AI赋能地层学解锁地球“档案”
但是,AI只能整合运算已经存在的海量文献数据,对于化石的智能识别还存在误差,需要地质学家进行甄别。同时,它也不能替代野外实地踏勘、新增地层剖面数据采集和复杂地质现象的专业解读。
沈树忠:是的,但科学家与AI的互动是一种相互启发、迭代共进的“人机协同”新范式。这种互动的价值,远不止于算得快、查得准。
一方面,AI擅长在海量、高维度的数据中发现人类和传统统计方法难以捕捉的隐性关联信号。比如,当我们将重大火山活动事件、古温度波动曲线与生物多样性数据进行叠加运算时,AI可能会提示,在某些被忽视的时间节点上,环境与生物更替有耦合关系。这些“机器发现”不一定都正确,但能为科学家提供极具价值的研究线索——相当于AI扮演了“数字侦探”的角色,帮我们从茫茫数据中圈出值得深挖的“蛛丝马迹”。
另一方面,科学家的专业判断和知识沉淀是AI模型不断进化的“指南针”。地质学是一门基于实地观测和历史解释的学科,化石的生态意义、地层的接触关系、古海洋的沉积环境等很多关键信息依赖科学家的野外经验和理论积累。科学家将这类知识转化为对AI模型的结构设计、训练数据筛选和结果校验的约束条件,可以让AI的运算朝着地质学需要的方向发展,而不是漫无目的地做统计游戏。
同时,科学家在审视AI输出的初步结果时,会发现模型中哪些关键类型的数据、哪些地质时期的记录需要重点补充,从而指导新一轮的野外考察和文献数字化工作。这种“AI提出候选模式—科学家校验解读—补充数据再训练”的循环,正在让地层学研究从“专家经验驱动”逐步走向“数据+知识”双轮驱动。
记者:在地层学界,我们常听到“金钉子”这个概念,这是什么?
沈树忠:全球界线层型剖面和层型点俗称“金钉子”,是由国际地层委员会(ICS)和国际地质科学联合会(IUGS)指定的全球标准,它像一把衡量地质年代的尺子,是定义和区分全球不同年代所形成的地层之间的界线标准。“金钉子”被称为国际地层学领域的“奥林匹克金牌”,其确立有一整套程序,需要建立国际工作组,选择地层沉积系列完整、化石丰富、研究程度高的剖面作为标准。
如今,我国拥有11颗“金钉子”,数量仅次于意大利。
“金钉子”的确立,体现了一个国家在地层学领域的综合实力、学术水平和国际地位。各国学者都希望把这些“金钉子”留在自己的国家,因此国际学术界竞争激烈。
上个世纪,我国缺乏和国际地层学界的交流,很少参与“金钉子”相关工作。这一局面直到1997年才被打破——浙江常山黄泥塘奥陶系达瑞威尔阶底界“金钉子”确立,我国由此实现了在这一领域零的突破。
近年来,我国领衔或参与了多颗国外“金钉子”的确立工作,为国际地层学的发展、国际地质年代框架的建立作出了重要贡献。
每一处“金钉子”的确立都存在激烈的国际竞争,我们能不断胜出,原因之一是国内地质剖面完整度、研究精细程度、多学科配套数据,全面优于海外竞争点位。第二个原因是国内所有“金钉子”点位对外开放,全球科学家可以自由前往踏勘、采集科研样品。第三个原因在于地方政府主动配套政策,投入资金保护遗址,国外专家实地考察之后认可度很高。
记者:11颗“金钉子”遍布中国各地,它们给所在地带来了哪些变化?
沈树忠:近些年,我们很欣慰地看到“金钉子”给当地社会面貌带来的改变。拿浙江省湖州市长兴县来说,那里有两枚“金钉子”——二叠系—三叠系界线和长兴阶底界“金钉子”,分别于2001年和2005年确定。
但鲜为人知的是,由于一些原因,长兴县曾达不到“金钉子”对外开放的国际硬性要求。1999年经国务院批准,长兴县对外国人开放,这意味着外国科学家可以进入长兴开展研究,不仅促成后来“金钉子”的确立,也间接推动了当地的招商引资和工业发展。
随着各地对“金钉子”重要性的认识越来越深,“金钉子”也成为科学普及和发展地区经济的重要引擎。长兴县两枚“金钉子”确立后,当地政府持续投入资金,建设长兴“金钉子”国家地质公园、“金钉子”地质博物馆,常年组织中小学生研学活动,接待外国电视台拍摄科普纪录片,让人们对地球地质演化有了更切身的理解。
又如我国第一颗“金钉子”所在地——浙江常山县,于2001年建立了常山国家地质公园,2026年4月经联合国教科文组织执行局第224届会议审议,公园成为世界地质公园。常山还打造地质研学线路,深耕“地质+文旅”融合发展新模式,发展矿坑露营、古生物探秘等新兴休闲业态,带动周边民宿、餐饮、乡村旅游等关联产业发展。
编辑:HN008