1859年，达尔文的《物种起源》发表后，不断受到学者质疑和神学家的猛烈攻击。其中最令达尔文及追随者困惑的是：在地球上没有发现任何寒武纪之前的生物化石，但到寒武纪却突然出现了三叶虫等复杂生命，缺乏演化过程。神学家据此宣称上帝在寒武纪创造了生命。达尔文猜想：前寒武纪的生物化石不是没有，而是尚未被发现。

今天上午，中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈均远宣布，他所领导的研究小组“圆了达尔文的梦”，找到了前寒武纪生物演化的有力证据。这一成果发表在当天出版的《科学》杂志上。

陈均远联合中国台湾、美国和欧洲的科学家，使用同步辐射相衬成像方法，对贵州瓮安1998年发现的、属前寒武纪地质时代的具极叶结构的磷酸盐岩化胚胎化石，开展了三维无损伤研究，成功获得了古化石样品细小（0.1—0.7毫米）内部空间的高分辨结构，证明所观察到的颈状构造为极叶。这不仅为两侧对称动物在瓮安动物群的存在提供了新证据，也表明两侧对称动物早在5.8亿年前就已经出现。

值得一提的是，中国科学院高能物理研究所冼鼎昌院士提出了用同步辐射成像方法对古生物化石进行三维无损伤研究的设想。他与陈均远研究员领导的小组合作，开展了对所选胚胎化石的研究。研究中，同步辐射相位衬度成像方法起了关键作用。陈均远及合作者在北京和台湾的同步辐射装置上用该方法做过具极叶胚胎的三维成像，最后在欧洲同步辐射装置上得到了理想图像。而传统方法根本无法使古生物化石完好无损。

冼鼎昌院士介绍，此项研究成功表明，古生物学和同步辐射应用的结合可以为人们打开广阔的研究新视野。

名词解释

寒武纪：距今5.7亿年前至5.1亿年前的地质时代。这一时期，大约50个门的大量多细胞生物（包括几乎所有现生生物的祖先）快速出现，被称为“寒武纪生命大爆炸”。最繁荣的生物是节肢动物三叶虫，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物。寒武纪的生物形态奇特，与现生生物极不相同。

极叶：动物胚胎在受精后开始卵裂及随后的发育阶段。两侧对称动物（如蜘蛛、蝴蝶、恐龙、人类等）的胚胎卵裂有两种类型：辐射状卵裂和螺旋状卵裂，后者又分为蠕形和真螺旋两类。真螺旋卵裂胚胎中有一类名为“具极叶胚胎”。极叶是胚胎在卵裂中形成的一个形似卵裂球的特殊区域，没有细胞核，只有来自植物极的某些细胞质。确认“具极叶胚胎”的存在对证实早在5.8亿年前地球上就出现了两侧对称动物具有重要意义。

将动物化石“年龄”向前推进5千万年，佐证了达尔文进化论

美国学术刊物《科学》杂志发表了中国科学家陈均远的论文《中国西南部前寒武纪具极叶磷酸盐岩化胚胎化石研究》，把世界上目前发现的最早的动物化石从5.3亿年前上溯了5千万年，推到了5.8亿年前，从而有力消解了达尔文进化论中“为什么动物一夜之间突然诞生”的疑惑。

进化论缺少古化石佐证

达尔文1859年发表《物种起源》后，至今仍有神学家对进化论中不能自圆其说的部分进行质疑，其中一条理由是“为什么三叶虫等复杂生命突然在寒武纪出现”。这令达尔文和他的支持者一直困惑，也给神学家“上帝造物”的说法制造了口实。因为在达尔文生活的时代，寒武纪是有化石记录的最古老地质年代，寒武纪之前的地层化石记录为零。三叶虫几乎是在寒武纪突然“一夜之间”冒出来，而没有达尔文所预测的演化过程，这就是“寒武纪大爆发”。如果找不到更早的化石记录，就只能承认有一种“超自然”的力量创造了动物。

