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caozuofeichangjiandan。zhixuyaodakairuanjianjiukeyijieshougezhongyingyongdetuisongxinxi。zaizheliquqingsongdewanchengduozhongmaoxian，ziyoudejinglidaogengduodetansuo，wanchengtiaozhan。kangbaotong(jing)kejiyouxiangongsi，zhuanyedisanfangjiankangbaoxianzhinengzhifulipeifuwushang。ronghelejiaosebanyanshoujiyangchengjingjipkdengjingcaiyuansu。【zhuanshuyouhuichaozhizunxiang】壹(yi)天(tian)連(lian)發(fa)4篇(pian)Nature！這(zhe)個(ge)中(zhong)國(guo)團(tuan)隊(dui)也(ye)曾(zeng)遭(zao)遇(yu)3輪(lun)斃(bi)稿(gao)

新(xin)智(zhi)元(yuan)報(bao)道(dao)

作(zuo)者(zhe)：《中国科(ke)學(xue)报》記(ji)者 胡(hu)瑉(min)琦(qi)

編(bian)輯(ji)：桃(tao)子(zi)

【新智元導(dao)讀(du)】中国团队Nature「 一鍵(jian)四(si)连」，驚(jing)嘆(tan)整(zheng)个古(gu)生(sheng)物(wu)学界(jie)。

9月(yue)28日(ri)晚(wan)11點(dian)，《自(zi)然(ran)》雜(za)誌(zhi)在(zai)線(xian)发表(biao)了(le)同(tong)一团队的(de)4篇論(lun)文(wen)，29日早(zao)上(shang)又(you)以(yi)封(feng)面(mian)文章(zhang)形(xing)式(shi)同期(qi)发表。它(ta)們(men)皆(jie)出(chu)自中国科学院(yuan)院士(shi)、中国科学院古脊(ji)椎(zhui)動(dong)物與(yu)古人(ren)類(lei)研(yan)究(jiu)所(suo)（以下(xia)簡(jian)稱(cheng)古脊椎所）研究員(yuan)朱(zhu)敏(min)帶(dai)領(ling)的团队。

国際(ji)古脊椎动物学會(hui)前(qian)主(zhu)席(xi)、澳(ao)大(da)利(li)亞(ya)弗(fu)林(lin)德(de)斯(si)大学教(jiao)授(shou)John Long撰(zhuan)文称：它们改(gai)寫(xie)了有(you)頜(he)脊椎动物早期演(yan)化(hua)歷(li)史(shi)的幾(ji)乎(hu)所有方(fang)面。

朱敏對(dui)这些(xie)說(shuo)法(fa)有些惶(huang)恐(kong)。他(ta)更(geng)喜(xi)歡(huan)同行(xing)羨(xian)慕(mu)地(di)对他说：「妳(ni)们重(zhong)建(jian)了志留(liu)紀(ji)早期的一个『水(shui)族(zu)館(guan)』。」

「水族馆」裏(li)有什(shen)麽(me)？當(dang)研究团队在第(di)一篇论文中試(shi)圖(tu)回(hui)答(da)这个問(wen)題(ti)時(shi)，曾接(jie)连遭遇了《自然》《科学》審(shen)稿人的三(san)轮毙稿。

非(fei)凡(fan)的結(jie)论，要(yao)有非凡的證(zheng)據(ju)。朱敏团队為(wei)了尋(xun)找(zhao)演化的证据究竟(jing)付(fu)出了什么？

朱敏介(jie)紹(shao)研究成(cheng)果(guo) 肖(xiao)瀟(xiao)攝(she)

Nature封面为最(zui)新发現(xian)的5種(zhong)志留纪古魚(yu)新屬(shu)种的三維(wei)藝(yi)術(shu)復(fu)原(yuan)，從(cong)上到(dao)下分(fen)別(bie)为蠕(ru)紋(wen)沈(shen)氏(shi)棘(ji)鱼、新塑(su)梵(fan)凈(jing)山(shan)鱼、雙(shuang)列(lie)黔(qian)齒(chi)鱼、靈(ling)动土(tu)家(jia)鱼和(he)奇(qi)跡(ji)秀(xiu)山鱼。擬(ni)石(shi)科技(ji)制(zhi)作

