2021年2月26日正月十五元宵节，中国地质调查局青岛海洋地质研究所成功举办了“乘风破浪的孢粉”科普研学课程网络直播活动，邀请长期从事海洋微体古生物化石分析鉴定研究工作的李杰博士，带领观众认识微体古生物——孢粉化石。

此次科普报告分为四部分：植物与孢粉、孢粉的特征、孢粉学研究及家庭小实验。李博士从生活中常见的花朵及植物引入孢子花粉的概念。通过花的结构，介绍了花粉的产生过程和繁殖功能，深入浅出地讲解了20多亿年以来植物由低等到高等的演化历程，植物的种类及各类植物对应的孢子或花粉的微观特征，包括孢粉的形态、结构、纹饰、大小等，向观众展示了放大后的3D打印孢粉模型及通过光学显微镜显现的微观世界。李博士重点讲解了孢粉学的研究，通过揭秘孢粉乘风破浪、从陆地进入海洋的过程来说明海洋沉积物中的孢粉来源；通过介绍采集样品、制备样品、镜下鉴定的过程来展示科学家进行科学研究的步骤；通过借用生动有趣的实例来展现孢粉学在分析植被与气候变化，揭示自然灾害以及考古学方面的研究应用。

小小的孢粉太神奇，在李博士通俗有趣的讲解中，孢粉仿佛化身为一个个神奇的小勇士，它们翻山越岭，乘风破浪，最后奔赴到大海的深处。

李博士向观众展示3D打印孢粉模型 

在报告过程中，为帮助学生更好地理解地质历史演化，认识显微镜的放大作用，提出了“中生代裸子植物繁盛时期，动物界的主角是什么？”“城市间距离、人的身高脚长、一张纸币的厚度、一粒孢粉的直径”长度对比等问题，引导学生们积极思考并通过已掌握的知识，更深入地认识了生物进化过程，也更容易地实现了观察事物的视角从宏观到微观世界的转换。

报告最后，讲解了家庭植物标本制作实验，介绍了标本制作的流程及注意事项，展示了科普基地制作金鸡菊和木槿花的标本、潮间带生长的孔石莼和鼠尾藻等藻类植物的标本，强调了野外信息记录以及植物标签信息的重要性，鼓励大家自己动手，通过简单的几个步骤做出精美的植物标本，同时收获一份探究自然和科学的喜悦。

报告结束后李博士和平台观众们进行了互动，针对花粉的来源，孢粉如何做到乘风破浪进入大海，以及如何区分梅花、樱花、杏花和桃花等问题进行了回顾及讨论，观众们积极参与并踊跃提出与孢粉相关的问题，将活动推入了一个高潮。

李博士与直播观众进行互动解答

“乘风破浪的孢粉”是青岛海洋地质研究所研发的优秀研学课程之一，此次在同学们寒假结束前夕，举办线上直播科普活动，利用网络融媒体平台资源更广泛地传播了海洋地质科学知识，激发了学生们对大自然的兴趣和保护环境的意识。活动得到青岛市市南区教育和体育局、青岛海洋科技馆的大力支持，通过青岛海洋科普联盟直播平台面向市南区中小学生及全国观众直播，并特别为青岛市八大峡小学开设了腾讯会议专场。活动吸引了众多青少年及科普爱好者，直播当日总收看量达2.04万人次，现场直播平台获赞达3.52万次，取得了很好的科普传播效果，也让同学们及科普爱好者们度过了一个与众不同、富有意义的节日。

2020年8月28日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所响应“科技战役 创新强国”活动主题，在全国科技活动周期间精心组织了《乘风破浪的孢粉》研学课程直播活动。课程由青岛海洋地质研究所李杰博士主讲，通过地调科普“微吼”平台面向全网直播，青岛市枣山小学二十余名学生和老师现场参加了活动。

本次研学直播活动以“孢粉”为主题，科普基地设计了研学报告手册发放给学生，设计了植物标本制作的家庭小实验，引导学生在上课之前观察身边的植物，预习相关内容。活动分为科普讲座、科学实验、互动交流三个部分。

