2020年度中国科学十大进展发布大数据刻画3亿年生物多样性演变入选

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据科技部官网消息,2月27日,科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布2020年度中国科学十大进展,“大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史”入选。该项研究由南京大学地球科学与工程学院樊隽轩教授和沈树忠院士领衔,团队借助超算、大数据等现代技术手段,绘制出了地球3亿多年生命演化的历史。

生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝,通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的最重要途径之一。然而,地质历史时期地球生物多样性变化研究的时间分辨率低、生物分类粗,无法精确识别突发性重大生物演变事件,也不能为近代地球生态系统演变研究提供重要参考。

沈树忠、樊隽轩团队联合国内外专家创建国际大型数据库,自主研发人工智能算法,利用“天河二号”超算取得突破,获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性演化曲线,时间分辨率较国际同类研究提高400多倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件,揭示了当时生物多样性变化与大气CO2含量以及全球性气候剧变的协同关系。

古生代海洋生物多样性曲线与重要演化事件

国际权威期刊《Science》于2020年1月17日以文章形式发表了该研究成果。文章指出,探讨环境变化对生物多样性的影响很有必要,对历史状况的研究有助于我们理解当前的变化。樊隽轩等人的研究统计时间分辨率仅约为2.6万年,揭示出很多以前模式中看不到的事件和细节。

图源:《Science》官网截图

该项研究结果指出,前人使用的低分辨率且不均一的时间标尺,会人为地影响对古生物多样性的估算。新建立的多样性变化曲线更加准确地重现了地质历史中最大的三次生物灭绝事件和两次重大生物辐射事件的精细过程。深刻理解这些重大生物事件的驱动机制,对于我们认识当今地球生物多样性以及人类面临的第六次大灭绝及其与全球气候变化之间的关系具有重要启示意义。

图源:《Science》

2020年度中国科学十大进展

1.我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展;

2.嫦娥五号首次实现月面自动采样返回;

3.“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录;

4.揭示人类遗传物质传递的关键步骤;

5.研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶;

6.2020珠峰高程测定;

7.古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史;

8.大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史;

9.深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标;

10.实验观测到化学反应中的量子干涉现象。

编辑:米西

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