北大校友王鑫团队发现约1.7亿年前的“花”！
2023年3月27日，新华社发布的一篇题为《1.7亿年前的“花”被发现，长这样》的报道，使中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫带领团队取得的最新研究成果引发广泛关注。这项聚焦于早期被子植物的研究，运用前沿技术对一种约1.7亿年前的侏罗纪植物化石进行了扫描，发现了我国西北地区迄今已知的最早的被子植物，即人们熟知的“花”。
主导这项研究的研究员王鑫是北京大学1986级本科校友，于1986-1990年就读于北京大学地质系古生物与地层专业。
从北大毕业后，王鑫一直潜心于地层古生物学的学习和研究，带领团队在早期被子植物起源领域取得了多项开创性成果，在一块块植物化石中唤醒了来自远古的绮丽“花朵”，将科学与浪漫结为一体，,并形成了一套新的植物演化理论。
2020年，王鑫更是演绎了科学家极致的浪漫，将从一枚中新世琥珀化石中发现的花朵命名为“丁氏花”，以此致敬和告慰北京大学原校长丁石孙。小小的“丁氏花”，倾注了王鑫多年的潜心专研，也承载了他对母校的深厚情感。
今天，让我们一起走近王鑫与远古“花朵”有关的故事，体会他的科学精神与浪漫情怀。
从“美丽镰鳞果”到“美丽青甘宁果序”
化石中沉睡1.7亿年的“花朵”重现人间
被子植物是当今植物界最进化、种类最多、分布最广、适应性最强的类群。全球范围内的现生被子植物至少30万种，占现生植物界种类的绝大多数。然而，被子植物的起源和早期历史在古植物学家中仍然知之甚少，也存在争议。研究更多的植物化石是阐明被子植物起源和早期进化的唯一可靠方法。
2023年3月17日，王鑫团队在早期被子植物领域取得的最新研究成果《新化石证据表明被子植物在侏罗纪中期繁盛》被刊发在国际生物学期刊《生命》（Life）上。这项研究由王鑫所在的中科院南京地质古生物研究所，与兰州大学、宁夏地质博物馆、西北大学共同完成，通过对我国西北地区约1.7亿年前的一种侏罗纪植物化石进行重新研究，发现了我国西北地区目前已知最早的被子植物。
国际生物学期刊《生命》（Life）刊载了王鑫团队的最新研究成果
此前，被研究的化石中的远古植物一直被认为是裸子植物，名为美丽镰鳞果。王鑫带领的科研团队对这种古植物化石进行了重新研究，运用微CT技术进行扫描，发现化石内部包含有双层珠被的倒生胚珠，这是判断被子植物的关键特征。基于此，科研团队判断这是一种远古被子植物。由于化石中展现的是这种植物多个相连的果实，科研团队将其重新命名为美丽青甘宁果序（Qingganninginfructus formosa）。
美丽青甘宁果序化石照片
（图片来源：中科院南京地质古生物研究所）
据王鑫介绍，人们俗称的“花”和“果”，其实是被子植物所特有的结构。被子植物在这块约有1.7亿年历史的化石中被发现，说明“早在约1.7亿年前，开花结果的被子植物就已经出现并广泛分布，达到了一定的繁盛程度。这也为科学界继续追踪被子植物的起源和演化，提供了新的参考依据。”
从“美丽镰鳞果”到“美丽青甘宁果序”，王鑫成功带领团队更新了人们对被子植物起源和早期历史的看法，让在化石中沉睡了1.7亿年的“花朵”重现人间，为世人所知。
从“南京花”到“胜利锡林花”
执著探寻被子植物起源之谜
关于被子植物的起源和早期历史，一些古植物学家坚持认为，在前白垩纪时代没有被子植物，因为直到一亿多年前的白垩纪早期才开始出现的被子植物化石记录。研究更多的植物化石是阐明被子植物起源和早期进化的唯一可靠方法。依托化石证据，近些年王鑫带领团队取得了多项开创性研究成果，实现了对“白垩纪之前没有被子植物”这一刻板印象的有力挑战。
花朵的出现是被子植物出现的标志。为了探寻被子植物的起源之谜，王鑫带领团队走出了一段独特的追“花”之路。2018年12月，由中科院南古所研究员王鑫、副研究员傅强领衔的中国、西班牙、澳大利亚学者组成的团队，发现了迄今为止地球上最古老的典型花朵化石——“南京花”。这一绽放在侏罗纪早期、距今至少1.74亿年的“花朵”的发现，成功将被子植物的化石记录向前推进了约5000万年，极大程度上冲击了古生物学界关于“被子植物直到白垩纪（1.45亿至0.66亿年前）才真正出现”的主流观点。
