南京大学PI：画了6年的“饼”，终于有了结果

 

“这项画了6年饼的研究终于有了结果。”2024年12月20日，论文上线后，唐卿忍不住发了这条朋友圈。 2018年，唐卿从美国弗吉尼亚理工大学取得博士学位后留校做博士后。彼时，他的博士生导师肖书海交给他一项艰巨的任务：做一个地球10亿至8亿年前的化石数据库。“我很感兴趣，尽管我之前几乎没有接触过数据库的工作。”唐卿毫不犹豫地接受了挑战。

2021年，唐卿来到香港大学继续开展博士后研究工作。2022年，唐卿成为南京大学地球科学与工程学院一名独立PI。在此期间，唐卿一直在解化石数据库这道难题。6年来，唐卿无数次向导师、学院和家人“画饼”，“我需要长期稳定的支持，短期内可能不会有成果出来，但我相信能做出重大成果”。

唐卿在实验室显微镜下观察10亿年前的微体化石。

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实际上，唐卿也不知道什么时候能交差，但他并不怕慢慢做科研，因为慢工才能出细活。近日，这项研究在《科学》正式发表，研究团队首次绘制了地球20亿到5亿年前的高精度生物多样性演化历史，揭示了地球上的早期生命经历多次大辐射和大灭绝事件后，最终演化出约5亿年前的复杂生态系统。

6年磨一剑，填补学界空白 化石是记录生命演化的最直接证据。科学家们通过研究化石推测亿万年来生物起源、演化、发展的过程。 然而长期以来，科学家们只能精细推测出近5亿年的生命演化历程。而5亿年以前的早期地球生命演化是什么样的？这是科学界一直无法攻克的难题。 唐卿解释，这段时期化石稀少、地层年龄模糊，所以导致没有合适的计算方法去统计生物的多样性。 为了填补这块空白，唐卿等人耗时6年时间，创建了目前全球数据最全、信息量最大的早期地球古生物地层数据库。团队创新性地结合了超算和人工智能等大数据分析手段，绘制了第一条早期地球高精度生物多样性曲线。 这条曲线证明，生物的演化并非一帆风顺，而是“历经坎坷，走走停停”。

研究发现，极端气候事件的发生会严重阻碍地球早期生物圈的演化进程，导致生物大灭绝事件出现。而随着大冰期事件的结束，地表温度回暖以及大气氧含量升高促成了新一轮复杂生物大辐射事件，进一步证实了生命从简单到复杂的演化并不是简单线性的，而是呈长期滞缓与相对快速辐射交替发展的模式。

早期地球20亿-5亿年前生命物种多样性曲线。

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该项研究也凸显了地表温度与氧气含量等环境因素的骤变对早期地球复杂生命系统演化的巨大影响，这为科学家探索极端环境下的地外生命和评估未来地球的宜居性提供了重要参考。

审稿人评价：“该研究终于创建了长期缺失的早期地球高精度生物多样性演化曲线；该曲线揭示的真核生物大辐射和大灭绝事件将激发一大波探索早期地球生命与环境协同演化的热潮。”

多次“画饼”，他并不怕慢慢来

时间回溯到2018年。当时在弗吉尼亚理工大学读博的唐卿正发愁毕业的去向，他的导师肖书海抛过来一个橄榄枝：一起做一个地球10亿至8亿年前的化石数据库。

唐卿（左）和导师肖书海教授。

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这也是唐卿的兴趣所在。他毫不犹豫地接下了这项课题，并选择在弗吉尼亚理工大学继续博士后工作。他向导师表示，任务重大，很难保证两三年内能出成果，科研的事情欲速则不达，只能慢工出细活。 2021年，唐卿进入香港大学赵国春 院士团队继续开展博士后研究工作。当时，唐卿无意间看到了一篇新发表的相关文章。受其计算方法的启发，唐卿灵光一闪：“既然要做那就搞个大的。10亿至8亿年前的化石数据库都做了，不如把整个元古宙的也一并做了。” 于是，唐卿领衔的研究团队干脆将数据库扩展至20亿至5亿年前。“我们一边做，一边修正我们的数据库框架和大数据分析方法。”可以说，唐卿一直是摸着石头过河。 从2018年到2022年，唐卿等人做了4年的数据库录入工作。“这些工作无疑是枯燥和乏味的，往往好几个月都看不到明显进展。这非常打击我们的积极性。”但唐卿并不是轻易放弃的人。在做数据库录入工作的同时，地质学出身的唐卿从“0”开始琢磨起了编程代码，为后续的数据分析工作做准备。 2022年，唐卿成为南京大学地球科学与工程学院的一员，加入沈树忠院士团队。在这期间，数据库录入工作接近尾声。同时，凭借沈树忠院士团队在算法、大数据等方面的优势，唐卿等人很快完成了数据分析工作。

从美国到中国，从博士、博士后到成为一名独立的PI，6年来，唐卿在死磕一道难题。为了获取稳定、长期的支持，唐卿多次向学校、导师“画饼”：“基础研究短期内很难看到甜头，需要长期稳定的投入。”

唐卿是幸运的。无论是学院、导师，还是家人都给予他充分的信任和支持。

热爱可抵岁月漫长 唐卿与地质学的缘分，其实是一场阴差阳错。高考那年，唐卿第一志愿报考的是西北大学计算机专业，后来被调剂到了地质学专业。2010年，唐卿来到中国 科学院南京地质古生物研究所攻读古生物与地层学硕士学位。 在地质学领域的不断深耕，让唐卿爱上了科研。“科研还挺有意思的。我是比较内向的一个人，做科研还是蛮适合我的。”唐卿告诉《中国科学报》。

对唐卿而言，地质与古生物学的魅力在于有重大发现后的惊喜。很多时候，唐卿拿起一把锤子就踏上了野外考察的旅程。唐卿还记得，前两年带学生去湖南野外考察，发现了从未见过的宏体化石。当敲下来的时候，大家都开心地跳了起来。

唐卿和中美合作者在纳米比亚进行地质考察时的合影。

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如今，唐卿也面临着招生的难题，“古生物学是一个非常小众但又很重要的学科，好多人都形象地称这个专业是一个‘熊猫’学科。它的确是一个非常基础的学科，不需要特别多的人去研究，但希望真正感兴趣的人可以加入”。 谈及未来，唐卿表示，一方面会结合国家的需求做科研；另一方面，脚踏实地做自己感兴趣的工作，希望能够为国家的基础研究贡献自己的力量。

论文链接：

https://doi.org/10.1126/science.adm9137

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