寻找「幽(you)灵支(zhi)系(xi)」

過(guo)去(qu)十(shi)余(yu)年(nian)，朱敏一直(zhi)在跟(gen)一群(qun)「幽灵」一樣(yang)的化石死(si)磕(ke)。

奧(ao)陶(tao)纪末(mo)（約(yue)4.44億(yi)年前），地球(qiu)历史上发生了第一次(ci)大規(gui)模(mo)生物集(ji)群滅(mie)絕(jue)事(shi)件(jian)，85%的物种都(dou)消(xiao)失(shi)了。可(ke)它卻(que)为鱼类進(jin)化过程(cheng)中的一場(chang)大革(ge)命(ming)搭(da)好(hao)了舞(wu)臺(tai)，那(na)就(jiu)是(shi)有颌类的崛(jue)起(qi)。

现今(jin)地球上有99.8%的脊椎动物都是有颌类，沒(mei)有颌，就没有喋(die)喋不(bu)休(xiu)的人类。可見(jian)，颌的出现是生命演化史上一次重要的飛(fei)躍(yue)。

「有颌类之(zhi)所以能(neng)一統(tong)天下，是因(yin)为它不僅(jin)提(ti)高(gao)了脊椎动物主动摄食(shi)的能力(li)，還(hai)促(cu)进了呼(hu)吸(xi)和運(yun)动能力，使(shi)體(ti)型(xing)能迅(xun)速(su)增(zeng)大。这样，它就能夠(gou)占(zhan)领更为廣(guang)闊(kuo)的生態(tai)位(wei)，直至(zhi)登(deng)上陸(lu)地，甚(shen)至飞上藍(lan)天。」古脊椎所副(fu)研究员朱幼(you)安(an)说，脊椎动物整个演化潛(qian)力都因此(ci)得(de)到了極(ji)大的提高。

朱幼安 盧(lu)靜(jing)摄

那么，如(ru)此重要的演化事件是怎(zen)么发生的？

分子生物学家早就通(tong)过对现生的有颌脊椎动物进行分子鐘(zhong)研究，推(tui)算(suan)出它们的共(gong)同祖(zu)先(xian)誕(dan)生於(yu)志留纪之前的奥陶纪晚期（约4.5亿年前），因此，最原始(shi)的有颌类不会晚于这个时間(jian)。但(dan)全(quan)世(shi)界的古生物学家找遍(bian)了志留纪地層(ceng)，发现原始有颌类化石非常(chang)少(shao)，在志留纪早期，有颌类甚至可说是無(wu)影(ying)无蹤(zong)。

明(ming)知(zhi)它们存(cun)在，却怎么也找不到，志留纪早期的有颌类就这样成为了古生物学领域(yu)的「幽灵支系」。找到它们，就是各(ge)国古生物学家们苦(ku)苦寻求(qiu)的「聖(sheng)杯(bei)」。

于是，朱敏带领团队踏(ta)遍了中国志留纪地层可能含(han)鱼化石的兩(liang)百(bai)多(duo)个地点。直到2019年，他们終(zhong)于在貴(gui)州(zhou)、湖(hu)南(nan)、重慶(qing)等(deng)地相(xiang)繼(ji)发现了贵州石阡(qian)化石庫(ku)和重庆特(te)異(yi)埋(mai)藏(zang)化石库（距(ju)今约4.39亿至4.36亿年），志留纪早期有颌鱼类的「搖(yao)籃(lan)」和「史前水族馆」得以重见天日。

