AI赋能地层学解锁地球“档案”

记者：目前我国的地层学研究处于什么水平？

沈树忠：可以说，我国的地层学研究已经实现了并跑，甚至领跑。这得益于三方面的积累。第一，我国地域辽阔，各类地层记录保存完整、剖面条件优越，很适合开展精细地层、古生物研究。第二，上世纪九十年代末之后，国家持续加大对地层学、古生物学基础科研项目经费投入。第三，国内科研人员踏实勤奋，国际学术交流频次大幅提升，中国学者的科研水平逐渐得到国际学术界认可，国际地位和话语权明显提升。

记者：2018年，我国科学家领衔发起了国际大科学计划“深时数字地球”，您所在的南京大学团队是否也参与了这项计划？

沈树忠：是的，在“深时数字地球（DDE）”计划的支持下，我们团队通过建立早期地球化石大数据，利用超算和AI等工具首次绘制了地球数十亿年的高精度生物多样性演化历史。

眼下，我们正在推动深时高精度地质时间轴构建，深时生物多样性演变与环境变迁研究，古环境、古气候的数字模拟研究等。

此外，南京大学生物演化与环境科教融合中心与国际同位素效应研究中心，联合国外多所高校的实验室团队共同组建了“地球生命演化与碳循环国际合作联合实验室”，大家聚焦“双碳”目标，围绕生命的起源和演化、生命和环境的相互作用及协同演化等重大科学问题和技术，融合多个学科开展研究。

记者：中国学者近年来在国际地层机构中的任职也越来越多。

沈树忠：是的，从20世纪末到现在，中国科学家在国际地层组织中的任职越来越多。例如，金玉玕院士担任国际二叠纪地层分会主席，戎嘉余院士担任国际志留纪地层分会主席等。在全球地质年代标准、全球地质图标准等全球地质学国际标准的确立中，中国智慧的贡献越来越多。

记者：地层学能为人类应对气候变化、能源安全、生态环境等全球性挑战提供怎样的支持？

沈树忠：地层学实际上在多方面支撑着国家的长远发展。第一，地层学可以为地球气候演变提供历史参照。地球历史上发生过多次剧烈的全球变暖、海洋酸化和大规模生物灭绝事件。通过精细研究古气候事件的地层记录，我们可以弄清当时二氧化碳浓度上升有多快、温度升高了多少、海洋酸化持续了多久。这些“深时案例”是独一无二的天然实验，能帮助我们校准今天的气候模型，使未来百年、千年气候变化趋势的预测更加可靠。

第二，地层学可以为预测矿产资源时空分布提供依据。煤炭、油气、页岩气、地热资源乃至锂、稀土等关键金属矿产的赋存，都受控于特定地质时代的沉积环境和构造背景。通过建立高精度的地层格架和古地理演化模型，可以更精准地圈定有利成矿层位和有利勘探区带，提高勘探成功率，减少盲目钻探带来的环境扰动和资金浪费，并为国家资源安全和长远规划提供支撑。

第三，地层学还肩负着一种特殊的“档案”功能。地球46亿年的演化史中，生命曾多次面临绝境又复苏，这些记录写在地层里，也给今天的人类写下一份最诚实的警示录。如果我们不读懂它，就可能重复那些地球悲剧——例如二叠纪末因全球变暖、海洋酸化和海洋缺氧而引发的生物大灭绝。地层学不能直接提供政策方案，但它能告诉人类：地球系统的响应速度和极限在哪里，哪些“红线”不可逾越——这是任何经济模型都无法替代的深层智慧。（记者 金凤）

编辑：HN008