2004年2月20日，對于中科院南京地質古生物研究所的研究員陳均遠、云南大學的教授侯先光和西北大學的教授舒德干來說是一個終身難忘的日子：站在北京人民大會堂的領獎臺上，接過國家領導人頒發的“國家自然科學獎一等獎”的獲獎證書，經歷了近二十年的研究和探索，這份榮譽隨著他們承擔的“澄江動物群與寒武紀大爆發”項目走進了億萬電視觀眾的心中。

獲獎后不久，陳均遠回到中科院南京地質古生物研究所作學術報告。面對記者的提問，他顯得很平靜：能夠獲此殊榮，是國家對他們前期研究工作的肯定和鼓勵。他認為科研工作者做研究工作并不只是為了獲獎。澄江動物群的研究還剛開始，還有很多工作要做，他們應該把這項研究工作做得更好。

我國科學家是如何發現澄江動物群并進行研究的?他們的研究為何能引起國際學術界的廣泛關注，并產生了震撼性的影響?近日，記者采訪了中科院南京地質古生物研究所研究員陳均遠。在陳均遠深沉的回憶中，敲開了探索地球早期生命起源的大門，展現了項目組科學家們的探索之路和他們對科學研究的執著精神。

珍貴化石的發現

科學的突破往往是在必然的長期研究中出現偶然的發現。澄江化石的發現也是在艱辛的野外工作中出現的一個機遇。1984年7月1日，當時在中科院南京地質古生物研究所工作、年僅34歲的侯先光在云南澄江帽天山采集自己專長的金臂蟲標本。帽天山的寒武紀地層中產有金臂蟲化石是上個世紀40年代就有報道的。侯先光為了進行更系統深入的研究，再次前來進行逐層詳細的采集。正是由于他的耐心與細心，使他有機會在前人已做過多次工作的同一套地層中取得了突破性的發現，一種只在加拿大布爾吉斯頁巖動物群出現過的古老節肢動物化石納羅蟲在他眼前出現了。這一重大的發現，使得他激動不已。隨后他又連續發現了多個不同類型的保存軟體附肢的動物化石。這些化石非常豐富，保存了個體極為完整的多細胞生物遺骸，其中包括許多難得一見、帶有軟軀體構造的化石和大量疑難化石類群。此后，項目組連續多年進行系統發掘。大量化石的發現，使以澄江動物群為依據的寒武紀大爆發研究才有可能。

據介紹，寒武紀是地質史上的一個久遠的年代，距今大約是5億4千多萬年前至4億9千萬年前，比恐龍興盛的侏羅紀還要早3億多年。化石的發現證明在距今5億3千多萬年前的地球上發生了一次大規模的生命快速演化事件。當時多細胞動物突發性地在海洋中繁衍，而且迅速地發展出形體多樣、構造復雜的類群，在我們的地球上從此開始出現紛繁駁色、多彩多姿的生物世界。

澄江動物群研究的開端

為了能夠窺視那遠古而又陌生的神秘生命世界，必須有許多人努力不懈地研究和再接再勵地探討。

張文堂和侯先光在1985年所發表的文章是關于澄江動物群研究的第一篇論文，也可以說是澄江動物群研究歷史上的第一頁。凡是重大的科學發現，都必須有深入的研究結果才可能逐漸引起科學界的注意。侯先光和孫衛國緊接著又報道了關于節肢動物、水母狀生物和蠕形生物在澄江的發現，開始引起國內古生物學界的重視。1987年，在中國科學院青年基金6萬元的支持下，陳均遠和侯先光在澄江做了大規模的標本挖掘工作，并獲成功。根據這些標本研究的結果，他們在1989年發表了一系列的論文，報道了有關微網蟲、高腳杯蟲、羅哩山蟲、火把蟲、節肢動物類和海綿類生物的發現，在科學界造成一大震撼。Nature1991年5月351卷6323期刊登的封面照片——微網蟲就是在這次挖掘中發現的。著名的古生物學家、德國的塞拉赫教授在其來信中表示“澄江動物群就像是來自天外的信息……”。