“南京花”复原图
（图片来源：中科院南京地质古生物研究所）
显微镜下，“南京花”具有花萼、花瓣、雌蕊，有明显的杯托、下位子房上位花、树状的花柱。研究人员刨开化石后还发现了“南京花”的子房壁，它将胚珠与外界完全隔绝，这满足了被子植物的判断标准。
“南京花”形态与现代的花非常相似
王鑫团队进行的这项开创性研究得到了中科院战略性先导科技专项（B类）和国家自然科学基金资助，研究成果于2018年12月18日被发表在英国著名学术刊物《eLife》上。
“南京花”被发现后，王鑫团队探寻被子植物起源之谜的脚步并没有停止。2022年1月，王鑫与华南农业大学、中科院古脊椎动物与古人类研究所的同行合作，在《伦敦地质学会特刊》报道了发现于内蒙古宁城道虎沟的中晚侏罗世地层中的花蕾——侏罗花蕾的相关研究成果。侏罗花蕾是目前全球范围内最早的被子植物花蕾化石记录，侏罗花蕾的种种特征，与已知的任何裸子植物迥然不同的果实，以及有直接相连的果实、枝和叶留在枝上的痕迹等，表明被子植物的花在侏罗纪是存在的，为被子植物的起源之谜再添关键证据。
侏罗花蕾化石照片（图片来源：现代快报）
2022年7月，王鑫进行的另一项研究《一个新的早白垩世花朵及其对于花的形成的启示》被登载在瑞士出版的专业学术杂志《生物学》（Biology）上，为揭示被子植物的起源之谜再次提供了新的视角。王鑫在文中报告了一种与此前早白垩世被子植物完全不同的花化石，即凌源奇葩（Lingyuananthus inexpectus）。凌源奇葩虽然年代早（1.25亿年前），但在其中却看不到此前植物学家认定的离生心皮特征，相反却具有进化的特征，如合生心皮、下位子房、花托筒，以及可能的两侧对称。按照植物学教科书中的理论，合生心皮组成的雌蕊是由原来多个离生心皮愈合而来，不是最原始的。因此，凌源奇葩在早白垩世的出现表明，当时的被子植物已具有较高的多样性，暗示在早白垩世或更早之前就应当存在被子植物。
凌源奇葩的模式标本及其细节
（图片来源：中科院南京地质古生物研究所）
2023年1月，王鑫的追“花”之路又有新进展。他与西班牙比戈大学及澳大利亚昆士兰标本馆开展了历时将近三十年的合作，利用石蜡切片技术深入研究了来自内蒙古锡林浩特胜利煤矿的一枚的植物化石。这枚化石距今约一亿年（早白垩世），被研究人员命名为胜利锡林花（Xilinia shengliensis）。胜利锡林花虽然在总的形态上类似于裸子植物球果，但通过使用石蜡切片技术研究，研究者发现其胚珠是被包裹的，这一特征到目前为止只限于被子植物。因此，胜利锡林花代表了被子植物进化史中的一个过渡性化石。
胜利锡林花的复原图
（图片来源：中科院南京地质古生物研究所）
从“南京花”到“侏罗花蕾”，到“凌源奇葩”，再到“胜利锡林花”，以及2023年3月的“美丽青甘宁果序”，王鑫在早期被子植物起源领域多年潜心专研，在一块块植物化石中唤醒来自远古的绮丽“花朵”，持续向世人揭晓古植物学的奥秘。倾注了大量心血的追“花”之旅，年复一年地结出丰硕的科研果实。
以“丁氏花”命名化石中的奇异花朵
致敬和告慰永远的丁石孙校长
2019年10月12日，我国著名数学家、教育家和社会活动家，深受大家爱戴的北京大学原校长丁石孙先生因病在北京逝世，享年93岁。丁石孙曾于1984年3月至1989年8月任北大校长。作为北京大学1986级校友，王鑫经历了丁石孙任北大校长时期，对丁石孙校长充满感念与敬意。
提到北大，王鑫首先想到的是丁校长。他和丁校长最近距离的接触是1987年元旦之夜，那是一个雪夜，丁校长为了同学们忙了大半夜。王鑫那会儿才来北大几个月，他觉得丁校长对学生就像对自己的孩子一样。后来有几次在校园里偶遇丁校长，也完全没有见着“大人物”的样子：丁校长的座驾不是汽车，而是一辆有些年头的自行车。
