传统古生物、古气候研究中，长期依赖人工分拣、鉴定海量化石标本，效率较低且数据碎片化，难以开展全球尺度定量分析……近年来，随着人工智能和大数据技术的落地应用，一些地学研究瓶颈逐渐得到突破。近日，在第二十八届中国科协年会上，新华每日电讯记者专访中国地质大学（武汉）教授、中国古生物学会副理事长宋海军，解读其团队自主研发的AI化石识别模型与地球生物学大数据平台。依托5亿年古温度与古生物记录，量化界定生物大灭绝温度红线，剖析当下全球变暖风险，为全球气候治理、生物多样性保护提供“深时”科学依据。

AI破解化石鉴定难题，构建亿年气候数据库

记者：长久以来，古气候、古生物研究受限于化石人工分析，存在诸多瓶颈，AI技术解决了哪些痛点？团队自研AI模型与化石大数据系统，又是如何还原数亿年全球气候、生命演化规律的？

宋海军：AI在古生物学领域有多方面的应用，目前应用较广、效果较好的是化石智能鉴定，也就是基于图片的自动识别。在确定古生物大类和属种级别上，都取得了较好效果，准确率可达80%以上。

重建过去5亿年的生物多样性和古气候变化，主要是基于化石大数据和地球化学大数据进行的。我们将已发表化石的各类信息数据收集起来，构建化石大数据，可重建地球历史上各个时期的生物多样性状态以及多样性沿着时间轴的变化规律。古气候方面也类似，比如古温度与氧同位素密切相关，可以通过构建化石氧同位素大数据，重建显生宙古温度的变化历史。

生物大灭绝与温度变化相关

记者：地史中曾多次出现极热事件，对比当下人类活动造成的全球变暖，二者核心差异是什么？综合亿年地层记录，地球生态系统是否存在升温、缺氧、系统崩溃的明确安全阈值？

宋海军：我们基于大数据研究，发现生物大灭绝与温度变化存在定量相关，从而将这一领域的认知从定性到定量。数据揭示，显生宙五次生物大灭绝的温度阈值，均发生在变化幅度5.2摄氏度之上。

地史上发生了很多次升温事件或极热事件。与人类驱动的全球变暖相比，很多极热事件的升温幅度超过5摄氏度，远高于当前1.5摄氏度左右的升温幅度。同时，也有一个较大区别——深时的升温是自然状态下的升温，目前看，其升温速率小于人类参与的全球变暖。因此，当前变暖引发的负面效应有可能会超过地史中同样幅度的变暖事件。

记者：现在全球生物多样性持续下降，是否有进入第六次生物灭绝的趋势？

宋海军：是否已进入第六次生物灭绝期，目前科学家还存在不同观点。比较一致的认识是，当前的全球气候变化确实已开始引发生物多样性下降。如果不控制碳排放，未来的变暖会进一步加剧，引发的生态危机会更为严重，是有可能导致大灭绝，甚至达到地球历史上五次大灭绝的规模。

地球不怕“折腾”，人类怕

记者：在极端气候下，哪些物种会消亡、哪些能复苏？

宋海军：我们发现，极端气候特别是极热事件中，生物灭绝具有选择性。个体大、移动能力弱、氧气利用效率低的动物往往更容易灭绝。相对而言，个体小、移动能力强、氧气利用率高的动物幸存率更高。这启示我们，当前的生物多样性保护，应优先考虑更为脆弱的生态类群。

大灭绝后生态系统的重建主要基于残存的生物类型。生物复苏的时间，特别是从最大一次灭绝事件中复苏的时间，之前认为需要500万年—1000万年，我们团队发现并研究的贵阳生物群，将复苏时间缩短为100万年，这表明生态系统的恢复力要更强一些。

但必须清醒区分地质尺度与人类文明尺度，生态系统发生全局性崩溃后的恢复周期，地球的韧性足以应对，对于人类而言仍然无比漫长。

记者：您的成果被IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）引用，深时古气候数据为什么成为现代气候治理的科学依据？

宋海军：深时古气候研究了极热事件的全过程，包括开始变暖、变暖峰值到变暖事件结束。极热事件对生态系统影响的整个过程也记录在地层中，这为探究当前变暖加剧对生态系统影响提供了天然的实验室。以古示今，给我们应对气候变化提供历史借鉴。（记者 李牧鸣）