电影里的恐龙叫声都是艺术加工，但侏罗纪的虫鸣被中国人复原了

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。而早期的哺乳动物在暗处支起耳朵，却很难精准定位声音的来源……

2026年8月26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。

侏罗纪森林复原图

从林学到昆虫学

顾俊杰的研究起点，藏在森林里。

2002年他在北京林业大学读林学，师从李景文教授，四年山林间的训练，让他把目光投向了森林里最微小的住民。2007年他转向昆虫系统学，考入首都师范大学，师从任东教授，这段五年硕博经历，也开启了他与任东延续近20年的师徒合作——本次PNAS论文，任东也是共同通讯作者。

读博期间顾俊杰跨洋赴美国伊利诺伊大学接受联合培养，后又进入中科院演化生物学高级研修班深造，把分类学与演化生物学的底子扎得更实。2012年博士毕业后，他先在位于银川的北方民族大学任教五年，2017年底落脚四川农业大学农学院。兜兜转转从北到南，他的研究核心，始终锚定直翅目昆虫这条主线。

做昆虫分类学，是件实打实的“苦差事”，需要长期扎根野外，顾俊杰和团队的工作节奏往往要与昆虫的活动规律同步，跟着虫鸣的节律日夜开展工作。

过去几年，他的团队在直翅目昆虫多样性与演化领域持续开展系统性研究，累计发表直翅类昆虫新种60余种，其中模式产地为四川的新种达15种。

对很多研究者来说，这项辗转于森林与实验室之间的研究实在是太慢了，它需要极大的耐心等待目标和成果的出现。但对顾俊杰来说，“慢”从来不是缺点。对一个常年泡在山野里、追着虫鸣作息的人来说，慢是研究的常态，耐心就是做这类研究最核心的方法。

鸣螽科与螽斯科鸣叫、听觉与哺乳动物协同演化历史

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。

长生铁鸣螽

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。据红星新闻专访披露，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。

顾俊杰的研究始终沿着直翅目分类与演化这一主线深耕。在古昆虫声景复原之外，他将更多日常精力投入到现生昆虫多样性、直翅目分类以及农业害虫防治研究中。基础研究的好奇心，和应用导向的现实价值，在他这里并行不悖。

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。

一项PNAS成果，从来不是终点，只是顾俊杰“直翅目整合分类与演化”研究主线上的一个路标。从川西的山谷到内蒙古的岩层，这场跨越千里的时空对话，还会继续写下新的章节。

顾俊杰