長期以來，寒武紀早期大量出現的離散骨片化石的親源關系是一直困擾著古生物學家的一個難題。由于微網蟲完整化石的發現和研究，為相關難題的解決提供了重要的線索。美國哈佛大學古爾德教授在他的一書中表示，因為微網蟲完整化石的發現和研究，使得人類科學研究的歷史又向前跨越了一步。

備受世人的矚目

澄江動物群所代表的時代處于寒武紀大爆發的后期。它對于闡釋寒武紀大爆發所引發的生命多樣性，發揮了任何其他化石群所無法代替的特殊作用。1991年冬，陳均遠等根據多年來有關澄江動物群研究的結果，在美國地理雜志的學術期刊Research and Expkoration上發表論文，并構思了第一幅寒武紀早期的水下生命景觀圖。文章發表后，立即引起全世界的廣泛關注。美國《紐約時報》將澄江生物群的發現稱之為二十世紀最驚人的科學發現之一。澄江動物群不僅為科學界所關心，經由紐約時報及美國國家地理雜志等刊物的報道，事實上已逐漸在國際間流傳于廣大公眾。

1991年，以中國科學家為主的國際合作計劃開始展開。一些重要的研究成果相繼在Nature、Science等國際性權威科學雜志上發表。結果引起了全球新聞媒體的追蹤報道，其中包括1995年美國的《科學新聞周刊》、《時代周刊》和《紐約時報》等著名媒體先后所發表的大篇幅論評。

1990年以來，以陳均遠為首的跨國科學研究小組為破解寒武紀生命大爆發之迷，多次在帽天山等化石產地進行大規模的發掘活動，已采集到成千上萬枚珍貴的化石標本，并逐一對其進行詳細而深入的分析與研究。其中“奇蝦”完整化石標本的發現令人感到興奮。因為奇蝦類的第一塊化石記錄其實只是前附肢的標本，它最初被認為是某種蝦狀節肢動物的身體，但這種蝦子的頭部一直沒有被發現，因而令人百思不得其解，于是起名為奇蝦。奇蝦的口器標本最早被誤認為一種水母生物。一直到1985年，Whittington和Briggs對奇蝦類較完整化石標本的研究結果發表之后，才把多年來的這一錯誤修正過來。

1992年夏季是澄江化石發現史上成果輝煌的一年。這一年連續有三塊相當完整的奇蝦類化石在澄江發現，它們分別屬于兩個屬兩個種。其中有一塊是當今世界已發現的奇蝦化石中最為完整的標本。在此之前由于標本的不完善，奇蝦曾被Whittington和Briggs復原為禿尾蝦。其實它們不但有很大的尾扇，而且還有一對很長的尾叉。其實，完整奇蝦化石發現的意義不僅在于糾正以前的一些錯誤，其真正的意義在于揭示了寒武紀早期大型捕食動物的存在。針對上述的重要發現，陳均遠等人于1994年在Science期刊上發表了一篇報道。他們認為在寒武紀的早期，海洋的生態系統已經相當完整、具有金字塔式的能量傳導系統，而奇蝦就是這個金字塔系統頂端最具代表性的生物。巨型食肉動物“奇蝦”在Science雜志發表后，立即引起世界各大媒體的關注，包括美國《科學新聞周刊》的封面專題評述文章。這個發現為寒武紀大爆發注入一個新的科學內容，說明復雜生態系的歷史起點出現在寒武紀早期。