丁石孙校长和师生们在一起
更让王鑫感念的是，丁校长倡导的民主科学的氛围赋予了自己那一代的北大人以不轻易服输的倔劲和天不怕地不怕的精神。离开北大后，他后来的职业生涯跌跌撞撞，一路走来，却误打误撞出了不少的“成绩”。为了坚持自己的研究观点，他勇于挑战权威，执着证明化石里有教科书中不允许有的细胞质。而且后来还发现了现代生物学家想看但又看不到的、仅仅持续不到百分之一秒的生理活动瞬间。
大学时代的王鑫
2020年，为了致敬和告慰心目中永远的丁石孙校长，王鑫在丁校长逝世一周年之际将其在一枚中新世琥珀化石里发现的远古花朵命名为“丁氏花”。“丁氏花”化石很小，只有3-4毫米，立体保存于多米尼加中新世地层中出产的琥珀中。良好的保存状态和现代先进的微CT技术，使人们可以清晰地观察到花朵的主要特征：连接到花轴上的苞片、花被片、雄蕊和雌蕊四轮器官。该花具有五枚边缘相扣的花被片，十枚向内弯曲的雄蕊，中央是带有弯曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一个很长的花丝，其顶上有一个包含四个药室的花药。这种花属于较常见的真双子叶植物。但与普通真双子叶植物的花不同的是，丁氏花中花轴是伸长的，各轮器官之间的间距被拉开，好像这些器官长在一个枝上似的。
“丁氏花”的复原图
这一形状奇特的“花朵”的发现，首次用化石证据证实了植物学界几百年来关于“花是一个纵向压缩的枝”的猜想，揭示了花朵的演化之谜，帮助世人确证了早期关于花朵的本质解读。以“丁氏花”命名这一在科学上具有重大意义的“花朵”，王鑫意在致敬和告慰丁石孙校长，感谢他用民主与科学的学术氛围和坚定的人生追求，影响了自己的一生，使自己在科研的道路上行稳致远，一步步解开了世界级的科学谜题。“丁氏花”中封藏了丁校长的音容笑貌和王鑫那一代的北大人不可复制的青春，承载了王鑫多年如一日的科学精神与浪漫情怀，瑰丽而独特。
科学研究永无止境。人类对于被子植物，乃至任何一个生物类群起源的探索，都只是一个无限接近事实的过程。王鑫长久执著的追“花”之路，在未来仍将不断向前铺展。他对于丁石孙校长的感念与敬意，也将随着未来一个又一个研究成果的积淀，愈加浓烈而深重。
王鑫在西班牙
王鑫，北京大学1986级校友，1986-1990年就读于北京大学地质系古生物与地层专业，获理学学士学位。1990-1993年在中科院植物所攻读硕士学位。1998年赴佛罗里达大学留学，2004年获博士学位。随后回国，一直在中国科学院南京地质古生物研究所研究院工作至今。中科院南古所的研究员，曾为中国古生物学学会、美国植物学学会、美国地质学会、美国地球化学学会、美国Sigma Xi研究协会的会员，以及《自然科学》《植物学科学前沿》《形态与解剖学报》的编委会成员。
王鑫多年潜心于地层古生物学的研究，并在这一领域取得了多项开创性的成果。他开展了植物化石细胞质的研究，提出了新的化石化机制，从理论和实践上证明了植物细胞质化石的普遍存在；首次观察到了化石植物生理活动的化石记录——植物细胞胞吐现象中的过渡瞬间；提出了新的膜融合模式，为现代生物学中研究膜融合提供了新思路；通过对辽西植物化石十多年的潜心研究，突破了被子植物的白垩纪化石记录，把被子植物的起源时间从早白垩推前到三叠纪；首次应用原子力显微镜技术观察植物化石。
参考资料来源：
新华社：《1.7亿年前的“花”被发现，长这样》
新华网：《一朵1500万年前的花 能让我们接近花朵演化的真相吗》
中科院南古所公众号：《地球上迄今最古老的花朵竟然叫“南京花”！》
现代快报：《一亿多年前“神秘花蕾”现身》
中科院南古所公众号：《辽西发现早白垩世新型被子植物化石》
中国科学院南京地质古生物研究所官网：《内蒙古白垩纪球果状花朵解剖学研究新进展》
北京大学校友网：《世上有朵丁氏花：献给丁石孙校长》
撰稿：刘紫薇
编辑：白勇刚
排版：章宝月
责编：陈韩梅
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