我國牙形刺研究的開拓者
———王成源

許漢奎

牙形刺或牙形石（Conodonts）是一類微體古生物化石，大小一般為0.1-3毫米，多數(shù)化石為牙形狀（見圖1），它是由磷灰石族礦物組成，多產(chǎn)于海相的灰?guī)r，泥灰?guī)r、鈣質泥巖中，且比較常見。由于化石小，肉眼常看不見，所以在野外只能把樣品帶回實驗室，把它敲成核桃大小的碎塊，然后用10%的冰醋酸進行較長時期浸泡，接著把未溶解的化石等用細篩子在清水中洗凈，后再用三溴甲烷和丙酮配成的重液進行分選，就可以把化石從碎碴中分選出來，然后放在雙目鏡或顯微鏡下觀察，就會見到這些微小精致的牙形小化石。

由于牙形刺很小，且需經(jīng)過一些處理才能見到，所以它們是到1856年才由古生物學家潘得爾（Pa nder）在工作中偶然發(fā)現(xiàn)，當時他認為這些牙形刺應是魚類動物的牙齒，并加以報道，引起了各方矚目，并紛紛加以研究，且從保存較好、較完整的標本中也得到證實，所以學者們也多認為它們是脊椎動物中牙形動物（類似海鰻）頭部的進食器官，因而它們是兩側對稱的，每側一般有3到7個不同的牙形刺組成，有的甚至多達17至19個。

由于牙形刺小、分布廣、易獲得，特別是在鉆孔若蕊中也能找到，所以它們在許多地方陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，而且其時代從寒武紀一直到三疊紀都有。由于它們分布廣、演化迅速，因此，很快成為化石中的佼佼者，尤其在研究國際地層界線層型剖面點上（即GSSP、俗稱金釘子），常用它來確定，所以其身價倍增。

圖1不同屬種的牙形刺化石

圖2中國"金釘子"在地層中的分布（據(jù)彭善池等，2016）

我國牙形刺研究開展很晚，直到1960年才由中國科學院南京地質古生物研究所的金玉玕在早二疊世的孤峰組地層中獲得，并加以發(fā)表?？上Ы鹗潜凰锓峙溲芯客笞泐惖?，所以沒有時間去進一步研究牙形刺，可喜的是該所王成源在文化大革命后期，頂著壓力，偷偷去研究牙形刺，并在1974年發(fā)表了他的第一篇牙形刺的處女作，從此走上了牙形刺研究之路，由于他的不懈努力，碩果累累，很快成為我國牙形刺研究的開拓者。

王成源1963年畢業(yè)于北京大學，同年考取了南京地質古生物所研究生，并師從專家楊敬之學習、研究層孔蟲。由于在工作中意識到牙形刺的重要性，所以克服種種困難，自學牙形刺并自己泡取標本。由于努力，很快在1974年發(fā)表了文章，1976年文化大革命結束后，我國迎來了科學的春天，研究人員終于可以放開手腳，搞科研工作了，王成源更是抓著這機會，加倍工作。功夫不負苦心人，他在取得大量成果后，也獲得了大量回報，如1989年在"中國石炭系界線研究"中獲中國科學院自然科學二等獎；1990年獲中國科學院自然科學一等獎；1994年在"華南泥盆紀浮游生物及其地層的綜合研究"中獲中國科學院自然科學三等獎；1996年"中國東北地體及東北亞大陸邊緣演化"中獲國家教委科技進步三等獎；1988年"寧夏納繆爾期地層與古生物"獲寧夏回族自治區(qū)科技進步三等獎；2002年"全球二疊-三疊界線層型研究"獲國家自然科學二等獎；2011年在"中國牙形刺學科開拓、發(fā)展和成就"一文中獲江蘇省科學技術二等獎。成就多了，工作責任和身上的工作擔子自然也就重了，所以在2000年他退休前，他已是研究生和博士生的導師，也曾任中國古生物學會理事、地層學雜志編委、微體古生物學報編委、副主編，國際地層委員會泥盆-石炭紀界線工作組和二疊-三疊紀界線工作組的選舉委員，第一屆亞洲國際牙形刺會議主席，現(xiàn)任國際古生物協(xié)會潘得爾學會授勛委員會委員，中國微體古生物學會牙形刺學科組組長，蒙古科技大學和蒙古國立大學研究生導師，吉林大學客座教授、沈陽師范大學古生物學院兼職教授。王成源之所以能取得如此成績，主要在以下幾方面所作的努力和貢獻。