在直播间，李杰博士从生活中常见的开花植物讲起，从花的结构引入孢粉的概念，介绍了花粉的发育过程和繁殖功能，以及植物的分类，从地质学角度深入浅出地讲解了20多亿年以来植物由低等到高等的演变历程，各类植物对应的孢子或花粉的微观特征，包括孢粉的形态、结构、大小、纹饰等，并利用3D打印模型和显微镜，让学生直观地观察孢粉。李博士重点讲解了孢粉学的应用，介绍了孢粉乘风破浪进入海洋，以及科学家采样、制备样品、镜下鉴定和分析研究的科研过程，通过生动有趣的实例展现了孢粉学在分析植被与气候变化，揭示自然灾害以及考古学方面的研究应用。小小孢粉故事多，通俗有趣的讲解让现场同学听得兴趣盎然。在报告过程中，李老师为引导学生更好地理解地质历史演化，认识显微镜的放大作用，提出了“中生代裸子植物繁盛时期，动物界的主角是什么？”“城市间距离、人的身高脚长、一张纸的厚度、一粒孢粉的直径”长度对比等问题，学生们踊跃回答，积极思考，认识了生物进化过程，也更容易地实现了观察事物的视角从宏观到微观世界的转换。

科学实验环节，同学们排队到显微镜下观察孢粉，向老师请教问题。李老师讲解了家庭植物标本制作实验，介绍了标本制作的流程及注意事项，强调了野外信息记录以及植物标签信息的重要性。现场的学生分成小组在李老师带领下动手制作标本，学习用标本夹对新采集的植物进行压制，将干燥好的植物装订固定在标本纸上，给植物标本制作标签。最终，每个小组都顺利完成实验各个环节的操作，成功制作了植物标本。

在成果交流环节，每个小组派代表到讲台上介绍研学成果，分享研学感受，同学们纷纷表示通过制作标本认识了更多的植物，学到了很多有关孢粉的知识，原来每一朵花都蕴含丰富的科学知识，以后会在学习和生活中多观察，多思考。

本次全国科技周期间“乘风破浪的孢粉”研学课程直播是青岛海洋地质研究所在暑假期间为青少年举办的第二场线上现下相结合的科普活动，为他们的暑假生活增添了科学的色彩。活动利用网络融媒体平台资源，更广泛地传播了海洋地质科学知识，激发了学生们对大自然的兴趣和保护环境的意识，课程内容丰富，课程形式灵活生动，取得了很好的科普传播效果。

学生排队观察孢粉 

显微镜下放大40倍的石松孢子 

学生向李杰博士请教问题

李博士指导学生制作植物标本 

分享研学体会

2020年5月25日，在当地政府的支持和协调下，自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所（简称“资源所”）“思茅盆地中生代海相钾盐资源调查评价”项目组克服疫情期间复杂的外部环境，走进云南省普洱市宝藏镇中学，为初一年级学生带去一场科普盛宴。

宋高博士用生动的语言向学生们介绍了地球上生命演化的历程，告诉大家地球上的生命是从哪里来的，是怎样慢慢进化到现在的面貌的，不同的地质历史时期都有哪些特定的生物组合。通过介绍生物繁盛或灭亡与地球环境变化之间的紧密联系，呼吁同学们保护环境，爱护地球。

项目负责人苗忠英博士介绍了《思茅盆地中生代海相钾盐资源调查评价》项目的基本情况，同时结合宋高博士讲座，告诉大家钾盐是什么、钾盐有什么用、地球上的生命演化怎样帮助科学家寻找钾盐。最后告诉大家宝藏镇赋存有我国唯一的固体钾盐矿床，钾盐是另一类宝藏，与镇名“宝藏”非常匹配。

讲座结束时，老师和同学们为宋高博士的精彩讲解报以长时间热烈的掌声，感叹时间过得太快，对地球上生命演化知识的了解还意犹未尽。学校主管教学副校长希望在条件允许的前提下，项目组能举办更多的科普活动，这样不仅能开拓大山深处同学们的认知与眼界，还能激发同学们对大山外面世界的兴趣、提高同学们学习的动力。

本次科普活动不仅使广大青少年和社会公众增强了对地质工作的认知，加深了他们对爱护地球、保护土地、促进生态文明、共建美丽中国的理解，同时使当地群众更多地了解地质工作的内容和意义，对项目在当地的顺利开展起到了良好的促进作用。

宋高博士在给同学们讲解地球与生物的演化 

科普讲座的课堂

中新网北京7月4日电 地球动物的“寒武纪大爆发”之谜是什么？这一直是各国科学家关注的话题。对此，《自然通讯》3日在线发表的一篇研究论文，为此提供了新的视角。

图为埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期(5.51-5.15亿年)海洋碳、氮同位素综合曲线与重大生物事件关系图 中国地质科学院供图

7月3日，《自然通讯》(NatureCommunications)在线发表了中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员课题组、南京大学凌洪飞教授课题组与国内外其他单位的合作研究论文“埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态与动物演化的耦合关系(Coupling of ocean redox and animal evolution during the Ediacaran-Cambrian transition)”。

