生物演化与环境
在漫长的地质历史时期，生物演化与环境变迁构成地球生物圈运行的两条脉络，各有内在规律，时刻交叉融合，互相作用，互相影响，书写成完整的“深时生命史书”。剖析生命史书，需要利用现代生物学、地质学（包括古生物学与地层学）、地球化学、计算机科学、统计学等多个学科的研究方法，通过建立高精度地质时间框架→寻找生物演化的型式与关键时期→追踪关键时期的重大环境事件→模拟生物与环境的相互作用，揭秘它们之间的共演化机制。生物演化与环境，是新时代的“古生物学与地层学”，是生命科学、地球科学、计算机科学等学科交叉、拓展的方向。
我校生物演化与环境方向师资力量雄厚，目前拥有全职教授8人（包括中国科学院院士1人，国家杰出青年基金获得者2人，优秀青年基金获得者1人），副教授3人，高级工程师1人，非全时特约研究员8人。主要研究内容包括：1）经典古生物学与地层学研究；2）生物宏演化规律与事件；3）埋藏学，包含特异埋藏研究、在化石中找寻生物大分子；4）古环境、古气候的追踪与恢复；5）化石大数据与生物演化事件的高精度定量研究；6）生物与环境共演化的综合计算机模拟；7）化石能源和沉积矿产的时间和空间分布约束和重建。
重点开展以下研究内容：
1）开展地质历史时期各类生物化石的系统研究。运用经典和新兴的高科技观察与分析手段，厘清和恢复各类化石生物的形态特征、演化关系、骨骼化学成分和有机组分，开展化石生物学（Paleobiology）的研究。
2）恢复和建立高精度的地质历史时间框架。在生物化石演化系列的基础上，充分结合地层中地球化学变化标志、同位素测年和天文旋回等其他多种方法，开展年代地层界线层型即“金钉子”的精细化研究和洲际间地层的高精度对比。
3）揭示地质历史时期生物宏演化的型式，聚焦生物演化的重大转折时期，探寻生命起源、辐射、灭绝、复苏的过程与原因，通过与其他学科的综合、交叉，重建地质历史重大转折期的海、陆生态系统的形成和转变过程。
4）开展特异保存化石的埋藏学研究。甄别埋藏作用造成的信息叠加和偏差，在远古化石中追索真实的生物学信息，如核酸、蛋白质、多糖等有机大分子，将形态学、发育生物学、分子生物学与古生物学数据进行跨学科整合，为解读远古地球生命及其演化历史提供准确的依据。
5）开展古环境与古气候变化的定量研究。地质历史时期的海洋、陆地环境和气候变化深刻影响了生物起源、辐射与灭绝。建立、开发示踪大陆风化（Li、Ca、Sr）、海洋生产力（Zn、Ni、Ba）和海洋氧化还原状态变化（Fe、Mo、U、Re、Tl）等的同位素体系；开展金属稳定同位素在碳酸盐岩和黑色页岩形成、成岩过程中被改造历程的研究。运用传统稳定同位素和新兴金属稳定同位素手段定量示踪重大生物演化事件发生时的大气CO2含量波动、大陆风化速率变化、古海洋环境背景，精确重建不同气候、环境因子发生变化的时间、范围和幅度，阐明气候和环境因素在重大生物演化事件中的作用。
6）基于地球科学大数据重建生命与环境的演化。汇聚全球海量的地质历史时期生物、物理、化学等信息，通过地球科学与数据科学、信息科学的交叉，利用大数据、并行计算、人工智能等技术，恢复地质历史时期海陆生物多样性的演变规律，重建区域和全球的海陆环境、气候、地理格局的变化过程，并为判断当今地球生物圈的现状和预测将来的发展趋势提供依据。
7）运用国际前沿的生物地球化学模型、地球系统模型和气候模型定量探索生物演化内因与环境变化外因之间的关系，揭示海陆相互作用的机制，解析火山活动–陆地植被覆盖率–大气CO2波动–大陆风化–海洋生产力–海洋酸化–海洋缺氧–海洋生态系统演变之间的反馈与调节机制，为人类认识和应对现代气候与环境变化提供思路。
8）化石能源资源及沉积矿产的时空分布研究。构建重要化石能源地区的精细地层序列，恢复其沉积盆地演化和古地理变迁过程，为化石能源与沉积矿产相关产业部门提供基于地层学和古地理学的系统解决方案，为国民经济服务。
追寻生物与环境共演化的规律，服务国家与社会，寻找新力量，等待新同学。