脊索動物的始祖—云南蟲

侯先光及其合作者所命名的云南蟲是非常奇特而令人費解的一種生物。他們認為云南蟲是已經滅絕的一個生物類群。

云南蟲的化石標本帶有一種相當奇妙的特質，甚至連它們保存在巖塊中的方式也非常與眾不同。它們總是以藍灰色呈現，這些特征早就引起陳均遠的注意。他認為云南蟲化石一定含有某種“玄機”，但必須有新的化石發現才可能揭示其中奧秘。蒼天不負苦心人，在1992年夏季的野外作業中，他們終于發現兩塊完整的云南蟲標本，上面都保存著一條貫穿身體的管狀構造。在1993年冬，他與來自波蘭科學院的訪問學者Dzik對云南蟲標本開展進一步的觀察和討論，最后認為那一條貫穿身體的管狀構造就是脊索，亦即云南蟲就是脊索動物。任何一個重要的科學結論都必須要有證據的支持，然而最艱難的部分則莫過于證據的取得。當時由于證據的不足，這一論點還只是處于醞釀的階段。1994年冬季的野外作業，他們又發現了十余塊完整的云南蟲標本。這些標本的發現使他們更加確定云南蟲就是脊索動物。那一次野外作業結束的前一天中午，陳均遠與他初來乍到的合作者L.Ramskokd和C.Edgecombe展開了極有成效的討論，對云南蟲屬于脊索動物的結論也達成共識，而且相信已有足夠的證據來支持這個觀點。于是1995年他們在Nature上發表一篇論文，說明云南蟲是目前已知最古老的脊索動物所留下來的化石。長久以來，發現于布爾吉斯頁巖中的皮凱亞蟲一直被認為是最早的在地球上出現的脊索動物。云南蟲的發現，使得脊索動物在地球上出現的歷史又往前推進了1500萬年。

脊索動物的發表燃起了探索脊椎動物起源的火把，國際上對這一發現很快做出了反響和評論，當時紐約時報發表了題為“從云南蟲到我們”的評論，打開了探索地球早期生命起源的一個窗戶，在美國科學新聞周刊發表了題為“通向脊椎骨之路”的封面文章，逐步地把澄江動物群成果推向國際，成為科學界和公眾關注的亮點。

脊椎動物起源研究的重大進展

陳均遠認為，1999年以來是澄江動物群研究工作取得重大進展的時期。在一個月不到的時間里，舒德干和陳均遠兩個科研小組先后分別在Nature雜志上，報道來自同一個地點脊椎動物海口魚和昆明魚，和脊椎動物的祖先、云南蟲的姐妹類群海口蟲的發現。其中海口魚和昆明魚的頭部具有側眼、鼻囊和可能聽囊的感覺器官，表明已經進入脊椎動物的軌跡。這一發現引起了國際性的轟動，Nature雜志發表了題為“逮住第一魚”的評論，并指出“兩條魚的發現是學術界期盼已久的早寒武世脊椎動物”。

科學界一直認為無脊椎動物與脊椎動物之間存在著難于跨越的形態隔閡。 形態解剖學的研究表明，海口蟲不僅具有許多與文昌魚相似的特征，同時還具有許多脊椎動物所特有的特征。陳均遠通過分支分類分析表明：海口蟲與脊椎動物的親緣相關性為97%，與頭索動物的親緣相關性不到5%，而且海口蟲與脊索動物親緣相關性為100%;確認了海口蟲是“消失了的中間環節”，回答了無脊椎動物究竟是如何向脊椎動物過渡的若干科學問題。海口蟲這一處于無脊椎動物與脊椎動物之間的特殊進化位置，為脊椎動物起源的研究扮演了極為重要的角色。美國形態學雜志2003年258卷第一期將海口蟲化石作為彩封并以脊椎動物的起源作為封面的標題。海口蟲保存了包括腦、背神經索、背動脈、口腔、口須、鰓弓、側眼、鼻孔、原脊椎、上下唇、肌肉纖維等解剖學構造。以上解剖學構造為探索脊椎動物的起源、食性的起源、頭部感覺器官的起源、脊椎骨的起源和顎弓的起源提供了依據。

2003年1月，舒德干與英、法、日等國學者合作完成的又一項重要成果“早寒武世脊椎動物海口魚的脊椎骨和頭部構造”發表在英國Nature雜志上，這標志著脊椎動物起源研究這一長期困擾學術界的難題取得了實質性的進展。由舒德干等人新發現的數百枚海口魚軟軀體標本，提供了大量新的重要生物學信息，其中正好包括頭部構造和原始脊椎構造兩方面的信息，成為研究脊椎動物關鍵器官起源演化的可靠證據。顯然，這一已知最古老脊椎動物獨特的鑲嵌構造結構特征，很可能恰好代表著進化科學界期盼已久的由無頭類進化到有頭類的關鍵環節。實際上，對現生和化石低等魚類進行分支譜系分析的結果也證實，海口魚的確是已知最原始的有頭類。

