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1、凝练科学目的凝练科学目的 建立学术团队建立学术团队-创新、传承科学文化基因创新、传承科学文化基因舒德干舒德干热烈祝贺母校中国地大北京甲子华诞！热烈祝贺母校中国地大北京甲子华诞！ 一，既要一，既要传道授道授业，更要注重解惑，更要注重解惑二，期盼破解科学难题，立足团队协作二，期盼破解科学难题，立足团队协作教学科研中的几点心得领会教学科研中的几点心得领会 三，自然科学与人文科学并重三，自然科学与人文科学并重 “师者，所以传道受业师者，所以传道受业解惑者也。解惑者也。 - 韩愈韩愈768824潮州韩愈留念馆潮州韩愈留念馆 一，既要传道授业，更要注重解惑一，既要传道授业，更要注重解惑 唐宋八大家之首唐宋
2、八大家之首解惑解惑: 学术创新；学术创新；-创建研讨型大学的需创建研讨型大学的需求求 不仅要传承已有文化基因，不仅要传承已有文化基因，更要发明新的优秀文化基因。更要发明新的优秀文化基因。1 1，争取破解学术难题，争取破解学术难题 - -发明有长久影响的文化基因发明有长久影响的文化基因 2，着力培育优秀青年人才，着力培育优秀青年人才 -传承优秀文化基因传承优秀文化基因 解惑：设定恰当的科学目的解惑：设定恰当的科学目的 进化化论是自然科学的第一原是自然科学的第一原理理-它改它改动了整个人了整个人类的世界的世界观 18592019年访问达尔文故居年访问达尔文故居 物种来源物种来源 导读导读 十大猜测
3、构建了进化论大厦的主体十大猜测构建了进化论大厦的主体1859进化论十大猜测进化论十大猜测蕴含最优秀的文化基因蕴含最优秀的文化基因 进化论的十个主要学术猜测假说进化论的十个主要学术猜测假说 1 Lamarcks Hyp. 1： 渐变论渐变论 2 Lamarcks Hyp. 2：获得性遗传：获得性遗传 3 Wells-Darwin-Wallace Hyp. 自然选择自然选择 4 Darwins 中心假说中心假说: 生命之树生命之树 5 Darwin-Eld/Goulds Hyp.: 延续平衡延续平衡 6 Mendels Laws of Inheritance: 基因遗基因遗传传 7 Kimuras
4、 Hyp.: “Neutral molecularly 8 布丰布丰-达尔文达尔文: 人类的自然来源假说人类的自然来源假说 9 真核生命真核生命“内共生来源假说内共生来源假说: (by Lynn Margulis) 10 动物界三幕式迸发成型假说动物界三幕式迸发成型假说 -寒武大寒武大迸发本质属性解读迸发本质属性解读哲学思辩哲学思辩演化实证演化实证前前9 9个猜测由国外学者提出个猜测由国外学者提出Woese et al. 1990;Knoll, 2019; Brocks et al. 20193800Ma生命全生命全树：两大：两大实证演化事件演化事件2, 动物界构成动物界构成: 寒武迸发寒武迸
5、发 真核生命真核生命1, 原核生命原核生命 过去关于寒武大迸发的三个主要假说：过去关于寒武大迸发的三个主要假说： 各自包含部分真理，但不完善：忽视演化的阶段性各自包含部分真理，但不完善：忽视演化的阶段性“寒武大迸发被列入自然科学十大难题寒武大迸发被列入自然科学十大难题 Ch. Darwin (1859):“非迸发假说非迸发假说S. Gould (1973):“一幕式假说一幕式假说 一切一切门类都站在同一同跑都站在同一同跑线上上?R. Fortey et al (2019): “二幕式大迸发二幕式大迸发1前寒武纪前寒武纪2早寒武早寒武世世1993根底动物亚界根底动物亚界现代代动物物树原口动物原口
6、动物 亚界亚界 后口动物后口动物 亚界亚界 动物界三分动物界三分源自三大创新源自三大创新 -新陈代谢三晋新陈代谢三晋级级 进化阶段性进化阶段性1-多细胞化多细胞化 2-完好消化道完好消化道 3-消化道双出消化道双出口、口、 鳃裂型呼吸鳃裂型呼吸 动物界谱系图动物界谱系图 根底动物亚界：低级新陈代谢系统根底动物亚界：低级新陈代谢系统 -多细胞化；但消化道不完好：无公用口，无公多细胞化；但消化道不完好：无公用口，无公用肛用肛 后口动物亚界：后口动物亚界： 新陈代谢系统革新新陈代谢系统革新1消化道双出口消化道双出口-延延续取食续取食 2鳃裂型呼吸鳃裂型呼吸 原口动物亚界：原口动物亚界： 较高级新陈代
