他是中国古动物馆馆长,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员王原。在SELF讲坛的舞台上,他妙语连珠,幽默风趣;在野外科考时,他持之以恒,不畏艰辛。在古生物研究领域,他渴望凝聚更多的“中国力量”,“我就是想让更多人能够走进中国古生物的殿堂!”
王原在SELF讲坛分享《人类,超级改进版的鱼》
Q
&
A
提问:拿到一个化石,如何来鉴定这个古生物生活在哪个年代?
王原:实际上化石,它代表的是过去的生命。石化的时间越长,跟周围岩石的相似度会越高,这是一个普遍规律。也就是说,我们在洞穴里发现的一些骨骼,因为这些洞穴沉积物的年龄,大概有几万年,多的有几十万年,看那些骨头和中生代恐龙的骨头就不一样,为什么?中生代恐龙骨头少则几千万年,多则是上亿年,石化的程度就非常厉害。
曾经有一个说法,尤其像第四纪的化石,有一个办法来判断它是否是真的,就是把那个化石的新鲜面舔一下。因为化石粘嘴,舔一下,粘嘴的就是真化石,这就不会错了。但是你要真是拿一个中生代恐龙化石,舔一舔粘嘴那不太可能。这个方法就不好使了,所以这是一个初步的判断。
还有门类的判断,有些化石会看到它的一些典型性的特征。比如说哺乳动物里,牙齿具有最典型特征。因为不同哺乳动物类群的牙齿形态是不一样的,经常一看见这一颗牙就知道是什么类群的,这和其他的动物还不一样。比如食肉恐龙的牙基本上长得都一样,就是一个尖,上面边上带锯齿,这就难于鉴定到具体的属种。
Q
&
A
提问:拿到一个化石,如何来鉴定这个古生物生活在哪个年代?
王原:实际上化石,它代表的是过去的生命。石化的时间越长,跟周围岩石的相似度会越高,这是一个普遍规律。也就是说,我们在洞穴里发现的一些骨骼,因为这些洞穴沉积物的年龄,大概有几万年,多的有几十万年,看那些骨头和中生代恐龙的骨头就不一样,为什么?中生代恐龙骨头少则几千万年,多则是上亿年,石化的程度就非常厉害。
曾经有一个说法,尤其像第四纪的化石,有一个办法来判断它是否是真的,就是把那个化石的新鲜面舔一下。因为化石粘嘴,舔一下,粘嘴的就是真化石,这就不会错了。但是你要真是拿一个中生代恐龙化石,舔一舔粘嘴那不太可能。这个方法就不好使了,所以这是一个初步的判断。
还有门类的判断,有些化石会看到它的一些典型性的特征。比如说哺乳动物里,牙齿具有最典型特征。因为不同哺乳动物类群的牙齿形态是不一样的,经常一看见这一颗牙就知道是什么类群的,这和其他的动物还不一样。比如食肉恐龙的牙基本上长得都一样,就是一个尖,上面边上带锯齿,这就难于鉴定到具体的属种。
Q
&
A
提问:科学家是怎么确定哪个地方有化石,包括化石是怎么发掘的?
