陈中强，中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室二级教授、博士生导师、国际地层委员会三叠系地层分会主席，联合国教科文组织和国际地科联地学研究计划项目(IGCP-572、IGCP-630)主席、湖北省特聘专家。

2.52亿年前的二叠纪末期发生了地球生命最大的灭绝事件。大灭绝之后陆地生态系统花费多长时间才恢复?陆地生物又是如何恢复的?近日，以中国地质大学(武汉)陈中强教授团队为主，来自美国加州科学院、英国布里斯托大学、美国密苏里科技大学和中国科学院的研究人员组成的国际研究团队，首次利用数学模拟研究发现，二叠纪末大灭绝之后的陆地生态系统需要一千多万年的时间才能恢复，并揭秘了该阶段生物复苏的过程。相关成果近日在线发表于《英国皇家学会会刊》。

百万次运算

建立古食物网

陈中强教授介绍，2.52亿年前那场浩劫中，地球九成以上的动植物灭绝，“我们就想研究生物界是怎样复苏并重现往日的辉煌”。

陈中强团队首次运用国际最先进的生态系统数学模拟技术，运用计算机编程技术和计算系统，针对产自我国新疆地区二叠系-三叠系地层中数万多条化石记录信息，进行大数据分析。

“我们发现通过系统研究生物化石保存的形态功能特征、牙齿、胃容物和粪便化石，可以知道不同生物之间的捕食关系。”本文第一作者黄元耕博士说。陈中强教授补充解释道，研究会把古食物链金字塔分为初级生产者、初级消费者、次级乃至高级消费者等关系，就像人们熟悉的大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。

其中，大鱼、小鱼都是生态系统中的一个节点，而运用计算机百万次的计算，来分析当某一个节点出现坍塌，它对整个食物链的破环程度，“如果靠人工分析，是无法完成的任务。”

这次研究中的古食物网由植物、软体动物、生活在湖泊中的昆虫、鱼类、两栖类和四足动物构成。这些四足动物小到蜥蜴类、大到巨型植食性动物，其中也包含具有锋利牙齿的掠食者。当这些动物灭绝后，接下来的一千万年间，没有生物接替它们的位置，从而形成了极不稳定、脆弱的陆地生态系统。此后，恐龙和哺乳动物在三叠纪晚期开始出现。

陈中强教授表示：“这是令人兴奋的成果。在此之前，我们可以描述古食物网，但很难定量测试它们的稳定性。中国西北地区良好的地质剖面与化石记录，以及先进的计算技术让我们可以像研究现代食物网一样，对古食物网进行深入研究，或许还可以为我们未来的生态系统管理提供一些启示。”

用最先进仪器

争分夺秒科研

陈中强教授本科在地大读书，后远赴澳大利亚读博，曾任澳大利亚西澳大学副教授。2011年12月至今，他一直在地大生物地质与环境地质国家重点实验室工作，“只要在学校，我每天都会在实验室工作16个小时以上，分秒必争。”

“实验室里有世界最先进的研究仪器，可以帮助我们进行科研。”陈教授举例，由他的团队建成的纳米离子探针实验室，拥有目前华中地区第一台纳米离子探针仪，能够对天然矿物、固体材料或生物组织的超微区或纳米级别颗粒，进行原位的同位素和微量元素分析和测试，并能对分析目标区内元素和同位素的分布进行扫描成像。目前，在国际上被广泛应用于比较行星学、地球科学、材料科学和生物医学中。而利用拉曼、红外光谱系统，建立粪化石内部的精细结构模型，可识别其中的各类生物残片，重建捕食关系网。

陈中强教授主持了多个国际地学研究项目，常年“全球飞”主持或参与国际学术会议。

“现在做研究，不仅要有专业知识，懂英文，同时还需要有计算机、数学等多学科知识。”陈中强教授团队成员、地大副教授黄元耕感慨，在研究中运用数学模拟技术，最难的不是编程，而是要看懂英文文献中的各类复杂数学公式，“幸亏陈教授一直鼓励我们团队勇于突破，才能用最前沿的科技解码最古老的问题。”