结冰发生了什么？当气温下降到零下2Cο左右时，海水表面开始结冰，由于结冰过程是缓慢的，海水中的矿物盐不会侵入到冰的严格晶体结构中去，盐分被留在未结冰的海水中，冰块都成为淡水冰块。大量淡水冰块所排挤出的盐分大大增加了未结冰海水的盐度。当盐度大大升高时，钙离子（Ca2＋）浓度偏高会在生物体的内外形成钙的沉积。当冰期过后，气候转暖，冰川消融，大量淡水冲淡了海水中的盐度。这种钙离子（Ca2＋）浓度的偏低会使生物体不得不利用已沉积的钙进行补充。这就是（Ca2＋）钙离子浓度在亿万年中由正常-升高-下降-正常过程里对生物施加影响而产生骨骼的根本原因。当然这是缓慢的渐进过程。
这样说有证据吗？通过对岩石的研究，可以发现一个很重要的现象，寒武纪前（新元古）至寒武纪这段地层界线，上层与下层碳酸盐岩石化学特征有明显的不同，寒武纪前沉积的白云石［Ca，Mg（CO3）2］很普遍，这说明海水盐度升高，过饱和状态主要是化学沉积作用；而寒武纪以后沉积的方解石（CaCO3）增多而白云石减少，这说明主要是生物碳酸钙骨骼沉积的作用。这种变化既反映了海水的变化又反映了生物的作用，是间接区分化学沉积与生物沉积的例证。另外，有些学者认为，“元古宙末海水钙的含量下降，海水的钙离子从早元古代的饱和或过饱和状态逐渐下降到新元古代晚期和寒武纪初期的低于饱和点的状态”。（《生物进化》北京大学出版社1998年张盷编着）。
对这一问题的认识，要做到三理解：一要理解钙离子对生物的重要作用；二要理解骨骼在调解钙离子中的重要作用；三要理解海水中稳定的钙离子浓度与细胞相互30多亿年的非寻常关系。
“嗨！邹教授，你用新的观点谈了寒武纪大爆发所表露出来的生命秘密，我能提一些问题吗？”
“好哇！欢迎提问题。欢迎你对此也感兴趣。”
朋友：寒武纪大爆发，究竟是什么大爆发？
教授：通常说“生物大爆发”、“生命大爆发”……其实，真正关心的只是动物的爆发。我们信奉“五界生物分类系统”，动物只是其中之一。因为人是动物中的一员，所以我们特别关心有关动物的进化事态。这样就缩小了眼界，局限了对寒武纪的认识。
须要强调的是，当时的生命系统全在海洋中，海水这种“五元液”是细胞生命的“生命境”，当海水发生较大变化时，会影响整个生命系统。因此，寒武纪大爆发肯定是全体生物的变化。
还须要强调的是，生物从微观到宏观跨度很大。我们只习惯于宏观形态，这也限制了我们的思维。今天我们知道，微生物个体小、繁殖快、分布广、数量大、适应能力强，他们才是生命世界难以摧毁的巨大力量。从寒武纪这一事件之后，改造海水任务告一段落的海洋微生物大军，很快又登上了陆地，又开始了改变地球表层的任务，这样才会有我们今天看到的地形地貌。这是经常被忽视的重要方面。
如果说我们在揭示寒武纪骨骼突然大爆发的秘密，不如说寒武纪骨骼突然大爆发这一奇特的现象，引领我们揭开了整个生命世界的秘密。透过现象引领我们去认识生命的本质。毫不夸张地说，这本书所叙述的生命规律，要归功于寒武纪骨骼大爆发这一表象给我们的明确提示。
朋友：你用骨骼、钙离子、海水这么普通的东西，解秘寒武纪大爆发生命进化史上的最大谜团，你对你的观点的正确性，有多大的把握呢？
教授：寒武纪那个时代，生物在海水中泡了33亿年之久，你说，不与海水有关系，还能与什么有关系呢？正确性是不容置疑的。有人说是基因爆发，基因是人编造出来的概念，不必信。骨骼和钙不是什么大不了的尖端知识，这应当不难理解。如果不是骨骼的爆发，哪里会有那么多的化石？在寒武纪爆发前，地层中发现了很多微小化石，大多都是不足1毫米的小壳化石，实际是些小骨骼化石。这在世界各地都有发现，是整个生物中发生的变化。别忘了，这些全部是在海里发生的。
朋友：你怎样看寒武纪前的小壳化石与寒武纪时的动物化石它们之间的关系问题？
教授：寒武纪骨骼大爆发是在告诉我们，那是骨骼的起源。骨骼的起源是一个渐变的过程，从表皮化、部件化、多样化……到特化的过程。对于多细胞生物来说，还有一个由小变大的过程。由于骨骼的支撑细胞数量可以增多，细胞的增多又可以使骨骼更大些。动物变大才会出现人类，动物总像小蚂蚁那么大，人这颗脑袋往哪儿放呀？因体形变大，骨骼变大，所以才会留下比较完整的动物化石。从这个意义上说，寒武纪是大骨骼爆发现象。
