国家重点学科、湖北省高校有突出成就的创新学科

“古生物学与地层学”学科简介

   “古生物学与地层学”学科主要围绕生物圈与地圈的相互作用、相互影响这一主题，以地质作用、生命过程与环境变化的相互关系以及生物演化与沉积地层记录为主要研究对象，深入探索地史时期及现代地球表层开放系统的演变和发展，及其对生物进化、沉积地层结构、相关的矿产资源形成和环境演变的影响。

   中国地质大学“古生物学和地层学”学科在杨遵仪院士、王鸿祯院士、郝诒纯院士（已故）和殷鸿福院士等老一辈古生物学家的带领下，成为了本校的传统优势学科，自1988年被原国家教委评为首批国家重点学科以来，长期以来一直是国家级重点学科。本学科不但课程建设完善、师资力量雄厚，而且具有很强的科研实力。目前，中国地质大学（武汉）本学科现有固定人员31名，具高级职称25名；其中中国科学院院士1名，，教授16名（博士生导师12名），副教授5名，高级工程师3名，成员中具有博士学位的有16人，硕士学位3人。其中，童金南获得国家杰出青年基金1项（另外，2005年谢树成已通过基金委地球科学部初评），国家杰出青年B类基金1人，教育部跨（新）世纪人才基金1人，教育部优秀青年教师基金1人，湖北省楚天学者特聘教授3人，湖北省杰出青年基金1人。

   本学科目前承担了我校“古生物学”、“地史学”、“地球科学导论”等3门地质类专业主干专业基础课程，同时负责北戴河地质认识实习和黄石地层学实习的实践教学组织工作。

   近5年以来，本学科获得各类科研项目148项，其中国家自然科学基金重点项目2项，国家自然科学基金面上项目22项，科研经费过千万元；出版中、英文专著（含专集）及教材共17部，发表论文366篇，其中国内外SCI论文 61篇。获得国家自然科学二等奖 2项，湖北省自然科学一等奖3项，教育部提名国家科技进步奖一等奖1项，全国百篇优秀博士论文1篇，国家教学优秀成果二等奖1项，湖北省教学优秀成果一、二等奖各2项，湖北省教学优秀成果三奖各1项。因成果突出，2004年被评为“湖北省高校有突出成就的创新学科”。

近 5 年来本学科获得的部分科研和教学重要奖励一览表

   近年来随着教学与科研的结合及不同学科之间的互相渗透，本学科能结合自身的特点和优势，积极开展具有重要科学意义和学科前沿性的研究工作。进一步促进和推动我国古生物学及地层学学科的深入发展和科研水平的提高，积极参与矿产资源勘查、开发和国土资源调查、评价，并为国民经济的可持续性发展及人类生存环境的保护和改善提供基础资料和指导。使本学科形成了许多新的学科方向或学科生长点。目前，本学科研究领域主要集中于如下3个方向：

   地质突变期地球环境与生命过程研究（主要包括 P-T，F-F事件及当代）：近二十年来先后承担并出色地完成了一系列国际和国家级科学研究项目，对我国该时代主要地质剖面都开展过专门的研究，积累了十分丰富的第一手资料，取得了大量具有国际水平的成果。近二十年来，本学科一直在这一领域不断进行研究，己取得全球国际二叠系－三叠系界线层型（金钉子）定位我国（浙江煤山）的国际领先地位。本学科关于二叠系－三叠系界线地质及其相关的研究成果，分别于 1999年和2001年获湖北省自然科学一等奖，2001年被国家科技部评选为国家十大基础科学进展之一。2002年获国家自然科学二等奖。在2001年3月通过由孙枢等7位院士和专家组成的评审组的评议，认为“这是我国地层学研究可载入史册的突破性进展”。与此同时，我们正在进行早三叠世早期（印度期）与晚期（奥伦尼克期）全球界线层型的研究，安徽巢湖剖面研究成果优异，已被国际工作组推荐作为首选剖面，有望成为本学科研究建立的第二颗“金钉子”。

   造山带及邻区沉积地质与国土资源 -环境大调查： 十余年来，本学科从圈层耦合和地球系统科学的高度，将天山 -准噶尔、昆仑-祁连-秦岭和三江造山带及邻区作为一个整体进行了长时间、多尺度、跨地区、跨学科的综合研究，取得了板块构造模式的新突破、地层古生物理论方法的原始性创新和我国西部艰苦地区关键地质资料积累的多项首次发现；揭示出上述造山带是欧亚大陆增生和冈瓦纳大陆裂解过程的产物，在时间上具有多旋回、软碰撞、非威尔逊旋回特征，在空间上表现为多岛洋格局；创立了非史密斯地层学、板块沉积学、拓扑遗迹分析的理论方法。本学科方向的研究成果公开出版学术专著12部；在著名学术刊物《中国科学D》、《科学通报》、《Lethaia》、《Sedimentology》和《Palaeontology》等上发表论文206篇，其中32篇和52篇分别被SCI和EI收录；被SCI和CSCI收录论文分别他引100次和223次；本学科方向创立的非史密斯地层学理论方法被中国地质调查局作为技术标准采用，并在湖北、新疆、青海、甘肃、陕西、湖南、河南、江西、广西等省和中国地质调查局广泛推广；在研究过程中，主要完成人员先后多次赴美国、德国、日本、澳大利亚等开展合作研究与交流，培养博士、博士后25名，硕士24名，3篇博士论文分获全国（2002）和湖北省（2000，2001）优秀博士学位论文奖；三名大学生在本项目中取得的科研成果分获第7、8届全国大学生挑战杯一等奖（2001）和二等奖（2003）。本学科方向创立的理论方法不仅丰富和发展了地层学、地史学和造山带地质学的学科体系，而且对推进我国国土资源-环境-生态调查和西部大开发均具有重要的理论和应用价值，并获2004年湖北省自然科学一等奖。