那里有最古老(lao)的有颌类牙(ya)齿——黔齿鱼的齿旋(xuan)，它们把(ba)有颌类牙齿的最早化石证据向(xiang)前推进了1400萬(wan)年；名(ming)为「奇迹秀山鱼」的盾(dun)皮(pi)鱼类，它的多种骨(gu)骼(ge)特征(zheng)，为有颌脊椎动物頭(tou)骨的演化提供(gong)了直接证据；名为「蠕纹沈氏棘鱼」的軟(ruan)骨鱼，顯(xian)示(shi)了鯊(sha)鱼「披(pi)盔(kui)戴(dai)甲(jia)」的祖先；名为「新塑梵净山鱼」的棘刺(ci)鲨鱼，解(jie)決(jue)了志留纪早期鱼类鱗(lin)片(pian)和棘刺化石的分类爭(zheng)議(yi)；还有同时期的一种盔甲鱼，它雖(sui)是无颌类，但研究人员第一次在鱼类身(shen)上发现了成对的连續(xu)鰭(qi)褶(zhe)，代(dai)表了偶(ou)鳍或(huo)人类四肢(zhi)的雛(chu)形……

古脊椎所研究员蓋(gai)志琨(kun)認(ren)为，「这些化石的发现和研究，为解决許(xu)多懸(xuan)而(er)未(wei)决的争议问题，为重建有颌脊椎动物的早期演化历史，提供了非常重要的证据」。

盖志琨 黃(huang)霞(xia)摄

「僵(jiang)持(chi)不前」是一种常态

要「复原」一个志留纪早期的「水族馆」，研究团队到底(di)采(cai)集了多少化石，準(zhun)確(que)说是包(bao)裹(guo)著(zhe)化石的巖(yan)石？

它的單(dan)位是以噸(dun)計(ji)的。仅2019年一年，团队在贵州石阡坉(坉)坪(ping)剖(pou)面就挖(wa)出了好几卡(ka)車(che)的岩石，重達(da)4吨，运到了曲(qu)靖(jing)師(shi)範(fan)学院自然历史文化中心(xin)的實(shi)驗(yan)室(shi)。

化石挖掘(jue)现场 古脊椎所供图

接來(lai)的一年半(ban)时间里，三名全職(zhi)科研助(zhu)理(li)再(zai)加(jia)两名機(ji)动队员，在一间30平(ping)米(mi)的酸(suan)處(chu)理实验室，不间斷(duan)地展(zhan)開(kai)工(gong)作。

他们先要把4吨岩石分批(pi)泡(pao)进密(mi)密麻(ma)麻排(pai)列着的醋(cu)水池(chi)里，几天後(hou)，用(yong)清(qing)水沖(chong)洗(xi)，再降(jiang)低(di)濃(nong)度(du)进行二(er)次浸(jin)泡，直到岩石里的膠(jiao)结物被(bei)徹(che)底腐(fu)蝕(shi)掉(diao)，剩(sheng)下一堆(dui)砂(sha)子。

这样反(fan)复篩(shai)洗，最终得到了300公(gong)斤(jin)可能夾(jia)杂着化石的砂样。

如果说，这个流(liu)程只(zhi)是一項(xiang)並(bing)不費(fei)腦(nao)的重复勞(lao)动，那么接下来的環(huan)節(jie)，绝对是一个「良(liang)心活(huo)兒(er)」。

因为研究人员要把这些砂样分成一小(xiao)撮(cuo)一小撮，逐(zhu)一放(fang)到显微(wei)鏡(jing)下，去寻找微体化石的蛛(zhu)絲(si)馬(ma)迹。他们最终找到的23顆(ke)黔齿鱼齿旋，平均(jun)長(chang)度只有2.5毫(hao)米，稍(shao)不留意(yi)，就会錯(cuo)过。

这场「沙(sha)里淘(tao)金(jin)」的历練(lian)中，人的耐(nai)心和信(xin)念(nian)感(gan)，很(hen)容(rong)易(yi)隨(sui)着被筛的砂样一并带走(zou)。

在无數(shu)个一无所獲(huo)的夜(ye)里，年輕(qing)的科研工作者恨(hen)不得从疲(pi)憊(bei)的大脑中，拎(lin)出之前对古生物学的所有浪(lang)漫(man)想(xiang)象(xiang)，一頓(dun)「拳(quan)打(da)腳(jiao)踢(ti)」。

「所以，做(zuo)这份(fen)工作一定(ding)要有強(qiang)烈(lie)的好奇心。你就想知道砂子里有什么？它们到底有多重要？你才(cai)不会轻易放过它们。」朱幼安说道。