7、谢系较高级新陈代谢系统统1三胚层、体腔三胚层、体腔2完好消化道口完好消化道口-肠肠-肛肛Protists根底动物亚界根底动物亚界 三叶虫三叶虫 腕足类腕足类 ?澄江化石库研讨之前澄江化石库研讨之前 原口动物亚界原口动物亚界 后口动物亚界后口动物亚界 ?123二，期盼破解科学难题，立足团队协作二，期盼破解科学难题，立足团队协作 教学科研中的几点心得领会教学科研中的几点心得领会 动物树是何时构成的？动物树是何时构成的？ -寒武纪迸发？寒武纪迸发？如何构成的？一次或分步成型？如何构成的？一次或分步成型？弟子不用不如师，弟子不用不如师， 师不用贤于弟子。师不用贤于弟子。 韩愈韩愈768824应鼓励、尊
8、重学生的创新！应鼓励、尊重学生的创新！ -防止将学生当劳工运用。防止将学生当劳工运用。 如何如何组建建团队、如何如何对待学生？待学生？-真真诚！尊重！尊重！如何鼓励、尊重学生的创新？如何鼓励、尊重学生的创新？ 1，留给学生足够的创新空间，留给学生足够的创新空间 关乎青年人的出路、命运关乎青年人的出路、命运 2，教师垂范：热爱科学，艰苦斗争，教师垂范：热爱科学，艰苦斗争 3，互教互学，教学相长，团结协作，互教互学，教学相长，团结协作 动物物树来源研来源研讨的一些主要方向的一些主要方向 前寒武纪疑问动物前寒武纪疑问动物 节肢动物多样性节肢动物多样性鳃曳动物多样性鳃曳动物多样性腕足动物腕足动物 叶足
9、动物叶足动物 后口动物亚界后口动物亚界 -华洪等华洪等-张兴张兴亮等亮等-韩健等韩健等-张志飞等张志飞等-刘建妮等刘建妮等-舒德干等舒德干等二，期盼破解科学难题，立足团队协作二，期盼破解科学难题，立足团队协作 原口动物亚界原口动物亚界根底动物亚界根底动物亚界后口动物亚界后口动物亚界孔子 :学而不思那么罔，思而不学那么殆161，坚持野外实际为根底，坚持野外实际为根底2，要求根底知识扎实，要求根底知识扎实3，坚持在国际前沿学习交流，坚持在国际前沿学习交流17Prof. S Conway Morris Prof. T. KomiyaProf. J. Reitner Prof. L. HolmerPr
10、of. K. YasuiProf. Y. Isozaki“引智方案引智方案 “111 方方案案 18国国际协作卓有效果作卓有效果: 两条根本原那么两条根本原那么 积极自动开展广泛的协作积极自动开展广泛的协作: -“引智方案的实施将学生直接引智方案的实施将学生直接带到国际学术前沿带到国际学术前沿 学术创新上坚持学术创新上坚持“以我为主原那以我为主原那么：么： -知识产权的拥有者知识产权的拥有者Protists根底动物亚界根底动物亚界TrilobitsBrachiopods?蜕皮类蜕皮类触手担轮类触手担轮类1984-1994澄江化石库研讨澄江化石库研讨 原口动物亚界原口动物亚界后口动物亚界后口动物
11、亚界1Shu, D., Chen, L., Han, J. & Zhang, X-L. 2019: An early Cambrian tunicate from China. Nature 411： 472-473。 2Shu, D., S. Conway Morris, Z-F. Zhang, J-N. Liu, J. Han, L. Chen, X-L. Zhang, K. Yasui, Y. Li. 2019, A New Species of Yunnanozoan with Implications for Deuterostome Evolution, Science 299:0
12、-4.3 Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, Z-F. Zhang, K. Yasui, P. Janvier, L. Chen, X-L. Zhang, J-N. Liu, Y. Li, H-Q. Liu, 2019, Head and backbone of the Early Cambrian vertebrate Haikouichthys, Nature, 421: 526-529. 4 Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, L. Chen, X.-L. Zhang, Z.-F. Zhang, H.-Q. Liu, Y