寒武纪时的骨骼仍不完善，仍可见到大量的骨片和“骨件”，骨骼从无到有要有一个很长时间的完善过程。这之前的大量小骨骼化石就更不成熟了，要想从中恢复生物的原貌很困难。
朋友：有的科学家说：“古生物学不承认看起来十分合理的推断。科学就是科学。古生物学上的一切问题，都要通过化石来解决。”你如何看这一说法？
教授：科学是思维的产物，思维端正，科学才会端正。因为生命科学中思维上有误区，科学就不一定都是科学啦。化石是一种“硬”证据（双关语），它是“形体的硬”、“骨骼的硬”、“宏观的硬”，生命还有很丰富的“软”的一面，因此，化石也有局限性。科学和思维都离不开“推断”。40亿年前的水、钙离子、化学规律性……与40亿年后的水在本质上完全相同，有谁不相信这个推断呢？所以说，“推断”、“科学”、“化石”不能把这些绝对化。
朋友：澄江化石群是寒武纪大爆发的代表，有人说从开始到结束时间短于300万年，这之前完全没有祖先痕迹，用几十亿年尺寸衡量几百万年只是瞬间，澄江化石群，能撼动达尔文学说吗？
教授：从现在的情况看，达尔文的学说谁也撼不动。共同组先、连续渐变、自然选择，这些都是客观事实。你如何能撼动？关于进化快慢问题：①快与慢是相对的，是比较出来的。生物变化有快有慢，有变与不变，这都是环境多样性与复杂性主导的。②生物变化都是连续渐变过程，这是肯定的。③由于海水的稳定性，生物在海水中33亿年变化不明显，突然看到寒武纪的大量化石，总感觉是一种“大爆发”，这是可以理解的。
从现在的情况看，今天海水中的生物仍然变化不明显，为什么？这证明，生物的遗传和进化主要是由环境决定的。而我们现在整天在说，生物的遗传和进化主要是由基因决定的。是基因决定？还是环境决定？这是生命科学中的大是大非问题……
朋友：你刚才承认寒武纪是一种“爆发”，是一种大变化。你又强调海水的稳定性，强调不变化。似乎有点矛盾了吧？
教授：没有矛盾呀！海水稳定，生物稳定。问题是全球大冰期，搅动了海水的稳定性。从表面上看，海水结冰，再融化，海水还是海水，好像没有明显的变化。但是，还是有那么“一点”变化，这你不会否认吧？这可以通过实验来证实。就是这么“一点”变化，搅动了生物的稳定性，造成了寒武纪大爆发现象。这说明，钙离子的这“一点”变化对生命是多么的重要啊。我们身体内也这么“一点”变化将引起大问题。这有现实意义，重要哟！
朋友：寒武纪大爆发是十分迷人的事件，很多人以各种假设来解释它，我在一本小书上看到有如下一些说法：
约翰霍普斯金大学的史坦利教授提出过收成原理说。
美国达拉斯物理学家柏克纳和马歇尔提出过含氧量上升说。
瓦楞泰提出过发育调控机制说和细胞说。
马克斯利提出过重组生殖说。
寒武纪大爆炸学派的陈均远教授提出了广义演化论……
大家都可望揭示生命世界的奥秘，你怎样看这些学说呢？
教授：不错！寒武纪大爆发中藏着生命世界的最大秘密。可以这样说，无论什么理论和假说，如果不涉及钙和骨骼的内容，研究成功的可能性就不大。钙和骨骼的事实明显摆在那儿，你不去理睬它们，那只能是背离真理越走越远……
朋友：唉呀！生命世界最大的秘密，竟然要与钙和骨骼联系在一起，确实不太好理解。
教授：生命世界的秘密，无非是指：生命是什么？怎样起源的？遗传是什么？发育是怎么控制的？进化的原因是什么？……骨骼的发生与钙离子的作用已经为我们揭开了一角，我们没有理由轻视他们。核酸大分子与蛋白质大分子固然精彩，那只是生命的产物和结果，仅从那里下手会遇到千头万绪的问题。假如，后人要了解电脑的秘密，仅从图像和动画制作上下功夫，真不如从二进制计数器和电信号上下点功夫更有效果。
骨骼与钙离子算不上什么尖端理论，然而，我们的一些科学工作者，把“钙离子”仅看成是“无机物-矿物质-石头类的东西……”用矿化-结石-钙化类说法……对身体有害的一个侧面来看待钙。其实，怎么看还不是关键，而那种从老师那里遗传下来的表现：轻视、鄙视、偏见、情绪化……不屑一顾的轻蔑态度，严重阻碍了遵重客观事实的风气。这已经成为科学中的最大误区。因此，有责任为骨骼和钙离子呐喊！
朋友：你认为骨骼和钙离子揭开了生命的奥秘，这不也只能是一种假说吗？