王原:大家可能看到化石的时候,都是在博物馆。但化石不会自己跳到博物馆里,肯定是科学家们在野外挖回来的。当然也不仅是科学家自己去发现,也会有来自群众老乡们的一些线索。这些关于化石的线索,会汇集到一些搞地质学和古生物学的研究所和博物馆。有了这些基础线索,我们在出去之前会进行资料收集和整理。
还有一些地质队,有一些基础的地质科学调查,我们叫做普通地质调查、区域地质调查,他们也会提供一些线索。这些线索我们都及时掌握后,然后去进行深入的工作,这算是行前准备的工作。
出去之后,情况就多种多样了。有时真是要去一些很荒凉的地方,比如我曾经在新疆准噶尔盆地出过野外,方圆几百公里没有人家,所有的东西都要自己带去,有补给车、有帐篷,就住在野外。
还有一种情况就是,这个化石就在城市里面,比如广东河源,山包上都是恐龙蛋化石;再比如辽宁,老乡田头挖下一两米就能够发现鱼化石。这种情况就稍微简单一些,我们不用住在野外了,就住在老乡家里。
找化石的时候,也出现过各种各样的情况,这要看化石是一种什么样的埋藏情况。比如,戈壁中好多化石会被下雨冲出来。这些化石的颜色,有的和所保存化石的岩石颜色不一样。颜色上有差别就得特别注意。
除了颜色还有结构,这是很重要的,因为化石是生物形成的,过去古代生物无论动物植物埋藏起来的,结构跟非生物不一样。确实遇到过一些化石爱好者拿着鹅卵石到我们这里说找到一个恐龙蛋,其实鹅卵石跟恐龙蛋的最大区别,就是恐龙蛋有生物结构,蛋皮有生物结构,它的皮和鹅卵石皮完全不一样。这和化石的性质有很大关系。
在找化石的过程中,我觉得眼神好很重要,另外需要一些基础知识。也并不像大家想象的那样非常难找,到化石很富集的地方可能遍地都是化石。比如我们还湖北工作的时候,在丹江口水库周边的山坡上,会见到很多钙质结核。一个小结核里面可能就包裹着一个动物头骨。你找着这些结核一看,这里露着一颗牙,那肯定动物的头也在里面,而且保存非常好,因为化石整个包裹在结核里了。回来之后我们再把它修理一下,这样的化石会保存得非常好。
还有发现化石之后,不要着急拣起来。先在化石周边看一看,比如说一串长骨头,这个骨头往哪个方向延伸的,后面还有没有其他的骨头跟它关联。对我们来说,在动物的分类鉴别中,头骨特别重要,牙齿特别重要。不要找着一块骨头就当一个宝贝带走了,结果把头骨留在岩石里面。因为化石可能只暴露出一小部分,所以要考虑全面。
再一个就是怎么把化石挖回来。要是一个小结核的话拿纸包一包就能带回来,要是一个片状的岩石的话,我们也很好处理。但是大块的,尤其是恐龙化石,它的体积比较大,而且外表又很酥,我们通常会采取两种方法。一种叫做“皮劳克法”,还有一种是“套箱法”。
皮劳克就是石膏包的意思,说白了就是用像医用石膏绷带那样的东西,把化石和岩石一起给包裹起来,有时也会加一些棍子什么的做一个支撑,让它很结实。但是皮劳克不能做得太大,因为那个东西相当于一个大石膏坨子,太大了不好抓,所以我们经常拿着麻袋片,拽着四角,一个大的石膏坨子在里面,四个人抬着都会感觉挺沉的。
还有一种方法就是套箱法,一个东西太大了,我们就做套箱。四周打木头框,先把框放上,之后往里面灌石膏,灌石膏封死之后把箱子给翻过来(就是前面说的“龙翻身”),再从另一面灌石膏,全弄好了再密封运回来。这是一个比较复杂的化石发掘过程。
Q
&
A
提问:提到恐龙,像《侏罗纪公园》这种讲恐龙的科幻片,从您一个专业人士的角度来看,这里面科学性有没有问题?
王原:肯定还是有问题的。因为科学家是属于比较挑剔的,他会找电影中的问题,因为他是只认证据的。科学家们是有多少证据就说多少话,可实际上电影中有些是经过艺术复原的东西,比如最简单的问题:恐龙身体的颜色,大多数情况下你并不知道。
还有其他的很多东西,我们并不是很了解。然后还有一些认识也在进步,比如《侏罗纪公园》一开始,第一集里头复原了迅猛龙这样一种生物,后来第四集《侏罗纪世界》里又出现了迅猛龙。实际上我们对迅猛龙的认识现在已经完全颠覆了:过去觉得迅猛龙很猛,听这名——迅猛龙,身披鳞片,十分冷酷。按照电影中的复原有两米多高,至少得有两米。
可实际上呢?现在我们认识的迅猛龙也就70厘米高,全长也就一米多一点,还算上尾巴了,身披的是羽毛。所以说迅猛龙现在不应该叫迅猛龙,还是用它另外一个名字——伶盗龙——我觉得这可能更合适一些。因为这一类小型恐龙好多都是身披羽毛的。但你要是在电影里,复原出这么小的一个东西,那就不威武、不威猛了。这样的话就没法满足观众“吓一跳”的心理。我觉得艺术呈现和科学诠释还是有差别的。但是我觉得前者也有好处,至少能吸引公众对古生物的关注,然后我们再出来说真实的情况是什么样的,再介绍一些正确的科学知识。
Q
&
A
提问:近年来中国在古生物领域,有什么成果吗?