一、為我國牙形刺研究赴上世界立下汗馬功勞

王成源努力工作在南京地質古生物所也是出了名的，在他工作生涯中，他足跡遍布我國25個省市和自治區(qū)，他研究的牙形刺從寒武紀一直到三疊紀，不僅如此，他還和國際上著名的牙形刺專家合作，遍訪了歐洲、美國、亞洲、澳大利亞共37個國家和地區(qū)。他不僅參加許多課題的研究，還先后負責或參加我國8個自然科學基金項目，從而收集和積累了大量牙形刺資料，先后發(fā)表了多達350篇學術文章，不僅如此，還出版一些古生物專著：如《中國志留紀牙形刺》、與南京地質古生物所王志浩合作，出版了《中國寒武紀、奧陶紀牙形刺》、"中國泥盆紀牙形刺"兩書；另《中國石炭紀牙形刺》一書已完稿，也將出版；而《中國二疊紀牙形刺》、《中國三疊紀牙形刺》專著正在編寫中，特別值得提出的是他與王志浩合作，于2016年出版的專著《中國牙形刺生物地層》一書，書中對我國寒武紀至三疊紀的牙形刺地層進行了系統(tǒng)總結。書中以獨特的視角，從4個方面對牙形刺作了介紹，即對牙形刺野外和室內工作方法作了詳細介紹；對中國寒武紀至三疊紀的牙形刺生物地層作了系統(tǒng)總結；著重介紹了牙形刺帶化石和標準化石；介紹各時代的牙形刺生物地層。全書共描述的牙形刺屬多達124個（幾乎囊括了牙形刺屬的大部分）、從寒武系至三疊系共建立了237個牙形刺帶化石，所以是顯生宙中建立化石帶最多的門類，在世界上也是建立牙形刺化石帶最多的國家。全書共有44個圖版，圖文并茂，且實用性極強，可作為區(qū)域地質調查，地層及古生物領域科研人員和高等院校師生的重要參考書。以上這些均使我國牙形刺研究迅速赴上了世界水平。

二、為我國在世界上擁有地層金釘子最多做出貢獻

上世紀七十年起，國際地層委員會為了尋求國際間地層劃分，對比有共同語言和標準，在各國尋找最好的地層剖面，所含化石較多，較全，且研究程度最高，從而建立起地層各個系（即從前寒武系到新近系）、各個統(tǒng)、各個階的界線層型或劃分標準（俗稱金釘子），如世界上第一個金釘子就是在1975年選擇在捷克建立的志留-泥盆系界線層型，這樣以后各國劃分志留-泥盆系界線都要以它為標準。由于牙形刺在世界范圍分布較廣，而且演化迅速，即其生存的時間短，所以在確定某些地層界線和時代上，具有較大優(yōu)勢，因而在這些地層劃分和對比上，學者當會多考慮它。

圖3王氏克拉克刺[Clarkinawangi(zhang)]

圖4帕武潘德爾刺(Hindeodusparvus)

由于我國地廣、山地較多，加上侏羅紀之前各紀多為海相地層，所以各紀的地層出露均較好，各類化石也較多，加上我國學者對地層界線層型研究的重視，國家也投入較大力量，所以先后取得了11個地層金釘子的驕人成績，成為世界上擁有地層金釘子最多的國家，其中以牙形刺來確定就多達4個（見圖2），而其中最引人矚目當屬二疊系和三疊系界線的金釘子，因這一界線也是古生代和中生代的分界線，且在界線處還發(fā)生了地球上最大一次生物滅絕事件，地球上95%的種滅絕了！正因為這一界線重要，所以剖面選擇在哪里？在世界上爭論也最劇烈。最初這一界線的層型剖面有人建議是選擇在印屬克什米爾地區(qū)的Gurya lRa vine剖面，后經(jīng)我國學者一再指出該剖面的缺點，最后才確定為浙江長興剖面（見圖5），而在決定這一剖面的關鍵化石就是牙形刺，所以王成源及我國學者都做出了大貢獻，其中長興階底界的層型定義種就是王氏克拉克刺[Cla rkina wa ngi(Zha ng)]，這是學者贈榮于王成源而命名的牙形刺種（見圖），除這個種外，以王成源命名的還有三疊紀牙形刺新屬——成源屬（Chengyunia），不僅有牙形刺專家，且有介形類、魚類專家為表彰王成源，也曾贈于王成源新物種的種名，這確實較罕見；印度階底界的層型定義種是帕武潘德爾刺（Hindeoduspa rvus）（見圖4）。所以長興剖面也就成為世上唯一擁有兩個金釘子的剖面，確實令世人刮目相看。