据介绍，这一新的研究成果为解答地球动物的“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角，是地球生命与环境协同演化领域的一项重大研究进展。

埃迪卡拉纪晚期-寒武纪早期是后生动物起源和早期演化的关键时期，几乎现代所有的动物门类在一个较短的时期内快速出现，海洋生态系统也接近现代水平，被称为“寒武纪大爆发”。这一快速生物演化事件是自达尔文1859年《物种起源》发表以来一直未解的生物进化论之谜。

上述研究成果以氮同位素为主要研究手段，发现距今约5.51-5.15亿年前的埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态呈现阶段性波动变化，时间上与早期后生动物的阶段性辐射和灭绝事件高度吻合。

论文作者提出埃迪卡拉纪以来海洋氮储库的增加，为浮游真核藻类的繁盛提供物质条件，生物链与生态系统的变革最终导致海洋环境的进一步氧化，为后生动物的起源和快速演化奠定了基础。同时，受氮等营养元素供给过剩的影响，该时期大陆架边缘盆地发生多次大规模海水缺氧事件，导致该时期生物发生多次灭绝事件。

据悉，该项研究得到国家自然科学基金、中国地质科学院科研基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家留学基金、中德和中英合作项目等的联合资助，论文的第一作者为王丹博士，2015年毕业于南京大学地球科学与工程学院，现为中国地质科学院地质研究所在站博士后。

2018年7月3日，《自然通讯》(Nature Communications)在线发表了中国地质调查局地质研究所朱祥坤研究员课题组、南京大学凌洪飞教授课题组与国内外其他单位的合作研究论文“埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态与动物演化的耦合关系（Coupling of ocean redox and animal evolution during the Ediacaran-Cambrian transition）”。该成果以氮同位素为主要研究手段，发现距今约5.51-5.15亿年前的埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态呈现阶段性波动变化，时间上与早期后生动物的阶段性辐射和灭绝事件高度吻合。这一新的研究成果不仅有助于解决该时期古海洋氧化程度的争议，还为解答地球动物的“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角，是地球生命与环境协同演化领域的一项重大研究进展。

埃迪卡拉纪晚期-寒武纪早期是后生动物起源和早期演化的关键时期，几乎现代所有的动物门类在一个较短的时期内快速出现，海洋生态系统也接近现代水平，被称为“寒武纪大爆发”。这一快速生物演化事件是自达尔文1859年《物种起源》发表以来一直未解的生物进化论之谜。目前，这一时期生物的快速演化是否与地球环境变化密切相关是破解进化论谜题的焦点之一，其中大气和海洋的氧化状态成为学界备受关注但存在争议的热点。氮（N）作为生物有机大分子（如蛋白质与核酸）的重要组成，是生命活动的重要营养元素之一，同时氮的地球化学循环与海洋的氧化还原状态密切相关。因此，氮的地球化学循环是连接古海洋氧化还原状态与生物演化的桥梁，可为解决上述问题提供重要证据。

基于不同氧化-还原环境中氮循环和氮同位素组成（δ15N）的差异性原理，论文作者分析、整理了华南扬子地区和哈萨克斯坦Malyi Karatau地区多个剖面上的埃迪卡拉系-寒武系地层中的碳、氮同位素数据，发现氮同位素和碳同位素组成演化曲线存在很好的耦合关系，并且碳、氮同位素的正、负漂移分别与生物的阶段性辐射和灭绝事件在时间上也高度吻合（图1）。结合前人研究结果，论文作者提出埃迪卡拉纪以来海洋氮储库的增加，为浮游真核藻类的繁盛提供物质条件，生物链与生态系统的变革最终导致海洋环境的进一步氧化，为后生动物的起源和快速演化奠定了基础。同时，受氮等营养元素供给过剩的影响，该时期大陆架边缘盆地发生多次大规模海水缺氧事件，导致该时期生物发生多次灭绝事件。这一最新研究成果详细地刻画了氮等营养元素控制、影响海洋的初级生产力和氧化-还原状态的新机制，肯定了氧气对于后生动物演化的重要意义，进而为科学家揭秘生物与环境协同演化提供一个新的视角。

该项研究得到国家自然科学基金、中国地质科学院科研基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家留学基金、中德和中英合作项目等的联合资助，论文的第一作者为王丹博士，2015年毕业于南京大学地球科学与工程学院，现为中国地质科学院地质研究所在站博士后。

埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期（5.51-5.15亿年）海洋碳、氮同位素综合曲线与重大生物事件关系图