1.65亿年前，侏罗纪的某个夏夜，森林里的螽斯们在灌丛与枝头此起彼伏地鸣叫。其中一些的鸣声频率越过20kHz，进入了超声波段——那时距离蝙蝠登场还有近1亿年。近日，国际顶刊《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了一项足够浪漫的研究：一支中外联合团队完整复原了1.65亿年前侏罗纪森林的昆虫鸣叫声景——这也是有研究团队首次完整复原出远古森林的真实声景。
论文第一作者兼共同通讯作者，是四川农业大学农学院教授顾俊杰。从启动研究到最终发表，他和团队花费了整整12年时间，把一段被岩石埋藏亿年的声音，从化石里一点点“解压缩”了出来。
复原侏罗纪声景
很多人不知道，电影里恐龙的震天吼声，其实只是艺术加工。
顾俊杰介绍，恐龙和古哺乳动物的发声依赖软组织，几乎不可能保存为化石，因此远古声音的复原几乎无从谈起。但螽斯不一样——这类昆虫靠翅膀摩擦发声，前翅上的音锉、音齿都是硬质结构，能够完整保存在化石里。
这把解锁远古声音的钥匙，原理很像一把梳子：雄性螽斯的前翅长着布满凸起音齿的音锉，翅膀互相刮擦振动就能发声；音锉的长短、音齿的数量、齿与齿的间距，每一处细微差别，都会带来完全不同的鸣声频率与节奏。
而这项研究最浪漫的地方，在于地理上的遥遥相望。
研究用到的化石，产自内蒙古宁城县道虎沟的燕辽生物群，团队一共选取了9种、20件雄性螽斯的前翅标本。而用来对照的现生物种长生铁鸣螽，如今仅分布在四川雅安的山地里。
鸣螽科是个极其古老的类群，侏罗纪时期曾在全球广泛分布，如今全世界仅剩9个种：4种在北美，5种藏身于中国西南的山地中。在我国，川西的高山深谷，成了这些远古孑遗生物最后的“避难所”。
为了找到小小的长生铁鸣螽，顾俊杰带着团队在四川的山野里整整找了两年。“如果没有四川的现生种群做参照，我们建立的预测模型就不会有现在的准确度。”他说，“来自内蒙古的化石，和栖息在四川山野的小虫，相隔千里，携手帮我们破译了1.65亿年前的声音密码。”
复原声音的过程，采用了一套跨学科的“组合拳”。团队搭建了完整的古动物声学重建流程：从化石翅形态分析，到翅共振模拟，再到音节重构、鸣声时序预测，环环相扣。他们用系统发育基因组学的方法，把化石物种和近100种现存昆虫做比对，先确定它的演化位置；再用激光振动测量加计算机模拟，还原化石翅膀在远古环境下的振动特性；最后训练机器学习模型，从翅膀形态直接预测叫声模式。
顾俊杰说，为了复原这种声音，从启动到最终成果，他们用了整整12年。
他在媒体专访里算过这笔时间账：光是找现生的参照虫，团队就花了2年时间；研究方法推倒重来了好多次；中间有两次都临近投稿，团队却因为“觉得方法还可以更完善”，主动按下了暂停键。直到加入人工智能预测的环节，整套重建方案才真正走向成熟。
被问到第一次算出超声鸣叫数据时有没有很激动，顾俊杰的回答格外平静：“其实没有那种‘教科书要改写’的戏剧化瞬间。超声波本身人耳听不到，我们得到的只是一组分析数据。尽管很令人兴奋，但激动更多来自慢慢推进、一点点获得新证据的过程。”
这并非顾俊杰第一次在侏罗纪螽斯声学研究领域取得突破。早在2012年读博期间，他就作为第一作者在PNAS发表过侏罗纪螽斯鸣声复原的相关研究。在人人谈影响因子焦虑的时代，顾俊杰用一种近乎固执的耐心，把一段消失了亿年的声音，从冰冷的化石里成功地“解压缩”出来。
改写演化认知的一刻
这项研究的分量，足以更新演化生物学的经典认知。它带来的是三项核心的科学突破。
首先，研究首次证实超声通讯在侏罗纪就已经出现：化石物种奇异曲阿博鸣螽的鸣声载波频率突破了20kHz，证明距今1.65亿年的中侏罗世，就已经有昆虫在用超声波交流。
其次，它直接改写了演化时间线。此前的经典叙事里，昆虫演化出超声通讯，是为了应对蝙蝠的捕食。但这项研究证明，昆虫的超声通讯，比蝙蝠的出现早了近1亿年——驱动这场演化的，根本不是蝙蝠。
在此基础上，团队提出了声学协同演化的新假说：侏罗纪的螽斯演化出窄频纯音的鸣唱，是为了降低早期哺乳动物对声源的定向定位能力。换句话说，早期具备高频听觉的哺乳动物，可能才是驱动昆虫超声信号诞生的核心选择压力。
论文发表后，这项成果引发国际学界广泛关注，被多家权威媒体专题报道。据媒体披露，斯皮尔伯格监制的纪录片《恐龙》，也采用了团队复原的远古声景。
而在这些认可背后，是顾俊杰一以贯之的科研理念。顾俊杰不相信什么“戏剧化的科研瞬间”。比起一蹴而就的突破，他更相信慢慢推进、一点点积累证据的过程。对他来说，科研的乐趣本就藏在日复一日的推进里。 文图均据科普中国网站