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　　本報北京3月18日電(記者王美瑩)科幻電影《后天》里，人類在極端氣候突變面前措手不及。類似氣候轉折，其實真實發(fā)生過。大約3400萬年前，地球經(jīng)歷了一次全球范圍的降溫事件，而這場氣候變化，也深刻改寫了海洋生命的命運。記者近日從南京大學獲悉，該校樊雋軒、錢超、史宇坤教授團隊聯(lián)合國內外多家科研機構，通過全球海洋有孔蟲化石記錄，首次高分辨率重建了這一時期海洋生物多樣性的變化歷程。

　　研究的主角是一類叫有孔蟲的微體海洋生物。研究團隊介紹，當時的有孔蟲可分為三類生態(tài)習性各異的類群：浮游有孔蟲生活在海水表層；大底棲有孔蟲主要生活在淺海溫暖的海底；小底棲有孔蟲則分布范圍較廣，從淺海到相對較深的海底均有分布。

　　研究團隊利用自研的地層古生物大數(shù)據(jù)平臺，系統(tǒng)整合了全球161條地層剖面和鉆井的化石數(shù)據(jù)，經(jīng)過嚴格篩選，最終獲得1269個有孔蟲物種、約4萬條化石產(chǎn)出記錄。同時，古生物學家還同人工智能專家聯(lián)手，創(chuàng)新性地開發(fā)了新一代定量地層學算法——基于演化算法的約束最優(yōu)化法。該算法把每個可能的全球地層對比方案模擬成一段“DNA”，然后讓這些“DNA”像生物一樣經(jīng)歷變異、重組和自然選擇。經(jīng)過無數(shù)次的迭代，最終篩選出最合理、最一致的地層對比結果。

　　借助這一方法，研究團隊成功構建出一條自4800萬年前至2000萬年前、具有高時間分辨率的全球有孔蟲多樣性曲線，發(fā)現(xiàn)始新世—漸新世過渡期的海洋生態(tài)變化是一場長時間的、不同類群命運各異的生態(tài)重組。其中，浮游有孔蟲和大底棲有孔蟲由于生活在相對淺水的環(huán)境中，更容易受到海表面溫度和海平面變化的影響，并在南極冰蓋大規(guī)模形成之際遭遇了明顯的物種滅絕；而小底棲有孔蟲則在晚始新世早期經(jīng)歷了一輪顯著輻射，物種快速增加，之后才進入漫長的衰退期。

　　【新聞背后】

當古生物遇上人工智能

　　3400萬年前的氣候巨變，如何在海洋生物中引發(fā)一場“生態(tài)洗牌”？科學家團隊不僅回答了這個問題，還利用人工智能解決了“如何回答”的難題。

　　這是中國科學家自主研發(fā)的算法，真正做到讓化石數(shù)據(jù)“跨時空對齊”。

　　有孔蟲的化石遍布全球，但數(shù)據(jù)量龐大、地層對比困難——全球161條剖面、1269個物種、約4萬條化石記錄，傳統(tǒng)方法幾乎無法在同一時間軸上將它們完整對齊。

　　怎么辦？古生物學家和人工智能專家聯(lián)手，把地層對比變成一場“進化”。借助大數(shù)據(jù)與人工智能啟發(fā)的“進化思維”，團隊首次構建出高時間分辨率的全球有孔蟲多樣性曲線。

　　這項突破的背后，是我國一群年輕學者的堅守。論文共同第一作者——南京大學博士生魯錚博、薛軻，以及合肥工業(yè)大學講師鄧怡穎，在算法研發(fā)、數(shù)據(jù)清洗的一個個日夜中，反復調試……

　　正是這種追求極致的科學精神，讓一段3400萬年前的海洋故事被清晰地講述出來。中國科學家既主導了這場方法創(chuàng)新，又以開放的姿態(tài)與國際同行共享數(shù)據(jù)、聯(lián)合驗證——這是科學家的擔當，也是全球成功合作的最好見證！

　　(本報記者 王美瑩)

　　來源：光明日報