贵州瓮安发现“小春虫”

上世纪80年代中期，在中国云南澄江等地5.3亿年前的地层中发现了大量保存软体组织的化石，将包括脊椎动物在内的几乎所有现代动物的祖先前推到了寒武纪早期。但澄江动物群的发现并未回答困惑达尔文的问题。1998年2月5日，陈均远研究员及合作者在《科学》杂志发表了来自贵州瓮安5.8亿年前的多细胞动物化石发现。这一化石群所代表的时间比寒武纪早4千万年，比澄江动物群早5千万年。瓮安动物化石群的发现被国外知名演化生物学家誉为20世纪演化论最重大成就之一。《科学》杂志评论称：“来自中国的化石的发现……将有可能向我们展现动物历史黎明时期的全景。”2003年，他们再次到瓮安采集化石，找到了10块保存精美的两侧对称动物成体化石，陈均远将其命名为“贵州小春虫”，以纪念这种在地球走出漫漫严冬、动物生命春光乍现时刻诞生的小东西。“贵州小春虫”是迄今为止人类发现的最早的动物化石。

小春虫是现代动物祖先

由于绝大多数的瓮安化石是卵和胚胎，其中保存了大量生命信息，分析胚胎化石意义更为重大。冼鼎昌院士及其合作者通过同步辐射研究动物胚胎化石内部结构发现，包括“贵州小春虫”在内的瓮安动物化石群与现代一些生物的亲缘性可以得到证实，即现代动物的最早祖先就是“贵州小春虫”。这打破了“寒武纪动物突然出现”的说法，为达尔文的进化论提供了有力证据。中科院高能物理所专家评价说，陈均远等人的发现不仅为前寒武纪两侧对称动物演化史提供了新证据，也暗示了两侧对称动物已经进一步分化为辐射和螺旋卵裂两大类群，“这是古生物学和高能物理中同步辐射技术相结合的典范。”

当天出版的《科学》杂志报道了我国科学家和美国、法国等国科学家在具极叶胚胎化石研究上的新发现。这一发现证明5.8亿年前两侧对称动物就已经存在，并开始分化。陈均远研究员把这项成果喻为“揭开了动物世界的‘黎明第一刻’”。

三叶虫等复杂生命为什么会在5亿多年前的寒武纪突然“冒”出来？生命为什么会在“寒武纪大爆发”？这些问题不仅困扰了达尔文本人，也在150多年中困扰着达尔文的追随者。1998年，我国科学家在贵州瓮安发现了5.8亿年前的多细胞化石。然而这些生命仍处于动物演化的初级阶段，当时是否出现了更复杂的两侧对称动物，是科学家们一直探索的奥秘。两侧对称动物是多细胞动物的高级发展阶段，蜘蛛、恐龙等包括人类都属于两侧对称动物。两侧对称动物的胚胎卵裂有辐射状和螺旋状两种，后者又分为蠕形和真螺旋两类，而真螺旋卵裂胚胎中有一类名为“具极叶胚胎”。陈均远和高能所同步辐射装置的有关专家，联合中国台湾、美国和欧洲的科学家，使用同步辐射相衬成像方法，成功获得胚胎化石内部空间的高分辨结构，并证明观察到的颈状构造为极叶。这一发现说明寒武纪前4000万年两侧对称动物不仅存在，而且已经使用复杂的发育机制进行胚胎分裂和分化。

此次研究的另一个特别之处是物理学家首次参与了古生物化石研究。研究参与者之一、中科院高能物理所冼鼎昌院士介绍说，研究中首次采用了同步辐射相衬成像方法，两者的成功结合为同步辐射古生物学开拓了一个新的、后续宽广的研究视野。冼鼎昌说，这只是阶段性成果。在其他一些胚胎化石的三维复原像中，科学家发现很多神秘的“通道”。这些“通道”有几种直径，并且相互交叉呈螺旋结构，是其他生物的入侵，还是胚胎内部结构？这些谜题还有待于深入研究。