教授：血！鲜红的血！我们怎样评价血对生命的重要性都不过分吧？你想过吗？血液中为什么要有“钙离子”？为什么要有“五元液”？为什么生命要把海水的特征搬到血液中来？难道仅仅说一些：矿物质呀、pH值呀、酸碱度呀、渗透压呀……事情就这么简单吗？我们伟大的人，每一个细胞为什么要由钙离子来指挥？血液中的五元液为什么要与骨骼不停地进行着交换？为了交换，还要特别进化出多种专门的激素。这难道不算是生命世界的奥秘吗？钙和骨骼的生理作用和化学规律早已有了很多研究，钙和骨骼在寒武纪大爆发中又表露无遗，这些都明摆在那儿，只要把它们联系起来就可以了。这算“假说”还是“真说”？还需要怎样的科学证明才算是科学理论，那就让科学去证明吧！
朋友：你说海水稳定，所以33亿年时间里生物进化缓慢，不会就这么简单吧？
教授：从表面形状上来说，海里生物进化慢，那是因为海水环境稳定。然而，生物在海里几十亿年并没有“闲着”，生命用很长时间完善细胞的内部。细胞完善内部是生命世界最重要的内容。因为细胞太小，很难留下宏观的蛛丝马迹，容易被我们忽视。从寒武纪以后的5亿年时间里，生物所展现出来的绚丽多姿景观，那都是细胞在海里修炼了33亿年具备内功的结果。我们研究遗传、发育、进化……其中秘密都韫藏在细胞体系之中，不能错误地强行定位在基因上。因为我们太注重多细胞大形体的表型，从一定程度上忽视了细胞修炼33亿年具备的内功威力。不简单吧？
朋友：你怎样评价寒武纪大爆发的意义？
教授：所有生物都产生了“钙库”，包括微生物和植物。生物如果不出现骨骼就只能永远生活在海里。寒武纪是骨骼大爆发，从此生物具备了登上陆地的能力。第一批登陆的是微生物；第二批登陆的是植物；第三批登陆的是昆虫；最后一批登陆的是动物。这就是寒武纪大爆发的第一个意义。
寒武纪是骨骼大爆发。有骨骼才会有脊椎，有脊椎才会有人类。人类能否进化出现，寒武纪大爆发是关键的十字路口。从出现人类这个角度上说，这是第二个意义。
通过寒武纪大爆发事件，才明确地知道了生命在海水中进化了33亿年，海水与细胞有33亿年的进化历史，这种相互关系本身就是生命的巨大秘密。揭示出这一点是第三个意义。
通过寒武纪大爆发事件，知道细胞在海水中进化了33亿年，这就知道了细胞内系统完善的程度和细胞内系统蕴藏的内含。这等于告诉我们，过分注重多细胞宏观外形并从中寻找生命规律这不是主航道，主航道在主细胞。明示了生物遗传、发育、进化是以细胞为基础的规律。这是第四个意义。
生命有五大飞跃：①生命的起源；②真核细胞的起源；③骨骼的起源；④陆地生物的起源；⑤思维的起源。生命的秘密以及这五大飞跃，难得敞开窗口，只在骨骼起源打开这一扇窗口。通过窗口才能窥探生命的秘密。而寒武纪大爆发恰恰是骨骼大爆发的窗口。别低估了这个窗口，对于生命起源、骨骼起源、思维起源等诸多秘密提供了重要线索。这是第五个意义。
现代生物学，跟着分子生物学瞎跑。让基因决定生命一切成了21世纪最时髦的潮流。事实上，应当是环境决定了生命的一切。两个“一切”，二者必具其一。环境与基因的对决，是生命科学中无法回避的大是大非问题，这关系到全人类的前途。生命科学的弃旧图新，是寒武纪大爆发事件吹起了号角。这是第六个意义。
我粗略翻了一下生物进化学者们的着作，生物进化的重要阶段几乎都注意到了。如，真核生物、细胞核、染色体、有丝分裂、有性生殖、细胞器、多细胞、原肠胚、身体分节、脊椎、器官、感觉器官、中枢神经……唯独对骨骼的出现关注不够，这可是个重大疏漏啊！尽管也有人研究骨骼，但注意力都偏重在支撑身体保护内脏这一狭隘认识上，再有就是按骨骼结构松紧，确定骨质疏松。应认识到，从动物多样性上看，骨骼是一条主线；从人的生理上看，骨骼是一条主线；从人的慢性病上看，骨骼是一条主线……最终能让人类认识到骨骼的重要性，这不也是重要意义吗！
研究生物进化中，考虑器官转换时，提示我们从一种功能向另一种功能转化，骨骼是典型的例子，这也是一种意义。
教授：上面讲了那么多意义，更重要的意义在于，从生命全局来看，生命体和生命境构成生命体系，这三个层次先后分别发生了三次大爆炸，可以称为生命过程大爆炸。
生命起源是非生命到生命的大爆炸；
寒武纪骨骼起源是生命体的大爆炸；
人类社会文明是生命境的大爆炸。我们正处在这一爆炸之中，认识并掌握这一爆炸规律，对于人类具有生死悠关的重要性，对于这一点，整个人类还处在盲目中，非常危险。这就是这本书总强调“呐喊”的原因。
寒武纪大爆发可谈的内容还多着呢！今天就谈这些吧！以后继续讨论。再见！