在探索脊椎動物起源的研究中，舒德干還初步勾勒出了脊椎動物起源演化的“五步走假說”的基本輪廓，引起了學術界的更加關注。

澄江動物群中這一系列重要的科學發現，表明脊索動物和脊椎動物的祖先在寒武紀早期已經出現。脊索動物和脊椎動物在澄江動物群的存在，極大地突出了寒武紀大爆發的規模，確切證明了不僅現代動物的許多門類在寒武紀大爆發時期已經出現，而且還有20多個已經滅絕的、相當于門一級的動物也同時出現。

澄江動物群研究與生物演化理論

在古生物學中，一直有一個很吸引人的大迷題，那就是到底有沒有發生過寒武紀大爆發?大概是5億3千多萬年前，也是地質學家所謂的“寒武紀時代”剛開始不久，短短幾百萬年之間，絕大部分的多細胞動物“門”類突然在地球上出現。無數的疑問因而產生，包括：在寒武紀早期到底為什么會引發出一場爆發式的演化?寒武紀之前的四十億年之間，到底曾經發生過什么事?為什么在地球歷史上最初六分之五那段歷史記錄顯得生命世界如此地平靜無波?

人類在地球的生命舞臺上，扮演著雙重的角色，既是演員，也是觀眾。化石的發現使科學家對生命的認知得以擴展到35億年前的世界。但在19世紀之前，許多科學家們仍然相信圣經所記載的歷史，認為上帝在6千年前用7天的時間創造了這個世界。瑞典偉大的博物學家林奈，認為上帝曾經創造了一萬個以上的物種，而且這些物種從來未發生過演化或滅絕。1859年，達爾文的《物種起源》則是反神創的一種言論。它的發表代表著演化生物學的確立。根據化石的記載，當時已有人相信生命的歷史應從6千年前再往前推到寒武紀。

達爾文的《物種起源》開創了演化生物學的新紀元。人們開始相信生命的演化確實存在，而且這些變化還能夠遺傳給后代。達爾文同時又認為，生物種的存在是經過自然選擇的結果，無法適應環境的物種會被淘汰，最后建構出來的則是更能適應環境的物種，而且演化的過程是藉著微小的步伐逐漸累積而成的。

自然選擇學說是達爾文演化理論的核心，與其同時代而且聲名顯赫的地質學家萊依爾一樣，他們都是以自然和均變的觀點來看生命的變化。達爾文一方面正確地拒絕了神秘化的超自然主義并堅守著唯物主義，另一方面，面對無法解釋的巨大困惑，他只能說如果眼睛或翅膀突然地出現在生物體上，簡直就是一種“神跡”。于是他不能接受關于演化的大突變提法。達爾文的漸變觀可在他寫給萊依爾的一封信中略見一斑，其中提到：“如果我的天擇學必須借助于突變，那么我將棄之如糞土”。

達爾文所預言的演化模式，是一個不斷多樣化、不斷擴增的演化論。多細胞動物由少數彼此接近的物種所組成，不斷演化的結果，物種之間的形態差異也越來越大，各種生物門類的分野在演化的中后期才逐漸顯現出來。

澄江動物群所展示的演化模式與達爾文所預示的模式不同。它不但證實了大爆發式的演化事件在5億3千多萬年前確實曾經發生，最令人震撼的則是在這一事件發生的短短數百萬年期間，幾乎所有現生動物的門類和許多已滅絕了的生物，突發式地出現于寒武紀地層，而在更老的地層卻完全沒有其祖先型的生物化石發現。在這一個瞬間性突發的大事件中，不僅建立了許多現生動物門類(包括脊索動物在內)的結構藍圖，另外還有二十幾個已經絕滅了的生物種，與現生動物的分類系統沒有任何關連，但每一個種卻各自代表一個相當于門一級的結構藍圖。因此，寒武紀大爆發可看成是動物門類結構藍圖誕生的大事件。