这样的情(qing)緒(xu)折(zhe)磨(mo)，朱敏体验过太(tai)多次了。

从2008年开始，他就带着团队对中国志留纪自下而上发育(yu)出的三套(tao)淺(qian)海(hai)紅(hong)层进行了地毯(tan)式搜(sou)索(suo)，分别是下红层、上红层和羅(luo)德洛(luo)统红层。这些地层遍布(bu)安徽(hui)、浙(zhe)江(jiang)、江蘇(su)、湖北(bei)、湖南、贵州、重庆、四川(chuan)、新疆(jiang)等地。

老一輩(bei)古生物学家、地質(zhi)学家从上世纪60年代起，就在这些地层中挖出过有颌类的微体化石，比(bi)如棘刺、鳞片。其(qi)中也包括(kuo)贵州石阡和重庆秀山。可即(ji)使有了这些明确的线索，寻找化石的过程依(yi)然同大海撈(lao)針(zhen)一样艱(jian)難(nan)。

整整十年，研究团队发现的化石虽然从多样性(xing)上有所增加，但无论是化石的年代还是完(wan)整性，都没有质的突(tu)破(po)。

「越(yue)往(wang)后，能分析(xi)出一些化石的层位里，岩石样本(ben)也越来越少，真(zhen)的很困(kun)擾(rao)我(wo)们。」朱敏坦(tan)承(cheng)，「僵持不前」才是古生物学家野(ye)外(wai)工作的常态。

2019年春(chun)节一过，朱敏又一次带着团队跑(pao)到广西(xi)野外。他仍(reng)不死心，决定再繞(rao)回贵州石阡。

「结果剛(gang)到了原来的老剖面，我一下就看(kan)到旁(pang)邊(bian)新开了一條(tiao)公路(lu)，它就这么直直地橫(heng)穿(chuan)了一套志留纪的地层。」不管(guan)回憶(yi)多少遍，朱敏的眼(yan)里都閃(shan)着光(guang)。

这条公路，仿(fang)佛(fo)是一条时光隧(sui)道，终于撕(si)开了遮(zhe)盖志留纪早期有颌类演化历史的屏(ping)障(zhang)。

朱敏派(pai)古脊椎所研究员趙(zhao)文金带队，用了小半年时间，在这个新发现的坉坪坡(po)面逐层采样，直到他们找到了过去从未发现过的化石富(fu)集层。

重庆特异埋藏动物群的发现有着相似(si)的故(gu)事。

从2019年9月到2020年10月，朱敏团队憑(ping)借(jie)地图软件上发现的一条新路，摸(mo)到了一个重要的化石线索，于是一鼓(gu)作氣(qi)，连续三次在秀山川河(he)盖地區(qu)开展了大规模挖掘工作，才揭(jie)开了这个嶄(zhan)新化石群的样貌(mao)。

寻找化石其实并没有「运气」一说，有的只是在正(zheng)确的科学目(mu)標(biao)和前人給(gei)出的地质线索中，堅(jian)持长期主義(yi)。

来自审稿人的强力「狙(ju)擊(ji)」

发现过程难，发表过程同样不易。

2022年7月 ，朱敏团队的第四篇论文距離(li)第一轮投(tou)稿已(yi)經(jing)过去快(kuai)10个月了。

朱幼安终于收(shou)到了来自审稿人的第四轮意见信，上面只有一行字(zi)：The revision is completed。

他的神(shen)经几乎緊(jin)繃(beng)到了最后一刻(ke)，这是有緣(yuan)由(you)的。

研究团队在这篇论文里詳(xiang)細(xi)描(miao)述(shu)了迄(qi)今所知最早的保(bao)存完好的软骨鱼——沈氏棘鱼，从而确证了困扰古生物学界很多年的鲨鱼祖先问题。同时，分析了奇迹秀山鱼的多种特征，为现生有颌脊椎动物的头骨演化提供了重要資(zi)料(liao)。