王原:中国在46亿年地球史上钉下的十枚“金钉子”就是一个重大成果(编者注:金钉子是全球年代地层单位界线层型剖面和点位的俗称,简单说就是全球地层对比的标准点),全球第一。全球目前已经确定的金钉子有65个,中国就有10个,是世界最多的。
咱们中国地大物博,这不是吹的。很多经济更发达的国家,比如像日本,绝对比不过我们。日本是一个火山岛国,岩石的年龄非常短,很多火山成因和过去的沉积被后续火山改造给淹没掉了。他们的古生物化石与咱们相比简直是差得太远了,我觉得这是咱们一种先天的优势。
当然除了化石的材料,也有化石研究的深度和广度,我觉得在这些方面中国无疑已经站到了世界的前列。
Q
&
A
提问:现在最困扰古生物学家的难题是什么?
王原:我觉得比较纠结的还是化石太少了,好的化石太少了。因为毕竟大多数化石都埋藏在地下,经过这么多年地球地质构造的改造,很多已经毁掉了,没毁掉的也要等风化暴露之后才能被发现。
咱们现在也没有像探雷仪那样探化石的机器,往那里一放,就知道这个下面十米有一块好化石,没有这样的机器。很多就是在风化面上找,或者是这个地区我已经非常熟悉,知道这一块儿出了化石,就一层一层地挖。这个工作量是非常大的。
所以我觉得最主要的还是材料问题,古生物学是依赖材料的科学。经常说一个好的材料,就可以让一个经过科学训练的人发出非常棒的文章,然后学术地位一下子就可能提高很多。所以这也是为什么很多学者都要去找化石的原因。古生物学家一定要积极去发现化石,任何一个线索都不要放弃。
还有就是技术上的提高,用高精度CT扫描化石。也有同步辐射扫描的,扫描的东西小一些。我们所也有平板CT扫描,适合扫描保存在板状岩石中的化石。即使我知道里面有化石,一是有可能化石修复的时间长,二是化石很软,岩石很硬,修的话很容易损坏。那我干脆扫一下,用CT扫一下,骨骼能够在计算机里直接重建。这些技术现在用得越来越多了,这与过去的方法也不一样了。也可以让我重建之后,用3D打印,打印出一个完整的化石模型。
Q
&
A
提问:身为中国古动物馆的馆长,这个博物馆有什么特别之处?
王原:中国古动物馆里每一件都是镇馆之宝,这与其他博物馆确实不太一样。其他博物馆可能有一两个镇馆之宝,我觉得我们这里的每一件都是珍品。它们来自几千万年前,甚至几亿年前,全世界就只有那一件,因为没有再发现其他的,就这一件,就代表了曾经有这么一种生物生活在地球上。你说它珍贵不珍贵?哪怕一个小耗子这么大的小牙床也很珍贵,全世界就那一件,并不是说只有一个大的恐龙骨头才重要。
观看王原在SELF讲坛演讲
请戳文末“阅读原文”
“SELF格致论道”是中国科学院全力推出、中国科普博览承办的科学讲坛,致力于精英思想的跨界传播,由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院科学传播局联合主办。登陆官方网站(self.org.cn)、关注微信公众号“SELFtalks”、微博“SELF格致论道”获取更多信息。更多合作与SELF工作组self@cnic.cn联系。