澄江動物群是目前世界上所發現的唯一保存最好、動物類型最多、時代最古老的動物群，它使研究人員首次如實地看到了5.3億年前地球上最古老的動物群真正面貌。以前所知道的最古老的保存軟體的動物群是中寒武世的布爾吉斯頁巖動物群。

1909年發現于加拿大落磯山脈的中寒武世的布爾吉斯頁巖動物群，被譽為“古生物的天堂”。近一個世紀以來，經英、美、加拿大和意大利等國科學家持續的研究而在早期生命研究領域獨領風騷，被認為是寒武紀大爆發最具代表性的動物化石群。

我國科學家發現的澄江動物群早于布爾吉斯頁巖動物群約1500萬年，澄江動物群的研究成果糾正了布爾吉斯頁巖動物群研究中的許多錯誤，如怪誕蟲背腹的顛倒等。澄江動物群研究，首次對寒武紀大爆發本質進行了系統理論闡述，正確詮釋了寒武紀大爆發事件。在現生動物門和亞門化石的發現、脊椎動物和節肢動物的起源和早期演化、絕滅類群解剖學和親緣性的研究等方面均超越了布爾吉斯頁巖動物群的研究。

對科學研究的執著

世界上從事科學研究的人很多，每個人在選擇自己所感興趣的工作理由時也不會相同。陳均遠最初的興趣是什么?他是如何進入澄江生物群的研究領域并發展到現在這樣一般人難以想象的癡迷程度?記者在與他的交談中找到了點滴答案。

陳均遠對古生物研究的興趣并不是與生俱來的。16歲初中畢業的他，一邊想找工作，一邊又想參加高考。對“天”和“地”充滿著無限遐想的他填報了“天文”和“地質”兩個志愿。后通過一個多月高中課程的復習去參加考試，居然被西北大學的地質專業錄取。在當時交通很不方便的情況下，他從老家浙江平陽敖江步行100多里到溫州，然后坐了5天5夜的火車輾轉南京、徐州，最后來到充滿神奇的古都西安，開始踏上能尋找祖國寶藏的地質夢。大學四年的生活，自認為不是好學生的他只要求自己的學習成績在4分以上即可(當時實行的是5級分制)，因此學習很輕松。在此期間，他便有機會在圖書館借閱了大量的名人傳記。如馬克思、愛因斯坦等人的自傳他都認真讀過。他不知道當時看的這些自傳是否會對他以后塑造自己的志向產生什么作用，但他不否認，成功人的自傳都有他的特殊之處，即他們對問題的看法都有獨特的見解和對事業的追求都很執著。他承認這種執著的精神對他的成長起到了潛移默化的作用。當時的西安，雖然古代帝王之氣已消失，但它給陳均遠心靈上塑造的中華民族曾經有過的輝煌令他四年的大學生活十分充實和愉快。

1960年大學畢業以后，想去西藏工作的他沒想到會分配在中國科學院南京地質古生物研究所。他坦言，到科學院工作并不是他追求的地方，因為一開始他對古生物研究不是很感興趣。在他的印象中，古生物學長期以來只是資源、礦產經濟的基礎工作，它是為資源開發提供年代的一個工具。不可否認，在生物學的發展中，古生物為進化理論提供了證據，也出現了很多睿智的科學家，在進化理論發展領域作出過很輝煌的成就，但古生物大量的工作還是找“金釘子”等。而他更是一個浪漫主義者，喜歡研究生命邊緣學科，但卻始終未能如愿。在我們國家當時的那些特殊時期里，陳均遠參加了歷時三年的“四清”工作，對初出校門的他來說在科研領域上還立足不穩，但離開他的專業領域來從事社會活動并沒有給他帶來不愉快的感覺。一開始他對參加“四清”運動并不感興趣，這對他來說只是一種無奈而已。不過不久之后他也逐漸適應這樣的工作，經受了社會實踐的鍛煉，更深入地了解了社會。接下來的文化大革命，使他們的科研工作受到了較大的影響，陳均遠的興趣也一直在轉來轉去。好不容易等到了“抓革命、促生產”的時機，使他有機會第一批參加了西南石油會戰和科學院為國家找富鐵礦的工作，和已故的穆恩之院士等在我國的大西南輾轉了數年。談起這段野外工作的經歷，陳均遠至今記憶猶新。他不能忘卻的是那是第一次獲得重新進入科研工作的機會，更不能忘卻的是和穆恩之老師有過值得回憶的共同經歷。在貴州的一個小山村“7進7出”(因這一地方是麻瘋病流行地區，且住的地方蚊子又特別多，為防止被蚊子感染上麻瘋病，他們天一黑，約在晚上7點就躲進蚊帳。蚊帳外邊還掛上沾滿敵敵畏的棉花球，直到第二天早上7點再出來)。于是他與穆恩之院士有了很多難得的交流機會。他們之間不僅建立了友誼，而且是一個忘年之交。穆恩之是他的老師，也是他的朋友。他們在蚊帳里交談得很多，談歷史，談現實，談未來。穆恩之嚴謹的治學態度和對科研工作的執著追求都給陳均遠留下了深刻印象，也影響了他的一生。他認為影響他一生的人物除了穆恩之之外，還有后來與他有過共事合作經歷的國際著名古生物學家泰歇克教授。