13、. Li and J.-N. Liu: 2019: Primitive deuterostomes from the Chengjiang Lagerstatte (Lower Cambrian, China). Nature Article 414：419-424 “5Shu, D., S. Conway Morris, Response to Comment on “A New Species of Yunnanozoan with Implications for Deuterostome Evolution, Science 300:2 and 2d. 6Shu, D., Zhang,
14、 X.-L. & Chen, L. 2019：Reinterpretation of Yunnanozoon as the earliest known hemichordate. Nature 380, 428-430 7Shu, D., Conway Morris, S.& Zhang, X.-L. 2019： A Pikaia-like chordate from the Lower Cambrian of China. Nature 384, 157-158 8Shu, D., Conway Morris, S., Zhang, X., Chen, L., Li, Y. & Han,
15、J.2019： A pipiscid-like fossil from the Lower Cambrian of South China. Nature 400：746-7499Shu, D., H. Luo, S. Conway Morris, X.-L. Zhang, S. Hu, L. Chen, J. Han，M. Zhu and Y. Li 2019: Early Cambrian vertebrates from South China. Nature Article 402：42-46.10 Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, Z-F. Zha
16、ng, J-N. Liu, 2019: Ancestral echinoderms from the Chengjiang deposits of China，Nature Article 430: 422-428. 2019年以来年以来, 西大团队在西大团队在 Nature、Science发现后口动物发现后口动物Unicells根底动物亚界根底动物亚界 原口动物亚界原口动物亚界 后口动物亚界后口动物亚界 123初次构建的完好早期动物树初次构建的完好早期动物树 2345脊椎动物脊椎动物1古虫门古虫门Ma5205205305305425425505505605606306301？234566.5
17、.4.3.2.1.Higher animalsBasal animalsDiploblasta SubkEdiacaran? Earliest embryos of animalsVendobiotaSmall shelly fossilsChengjiang faunaBurgess shale faunaKaili faunaDeuterostoma SubkProtostoma Subkingdom(Ecdysozoa)(Lophotrochozoa)Major faunasIChaetognathaPriapulidaWormsArthropodaLobopodaMolluscaHyo
18、lithaChancelloriaBrachiopodaI IVetulicoliaEchinodermaHemichordataUrochordataCephalochordataVertebrataSpongesVendobiotaCnidariaCtenophoraPrelude132根底动物根底动物原口动物原口动物后口动物后口动物舒德干等，舒德干等，20210.4亿年亿年三幕寒武迸发构成了动物界的三个亚界三幕寒武迸发构成了动物界的三个亚界埃迪卡拉动物群埃迪卡拉动物群543Ma525MaLower CambrianMiddle CambrianMarjum FormationWheele
