的中國研究者;在21世紀初,中國既擁有最好的古生物學家,又擁有最好的化石;如果沒有中國豐富的化石資源 , 中國的古生物學也不會獲得如此的進步 。”無疑,我國獨有的地層和古生物資源分布和潛力在世界堪稱無與倫比,在解決脊椎動物重要類群起源和演化關鍵問題上具有不可替代的作用 。我國還擁有一批精干活躍的中青年科研和技術隊伍 。中國古脊椎動物學經過幾代人的努力和長期的積累,已經建立了較為明顯的優勢和雄厚的基?。?奠定了在國際同領域舉足輕重的地位 。未來10年,中國古脊椎動物學的研究有望在一些重要類群的起源與輻射、系統發育,關鍵特征的演化、個體發育、功能形態學、古組織學、脊椎動物古地理學、高精度地層學(如東亞地區陸相哺乳動物生物年代標準的建立)、生物與環境的相互作用、不同地質時期陸地生態系統的演化等方面取得一批重要成果或有所突破 。
目前,我國古脊椎動物學研究在亞洲無疑具有很大的優勢 , 整體研究水平和不少發達國家相比也毫不遜色,但和世界上最為領先的美國相比還有較大的差距 。與一些發達國家相比 , 在一些領域頂尖的專業人才尚顯不足,進行對比研究的現生骨骼標本收藏嚴重欠缺,在新技術的應用和新學科方向的開拓等方面還處于跟蹤階段 。
另一方面,學科的交叉不能停留在口頭上,新技術的應用需要更多人才的加盟 。如何進一步拓寬研究領域和思路,用科學研究問題帶動古脊椎動物學與生物學(如分子生物學和發育生物學)、地球科學(如古地磁學、年代地層學、穩定同位素地球化學、生物與環境的相互作用)以及其他學科(如工程力學)的交叉,更多地運用新的技術分析手段(如高精度CT掃描、同步輻射、三維復原) , 加強優秀青年人才的創新能力培養和知識面的拓寬,在一些領域理論創新和系統集成方面有所突破等還值得我們思考 。在一些類群和冷門學科方面,我們還存在研究空白,各個分支學科的發展也存在不平衡的現象 。要盡快改變這一狀況,需通過青年人才的培養和組織大型的綜合野外考察,逐步填補學科領域、演化和地區上的空白 。我們還應當認識到,在現生脊椎動物骨骼標本的收藏方面,需付出長期的努力,才能縮小我國在此方面和發達國家的巨大差距 。
此外,在脊椎動物化石資源的管理保護等方面還處于尷尬的狀況:保護的現狀尚不盡如人意,資源的破壞和流失依然嚴重,正常的科研工作在政策層面上得不到應有的支持和保障 。如不迅速改變這種狀況,對中國古脊椎動物學的健康發展將起到嚴重的制約作用 。博物館建設中對脊椎動物化石的收藏和研究還存在不少急功近利的現象 。國內同行的學術交流還有待加強 。為保障該學科的持續發展并提高其在國際學術界的地位,建立一個國家重點實驗室已迫在眉睫 。此外,古脊椎動物學的研究和教學如果能在全國更多的博物館和高校得到發展,將會保證該領域人才的不斷壯大和學科的高速可持續發展 。
《科學時報》周忠和 王元青
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