所谓寒武纪大爆发，是指绝大多数的动物“门”化石，几乎都密集出现在大约 5 亿 4200 万年前的寒武纪时期，短短不到 2000 万年期间的现象。对于这个无比热闹精彩的年代，深深着迷的李家维教授，为我们带来他站在田野研究第一线的宝贵见闻。
寒武纪大爆发是个难倒达尔文的现象。由于从寒武纪再往下挖掘更古老的岩层，几乎找不到任何动物化石，这样的化石证据与渐变式的进化论，似乎有些搭不起来。达尔文自己就在《物种源始》中写道，如果日后有人想要驳斥进化论，他可以就这点来质疑，进化论无法对动物起源提出合理的解释。
寒武纪大爆发最著名的化石地，是位于加拿大的伯吉斯页岩。后来在中国云南澂江帽天山的页岩中，也发现了大量跟伯吉斯页岩类似的古生物化石，而且非常难得地保留了软体动物的印痕化石。第一位研究澂江帽天山化石地的，是台湾的何春荪教授，他在 1942 年前往当地勘查磷矿时，找到了微型节肢动物的化石。至于真正确立澂江帽天山化石地地位的，则是当时还是研究生的侯先光教授，在 1984 年于当地发现纳罗虫化石。
中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈均远，在 1996 年带着许多澂江帽天山的化石，在台中科博馆举办了一场精彩的寒武纪大爆发特展。李教授跟他一拍即合，毅然辞去时任的科博馆馆长一职，前往云南，自费雇用当地人，挖掘出丰富的化石样本，并且以此还原出许多千奇百怪的动物样貌。
当年在云南澂江搜集化石的工作虽然很有意思，但是随着云南省政府跟中国科学院对化石归属权的争执，李教授也感觉到另起炉灶的需要。这时正好在贵州瓮安挖到了保存极佳的海藻化石，李教授想在年代为 5 亿 8000 万年前，比寒武纪更为久远的贵州岩层中，若能发现到动物的化石，在研究上就能够有决定性的突破，于是就转往贵州进行挖掘工作，果然挖掘到动物胚胎的化石。我们也就由此得之，寒武纪大爆发其实并不如表面上看起来如此有戏剧性，在这之前已经有一些具体而微的动物形貌，只是在地层中留存的化石证据很少，先前都没有发现而已。
5 亿 8000 万年前的动物都没有眼， 5 亿 3000 万年前的动物则是什么眼都长出来了，在食物资源匮乏的环境中，帮助动物寻找猎物并躲避猎食。那么动物究竟是在这中间的什么时候，演化出眼这个构造呢？李教授为此远赴澳洲跟俄国，在年代介于这两者之间的岩层中寻寻觅觅，最后总算皇天不负苦心人，在非洲纳米比亚沙漠的化石中，找到了可能是地球上的第一只眼，但那是另外一段留待来日的故事了。