在晚二疊世樂平統(tǒng)底界的界線層型的確定上，國內、外同行也曾有激烈的爭論，但最終國際地層委員會還是采用了王成源首先確定的樂平統(tǒng)底界界線層型的點位上。

三、用牙形刺研究解決了幾個大的地層問題

我國大化石如珊瑚，腕足等研究較早，所以許多地層時代的確定大都以它們?yōu)橐罁?jù)，但由于這類化石分布范圍較窄、且延續(xù)的時限較長等，自然存在一些不足，如1931年建立的泡沫內溝珊瑚（Cystophrentis）帶化石，就一直被視為是中國石炭紀底部，所以產(chǎn)有此珊瑚的貴州革老何組和湖南邵東組長期以來也都全部歸于石炭紀底部，但經(jīng)王成源1979年、1982年、1987年的牙形刺研究，證明了邵東組、革老河組的珊瑚帶化石是晚泥盆世，而不是我國半個多世紀以來一直認為的是石炭紀；這也證明三帶型珊瑚不是始于石炭紀早期，而是始于泥盆紀晚期，這一重大改變已被列入"中國地質科學大事記中"。

我國腕足類和珊瑚專家一直把三角齒珊瑚一布哈丁貝（Dentrostella trigemme-Bornha rtina）組合帶歸入了東崗嶺階下部，并與中泥盆世晚期的吉維特階對比，但經(jīng)牙形刺研究，也證實此組合時代要老，它應屬于中泥盆世中期的艾菲爾期中期，從而使華南許多地層，如屯上段、雞泡段、大風門段、南盤江灰?guī)r，全都得由吉維特階改為艾菲爾階，也肯定了艾菲爾階在我國華南的普遍存在。

從2000起，王受蒙古國邀請，8次訪問該國，并與那里的科技大學、蒙古大學、蒙古科學院地質研究所，地質信息中心均有合作，解決了該國古生代一些地層問題，發(fā)表了學求論文17篇，這里就不一一例舉了。

四、在牙形刺研究的學術觀念上進行更新

我國早期牙形刺研究，建立了大量形式屬種，而現(xiàn)代牙形刺研究都是采用器官屬種，王成源等（1998）全面修訂了中國學者所建立的志留紀16個新屬，僅保留一個屬、一個屬存疑，其它14個屬全取消了，這是志留紀牙形刺分類一重大變化。

在泥盆紀牙形刺研究中，也最早引用譜系的概念建立化石帶。除此，在我國也最早采用切片方法研究牙形刺內部結構，弄清牙形刺與魚牙齒內部結構的區(qū)別；也最早引進緩沖劑技術處理化石；全面研究中國牙形刺的生物古地理；在研究晚泥盆世弗拉期與法門期之間，二疊紀與三疊紀之間牙形刺集群滅絕與復蘇的規(guī)律方面都有突破。

2017年王成源與南京地質古生物所彭善池在地層學雜志上發(fā)表了《推進國際年代地層表在中國的應用》一文，文中特別強調應使用國際上通用的地層系、階名稱；而且不宜在陸相地層建立階的單位或名稱。

五、榮獲了潘德爾勛章，為國爭光

牙形刺是1856年由潘德爾發(fā)現(xiàn)的，由于其重要性，所以對它的研究得到迅速發(fā)展。為了更好協(xié)調和促進國際間研究，1967年在國際上成立了牙形刺研究學會，特別是為了促進研究還特別設立了潘德爾勛章，這是終身成就獎，以鼓勵各國對牙形刺研究作出重大貢獻的學者。為了公平和慎重，還為此專門成立了由各國重要學者參加的授勛委員會。潘德爾學會第一枚勛章是1975年頒發(fā)給潘德爾學會第一任主席Huddle的，至2016年底，已頒發(fā)了23枚勛章，這些都是先后頒發(fā)給歐、美的著名學者。

2017年是潘德爾學會成立50周年，所以在西班牙舉行了隆重的慶祝紀念會，在會上，王成源獲得了潘德爾勛章，并親自到西班牙領取，王成源也就成為亞洲首位獲此殊榮的人，確為國爭了光，值得慶賀。

圖5長興剖面長興階與吳家坪的分界線