全国科普教育基地是由科技、教育、文化、卫生、农业、安全、自然资源、旅游等领域机构兴办，面向社会和公众开放，具有科普和教育功能的示范性场所，每五年评审一次。为贯彻落实《全民科学素质行动规划纲要(2021-2035年)》，提升社会化科普工作能力，2021年10月，中国科协启动2021-2025年全国科普教育基地认定工作。经过初评、终评和公示等程序，全国共计800个单位入选第一批全国科普教育基地，中国科学院南京地质古生物研究所南京古生物博物馆成功入选，有效期至2025年。
近年来，南京古生物所深入开展落实科学传播和科普教育工作，作为研究所重要的科普教育基地，在院党组专项经费的支持下，南京古生物博物馆把握国家博物馆事业高质量发展的重要战略机遇，积极完善优化博物馆展陈服务体系。
此次升级改造历经多轮选比，最终选定由地学旅游、地学博物馆领域资深服务机构北京一彩空间工程技术有限公司设计实施，系统梳理了科学内容，以38亿年生物演化史重要事件为主线优化调整参观线路;新增大型斑彩菊石、三叶虫集群、鱼龙海百合墙、大型棕榈叶、澄江生物群"网红"麒麟虾、埃迪卡拉生物群地球上最早的动物足迹、琥珀中的奇特昆虫等精品化石;
导入“达尔文实验站”“3D科幻电影”“寒武纪虫虫秀涂鸦互动”“化石小猎人”等科普互动项目;新增古生物主题科学咖啡厅、古生物主题文创商店等服务设施;新建博物馆智慧导览解说系统;推出面向中小学学校及社会的“李四光少年科学营”系列科普研学服务品牌。历经一年的闭馆升级改造，于2021年元旦开始向公众免费开放，升级后的20多个展厅和展区，以全新的科学内容、新颖的展陈设计、精美的化石标本、完善的科普服务,通过丰富多彩的亿万年化石,讲述波澜壮阔的地球演化历程和生命起源的奥秘。馆内精品化石丰富，尤以瓮安生物群、澄江生物群、埃迪卡拉生物群、热河生物群和琥珀生物群等化石最为珍稀，充分展示世界级化石珍品的精美绝伦。科普及文旅服务水平显著提高，深受公众和媒体好评。
据馆方介绍，南京古生物博物馆《演变中的地球，进化中的生命》展览还入选了“典赞·2021科普中国”十大科普作品，成为入选作品中仅有的两个科普展览之一。
依靠南京古生物研究所雄厚的科研实力和世界级的研究成果，南京古生物博物馆发挥高水平科研专家的优势，深入挖掘化石标本的科学内涵，讲好地球演变和生命进化的精彩故事，为深入推动古生物科普教育和科学传播，提高全民科学素养，再创新的辉煌做出新贡献。
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