   微观生物记录及其环境过程信息研究方面： 该方向主要研究古 DNA和类脂物分子。在古DNA方面，主要研究我国华南地区晚更新世以来的大熊猫、剑齿象的古DNA研究及其与现代大熊猫和剑齿象的分子演化关系；5000-8000年前仰韶文化期古人残骸的古DNA研究及其与现代人的演化关系。这两方面的研究内容，尤其是前者是科学界普遍关注而又没有从事的研究工作。目前，已在华北第四纪猛马象和仰韶文化期姜寨人古DNA及其分子演化方面已经取得新的突破：从7000年前的姜寨人中获得169bp的线粒体控制区古DNA序列，这是目前我国所报道的最老的古人类DNA序列，并在其他实验室进行重复性实验获得成功；从采自内蒙古喜桂图县晚更新世猛犸象中获得254bp的线粒体细胞色素b古DNA序列，在此基础上探讨了猛犸象与现存的亚洲象、非洲象之间的亲缘关系，并提出猛犸象基因的高度分析性。 探讨了古代大熊猫DNA的研究可望取得在国际上有重要影响的研究成果，同时对濒危物种现代大熊猫的保护具有重要意义，目前已在大熊猫粪便DNA提出实验方案上进行了改进。本研究方向注重与国外同行的密切合作，与英国牛津大学、纽卡瑟尔大学、美国哈佛大学、宾西法尼亚大学、布莱恩特学院、韦恩州立大学等学校的有关同行建立了合作伙伴关系。并于2000年，2002年分别组织了“古代生物分子国际研讨会”和“首届国际水杉大会”等两个国际会议。

   围绕地质体中的类脂物，在研究生态系统对全球气候、环境事件的响应这一科学目标上取得一些创新性成绩。在微生物对灾变事件的响应上，利用浙江长兴煤山这一全球二叠纪 - 三叠纪界线标准剖面的高分辨率分子化石记录，揭示了海洋食物链底层蓝细菌的多次剧烈变化，它与无脊椎动物的集群灭绝存在耦合关系，该成果直接从不同生态功能的生物之间的耦合效应上确认了显生宙全球最大生物灭绝期存在多次生物危机，为探讨该时期生物危机的形式提供了新的约束资料，这一工作将直接限制了对某些灭绝原因的认识。这一成果发表在 NATURE （ 2005 ）上，并获得了其审稿人的高度评价，认为这是一个激动人心的成果。在高等植物对气候、环境变化的响应上，通过对第四纪全球变化重要载体的研究，在国际上提出了高等植物对古温度的响应能够在类脂物单体氢同位素中记录下来。 将分子有机地球化学技术引入当前高分辨率的石笋研究中，率先在国际上从洞穴石笋中检测出一系列具有气候意义的 类脂物 分子，为当前石笋中有关生物对气候变化的生态响应这一难点问题研究提供了切入点， 为探讨 石笋碳酸盐碳同位素与植被的关系等重要问题提供了新思路。发现了青藏高原海拔 7000 米的雪冰、中国南方更新世网纹红土等载体的微量类脂物分子能够记录古气候的变化。以上 这些类脂物研究成果在国内外 SCI学术刊物上发表论文20余篇。

   学科今后的发展目标和规划： 在近年新组建的湖北省地球表层系统开放实验室的基础上，进一步整合资源，组建“生物与地质环境教育部重点实验室”，为学科方向的凝练、国家级人才团队和学科基地的汇聚和支撑奠定更为坚实的基础和进一步发展的高起点平台。在 3-5年内力争使本学科国家杰出青年基金获得者的数量增至4人，教育部或省部级特聘教授人数达到5人，并力争获得国家级创新团队的资助。中坚学术骨干（5-8人）的年均科研经费50万元左右，SCI论文年均1-2篇，获国家和省部级科技奖二等及以上奖1-2项，1-2名博士研究生论文进入全国百篇优秀博士论文或省级优秀博士论文。在突变期地球环境与生命过程，造山带及邻区沉积地质与国土资源-环境大调查，微观生物记录及其环境过程信息研究方面取得国际水平的创新成果，在新的、更高层次上，形成人才辈出，凝聚力强，基地支撑有力，能承担国家级和省部级重大项目，成果创新程度高、科学和社会效益显著的有突出成就的创新学科。

“古生物学与地层学”学科部分教师合影