陳均遠真正從從事頭足類化石研究轉入到寒武紀大爆發和特異埋藏化石群的研究是源于這樣的一次機會。1983年，作為中國科學家，陳均遠參加了在加拿大的布爾吉斯頁巖動物群的發掘工作。收獲最大的是對保存軟軀體動物研究的科學意義有了更進一步的認識。加拿大這一動物群的發現地，被列為國際四大自然地質遺址之一。同時，陳均遠在接受CBC(加拿大廣播中心)的采訪時，對他們提出的“中國有沒有希望發現類似布爾吉斯頁巖動物群”的問題時，非常自信地做出了肯定的回答。當時好像是夢想，一年之后，侯先光發現澄江動物群，使夢想成真。這么重要的發現，少數人的研究力量肯定是不行的。這就是陳均遠在1987年放棄正在從事的寒武紀/奧陶紀“金釘子”和其它研究工作轉移到澄江動物群研究領域的主要原因所在。

喜歡跨越的陳均遠一直在不停地跨越，尋找新的工作方向和目標。1998年，他和李家維教授共同實現了向前寒武紀歷史性的跨越，在這一年2月，他們在美國科學雜志發表了多細胞動物化石的發現，于是新的研究方向在他前面展現。他認為每個跨越并不是像狗熊撿苞谷，撿一個丟一個，而是讓你進入一個全新的領域和使你擁有更加開闊的視野。每一個跨越和進入你原來不熟悉的領域要為此付出大量的心血和汗水。了解他的人都說，他從來沒有休息過節假日，甚至晚上多次因加班忘了時間被鎖在辦公樓里。為了盡快適應新領域的研究，他不斷地在進行學習和思考。從美國回來買的最多的東西就是書，直到自己扛不動為止。為了更好地同時開展澄江動物群和甕安動物群的研究工作，他舉家從南京遷到了化石所在地—云南澄江縣，在那里安營扎寨，開展了一系列卓有成效的研究工作。凡是去過他澄江工作點的人無不被他為科研獻身的精神和敢于開拓創新的勇氣所折服。他告訴記者，一旦確定了自己的選擇就會非常執著。當記者問他為什么會這么執著時，他是這樣回答的：“我們在做研究工作時，一旦認識到它的價值意義，就會激發你的工作熱情，這是常人所不能想象到的。對科研執著的原因更多來自于跟這些化石的交流。與這些遠古生命近距離的交流常常會得到常人所不能得到的樂趣，但并不是一開始就能與它們順利交流，這需要智慧、經驗和知識的積累。當你擁有一雙解讀化石的慧眼時，你會覺得工作本身就是一種樂趣”。

關注生命科學的發展和人類之間的關系，是陳均遠研究工作的永恒主題。在新的觀察層次上進行邏輯的歸納與總結便是他今后的奮斗目標。他表示，惟有不懈的努力和繼續的研究，才可望真正揭開這個遠古生命世界的奧秘。