1月6日，中國地質大學（武漢）地質微生物與環境全國重點實驗室陳中強教授團隊聯合英國埃克塞特大學、南京大學團隊，在《自然·地球科學》（Nature Geoscience）發表研究成果。該研究通過前沿的數值模擬方法，首次系統揭示了約5.8億年前地球海洋氧化過程的非線性特征，指出全球海洋曾經歷劇烈而規律的周期性“氧化脈沖”。

　　研究的核心突破在于成功構建并應用了“自持振蕩”數值模型。團隊創新性地模擬了埃迪卡拉紀中期的“磷—氧—碳”（P-O-C）生物地球化學循環，將5.79億年前的“加斯基爾斯冰期”與其前后的全球性增氧事件直接動力學關聯。模型結果表明，當時的地球系統處于一種不穩定狀態，能夠在缺氧與富氧兩個穩態之間發生周期性振蕩，周期約為500萬年，且在約2000萬年內至少規律性地發生了3次。

　　研究將這一過程形象地比喻為“蹺蹺板”機制：在富氧階段，關鍵營養元素磷被鎖在海底沉積物中，抑制了后續的初級產氧生產；氧氣水平的下降又導致磷被重新釋放回海水，為下一輪生物繁榮和產氧激增準備了“燃料”，從而驅動系統進入下一個循環。這種由系統內部反饋驅動的“自持振蕩”，是首次通過數值模擬在該關鍵地質時期得到清晰揭示和驗證。

　　該模擬研究首次為早期復雜生命的“爆發式”出現提供了動態環境背景框架。模型顯示的3次氧氣脈沖高峰期，在時間上與全球最早一批復雜多細胞生物群（如我國的“藍田生物群”“甕安生物群”等）的繁盛期高度吻合。這表明，是地球系統自身的周期性振蕩，而非緩慢的線性增氧，為生命復雜化創造了關鍵的“機會窗口”。

　　陳中強指出：“地球從長期缺氧向富氧狀態的過渡，并非平靜的‘漸變’，而是必然要經歷一個充滿劇烈波動的‘動蕩青春期’。數值模擬幫助我們捕捉到了這一系統轉換期的本質規律。”