综述：应用古测量学解决古生物学中的生物源性问题

本综述系统评述了古测量学技术在古生物生物源性研究中的前沿应用，提出了涵盖可疑化石（dubiofossils）、微生物介导的成岩过程及生物矿化后生动物三大类别的标准化分析框架。作者整合了OM（光学显微镜）、SEM-EDS（扫描电镜-能谱）、μ-RS（微区拉曼光谱）等高端技术，建立了从形态学（S/I）、成分分析（C/O）到纹理表征（T/M）的多维度生物源性判定流程，为生命起源研究和地外生命探测提供了关键方法论支撑。

　　

方法学与定义框架

古测量学作为跨学科方法论体系，通过整合高分辨率分析技术从化石记录中提取关键信息。研究系统梳理了85篇案例文献，将生物源性研究对象分为三类：形态类似化石但起源存疑的可疑化石（Dubiofossils）、微生物参与的成岩过程（Fossilization processes）以及后生动物骨骼的生物矿化（Biomineralizing metazoans）。技术应用呈现明显规律：光学显微镜（OM）、扫描电镜-能谱联用（SEM-EDS）、微区拉曼光谱（μ-RS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）因具备微米级分辨率、最小化样品制备需求和非破坏性特点，成为最广泛应用的技术组合。

可疑化石的生物源性判定

该类研究聚焦于微观化石形态（1a）、遗迹化石结构（1b）和生物矿物类似物（1c）的起源论证。通过多技术联用获取形态学（表面形态S/内部结构I）、成分（无机成分C/有机成分O）及空间分布（纹理T/成分映射M）数据。典型案例如Apex燧石微化石争论中，通过SEM-EDS揭示的形态种群分布与μ-RS检测的kerogen（干酪根）空间关联性，成为支持生物起源的关键证据。判定流程强调四步论证：原始性（Indigeneity）与同生性（Syngenicity）验证、成岩历史重建、原始环境还原，最终通过生物与非生物假说平等权重比较得出结论。

成岩过程的生物介导机制

微生物通过代谢活动诱导的矿化作用形成重要化石保存途径。硅化作用（2a）研究中，FT-IR检测到多糖聚合物与纳米二氧化硅球体的共生关系；磷酸盐化（2f）过程则通过SEM-EDS观察到磷酸钙微球体包裹肌肉组织现象。黄铁矿化（2f）研究通过硫同位素分析（NanoSIMS）和STXM技术，证实微生物硫酸盐还原作用驱动的framboidal pyrite（莓球状黄铁矿）形成机制。值得注意的是，粘土矿物保存（2e）中kaolinite（高岭石）因抑制细菌增殖而成为伯吉斯页岩型保存的关键因素，近期实验更通过微生物群落DNA测序验证其降解抑制机制。

后生动物生物矿化的生物控制

研究聚焦于原始矿物学表征和生物控制机制验证。电子背散射衍射（EBSD）技术揭示海胆骨骼方解石晶体的择优取向；微区拉曼光谱则检测到与方解石共生的无定形碳信号。通过同步辐射X射线断层扫描（SR-XTM）与电子探针（EPMA）联用，成功区分Ediacaran化石原生文石与次生方解石。三步骤评估框架包括：成岩改造识别、原始矿物学重建、生物控制证据整合（有机模板空间关联/晶体缺陷模式/生物分子残留检测）。

时间分布与技术演进

研究呈现明显时代聚集性：太古宙重点关注微化石生物源性（1a），埃迪卡拉纪-寒武纪集中研究硅化作用（2a），侏罗纪-古近纪则聚焦磷酸盐化（2d）。技术发展呈现从常规显微技术向同步辐射技术（SR-XRF/XANES/PXCT）拓展的趋势，后者凭借纳米级分辨率、原位分析能力和极低检测限，在痕量元素分布、有机分子表征和同位素微区分析方面展现突破性潜力。

未来展望

协议化流程可应用于极端环境现代类比研究、实验埋藏学和外星生命探测领域。重点方向包括：1）加强非生物过程数据库建设以平衡判据权重；2）推进SR技术与分子化石（biomarker）检测技术的融合；3）建立跨尺度（纳米-宏观）的生物源性评估集成系统。古测量学作为关键方法论，将持续推动深时生命探测和天体生物学研究的范式变革。