「我们想象中，接下来的劇(ju)本應(ying)該(gai)是这样的：我们发现分析了这么重要的化石标本，编辑应该对此『五(wu)体投地』，审稿人对此「佩(pei)服(fu)之至」，最后催(cui)促我们趕(gan)紧发表。」朱幼安边笑(xiao)边自嘲(chao)。

可在现实中，这篇论文从一开始就遭到了审稿人的强力「狙击」。

「论文正文只有4000字，但第一轮审稿意见我们就写了8000字的回复，第二轮4000字，第三轮稍有不慎(shen)，只写了2000字，于是，直接被推入(ru)第四轮。」朱幼安告(gao)訴(su)《中国科学报》。

「其实所有的审稿意见几乎都圍(wei)绕在比較(jiao)解剖学中一些很细小的问题。」他解釋(shi)说，比如秀山鱼头頂(ding)有一个从没在其他盾皮鱼里见过的關(guan)节，它与文章解释的头与頸(jing)部(bu)运动以及(ji)头骨演化有关，但审稿人说什么都看不清这一结構(gou)。

好在，研究团队有備(bei)而来。

早在研究过程中，課(ke)题組(zu)就引(yin)入了一种全新的拍(pai)照(zhao)技术——全光位拍摄。这种技术原本是法醫(yi)用来做筆(bi)迹鑒(jian)定的。计算机软件会合(he)成一个可以随意运动的虛(xu)拟光源(yuan)，从40多个不同角(jiao)度对物体表面打光、拍摄，并生成物体表面细微纹理的三维模型。

「用在古生物成像(xiang)领域，它可以全方位地呈(cheng)现一个化石细微部位的三维结构，避(bi)免(mian)人为打光的主觀(guan)成分，避免给出一个作者內(nei)心想要呈现的化石样貌。」

于是，朱幼安又花(hua)了一个月时间，重新拍摄整理了这组全光位照片，打包发给了审稿人，这个问题才算过关。

最讓(rang)研究团队意想不到的是，审稿人罕(han)见地摳(kou)起了文章的親(qin)缘关系分析。通常，审稿人不会详细檢(jian)查(zha)亲缘关系分析所用的矩(ju)陣(zhen)中的上万个编碼(ma)，而且(qie)对大的矩阵进行分析需(xu)要使用超(chao)算平台进行大规模的运算。

在这篇论文里，向来重視(shi)数学分析的朱敏要求团队对300多个属种、近(jin)700个特征的矩阵进行貝(bei)葉(ye)斯分析，从而确保据此提出的亲缘关系理论和系统发育框(kuang)架(jia)是可信的。

「一旦(dan)有审稿人对此提出任(ren)何(he)质疑(yi)，一次大规模的分析就要在服務(wu)器(qi)上最少跑上10天。这也意味(wei)着，在此期间，研究所其他课题组的超算工作必(bi)須(xu)全部让位。」盡(jin)管如此，朱幼安还是做到了有问必应。

事实上，这并不是这组稿件中唯(wei)一一篇历经「磨难」的论文。

朱敏团队的第一篇文章就曾因为一些细枝(zhi)末节的争议问题，接连遭遇《自然》《科学》审稿人的三轮毙稿。由于同一主题其他文章的出现，编辑部意識(shi)到这一系列化石研究的重要價(jia)值(zhi)，才把这篇论文又重新「捞」了回来。

「审稿人的研究風(feng)格(ge)、审美(mei)喜好是不可預(yu)料的，你總(zong)会遇到一些喜欢嚴(yan)厲(li)‘鞭(bian)打’你的人。但结果取(qu)决于我们是否(fou)足(zu)够细致(zhi)，我们给出的证据是否能经受(shou)住(zhu)任何考(kao)验。如果我们能认认真真回答审稿人给出的哪(na)怕(pa)是很苛(ke)刻的问题，那么文章发表以后的几十年，甚至上百年，我们的结论都是立(li)得住的，是可靠(kao)的。」

朱敏总是这样勸(quan)慰(wei)自己(ji)的学生，「几亿年前的化石都找到了，这点审稿时间更要沈(chen)得住气」。

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