19、r FormationBurgess ShaleSpence ShaleKaili(China)Taijiang (China)Mount Cap (Canada)Kinzers Shale; Parker Slate(USA)Sirius Passet (Greenland)Poland (Poland)Niutitang FormationNemakit-DaldynTommotianAtdabaniaBotomianToyonianMiddleLowerEmu Bay Shale澄江动物群澄江动物群 小壳动物群小壳动物群寒武纪大迸发包括寒武纪大迸发包括3幕，幕， 分别构成分别构成3个动物
20、亚界。个动物亚界。寒武寒武大迸发大迸发 132根底动物亚界根底动物亚界后口动物亚界后口动物亚界 原口动物亚界原口动物亚界 寒寒武武纪纪中中期期第第一一世世寒寒武武纪纪早早期期第第二二世世寒武大迸发寒武大迸发Ch. Darwin (1859):“非迸发假说非迸发假说3后口后口 ？S. Gould (1973):“一幕式假说一幕式假说一切门类都站在同一同跑线上？一切门类都站在同一同跑线上？R. Fortey等等 (2019):“二幕式假说二幕式假说1根底根底2原口原口 D. Shu (2019):“三幕式新假说三幕式新假说 界定了寒武大迸发的全过程界定了寒武大迸发的全过程 第一幕第一幕:埃迪卡拉期
21、，构建了埃迪卡拉期，构建了“根底根底动物物亚界界第二幕第二幕:“:“小壳化石期，构建了小壳化石期，构建了“原口原口动物物亚界界 第三幕第三幕:“:“澄江澄江动物群期，构建了物群期，构建了“后口后口动物物亚界界 更接近更接近历史真实历史真实学术团队中的部分成员：教学相长，共同提高学术团队中的部分成员：教学相长，共同提高 张兴亮：张兴亮：张兴亮：张兴亮：“杰青杰青杰青杰青, , , ,全国优博论文全国优博论文全国优博论文全国优博论文, , , , 洪堡学者洪堡学者洪堡学者洪堡学者张志飞：全国优博论文张志飞：全国优博论文韩健：陕西省优博论文韩健：陕西省优博论文刘建妮：刘建妮：Nature Natur
22、e 封面论文封面论文 洪堡学者洪堡学者欧强的博士学位论文欧强的博士学位论文被评为地大北京优秀论文被评为地大北京优秀论文-论论文文“份量重、份量重、质质量高量高向地大母校向地大母校60周年华诞献礼！周年华诞献礼！ 论证了中华先光海葵 为一种干群刺胞动物欧强欧强 舒德干舒德干 等等, 2019 Scientific Report外审外审 澄江动物群中三种新的栉水母动物澄江动物群中三种新的栉水母动物凶猛爪网虫的重要新发现凶猛爪网虫的重要新发现始莱德利基虫的个体发育研讨始莱德利基虫的个体发育研讨 发现干群触手冠动物发现干群触手冠动物新属种新属种-变形迺莲虫变形迺莲虫 澄江动物群及寒武大迸发研讨的主要奉
23、献：澄江动物群及寒武大迸发研讨的主要奉献：1，动物门类多样性如何来源？，动物门类多样性如何来源？ -三幕式寒武大迸发！三幕式寒武大迸发！2，5亿多年前人类祖先是什么？亿多年前人类祖先是什么？教学科研中的几点心得领会教学科研中的几点心得领会 三，自然科学与人文科学并重三，自然科学与人文科学并重 6周时的胚胎周时的胚胎鳃裂消逝裂消逝眼睛眼睛强化化海口海口鱼的的头/眼眼人人类远古由来的胚胎古由来的胚胎线索和化石索和化石证据据最原始的脊椎骨最原始的脊椎骨脊椎骨脊椎骨脊椎与脊索共生脊椎与脊索共生脊索脊索Gill archesGill arches眼眼具有成对眼睛的海口鱼具有成对眼睛的海口鱼 长吻长吻长吻
24、长吻具成对眼睛的钟健鱼具成对眼睛的钟健鱼Pax-6达尔文的达尔文的 智慧之眼智慧之眼 达尔文的眼达尔文的眼/脑与第一鱼一脉相承脑与第一鱼一脉相承 水入水入 水出水出 最早的具鳃裂动物最早的具鳃裂动物:古虫类的取食和呼吸古虫类的取食和呼吸 肛门肛门 鳃囊、鳃裂鳃囊、鳃裂 地大动物地大动物鲨鱼胚胎鲨鱼胚胎人的胚胎人的胚胎人的胚胎人的胚胎 从人的胚胎到成体跟随鳃裂的演化踪迹从人的胚胎到成体跟随鳃裂的演化踪迹成人的骨成人的骨 与软骨与软骨 成人的成人的 神经神经 鳃弓鳃弓鳃裂鳃裂人人类远古由来的胚胎古由来的胚胎线索和化石索和化石证据据A human embryo at 4.5 weeks最早的鳃裂见于古虫类最早的鳃裂见于古虫类鳃裂鳃裂眼萌芽眼萌芽脊椎动物共有特征脊椎动物共有特征 脊脊 索索 鳃鳃 裂裂 背神经索背神经索 欧强欧强 舒德干舒德干 等等 BMC Biology2019Gondwana Research外审外审古虫动物鳃裂解剖学古虫动物鳃裂解剖学新证据、重要新进展新证据、重要新进展谢谢！谢谢！ Ou et al. 2019-Oct: BMC Biology
