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拯救"海怪"的人:世界上最原始的海龜化石由他的手下再現

大海,浩瀚而深邃,遙遠的神秘。自誕生以來,人類一直在探索海洋世界。

浩瀚的藍色深處,隐藏着無數的奧秘,其中,"海怪"的傳說一直吸引着人們。

2億多年前,中國西南部是各種"海怪"的家園,地球上生活着第一批海洋爬行動物。經過數千年的輪作,地質變遷,"海怪"遺骸被封印在繁瑣的山脈之間,形成化石。

現在在化石中重新看到當天,"海怪"巨大的身體,支離破碎,幾乎與岩石融為一體......

有這樣一群人,在科研人員接觸化石之前,用一雙聰明的手,日複一日,精細修複,遠古生物從岩石上"救"出來,恢複自己的身體結構......為震撼世界的科學發現奠定了基礎。

拯救"海怪"的人:世界上最原始的海龜化石由他的手下再現

丁晉(左一)

丁氏現在的王朝就是其中之一。修複"海怪"化石是中國科學院古脊研究所化石修複師的主要領域。二十多年來,他修複的許多化石都已成為經典傑作,在學術界享有盛譽。在他看來,用雙手"說話"遠古生物,讓埋在堅硬岩石中的"海怪"每天重新出現,生活隻有做這個事,夠了。

從"觸摸骨頭"開始。

北京市懷柔區一個小院子,幾個工廠都位于中間。這是中國科學院古生物研究所的工作站,其中包含各種類别的化石标本,無論大小。

戴上口罩,打開顯微鏡,拿起雕刻筆,筆尖快速旋轉,發出"滋養"的聲音......在修理室裡,在聚光燈下,丁磊冷靜而熟練地操作。在操作員的桌子上,露出了一塊深灰色的石灰岩,骨頭的顔色與岩石相似。

"所謂的'修複'是将生物化石從周圍的岩石中完全暴露出來的過程。丁的手一直放在化石上,仿佛在和老朋友說話,老朋友輕輕地擦掉抛光岩石的碎片,認真地說:"合格的化石修複是像顯微外科一樣細膩的工作。"手裡拿着氣動雕刻筆,相當于一把'手術刀',通過調節風量的大小,将包裹在化石外的圍岩中敲掉。由于堅硬的岩石,化石與圍岩之間的小反差,石灰岩中脊椎動物的化石修複是世界古生物學界公認的技術問題。丁現在能夠用普通的工具完成精度非常高的"手術"。

"要得到化石,你首先需要了解它的起源,形成,可能是什麼類别,了解這些,然後才能清楚地掌握化石的确切資訊。丁說,找出化石中生物體的結構,是修複工作的第一步,一定不能忽視,"整體心架有一個數字,修複時間可以友善。"當你正式修複時,從生物骨骼暴露的地方開始,如果整個被岩石包裹,從突出并延伸一點點的腿或骨頭開始。

"有這麼多骨頭,你怎麼知道它在哪裡?"

丁金朝微笑着舉起了一塊即将完成的海洋動物化石,詳細解釋道:"現在這塊化石清晰地展現了頭骨、脊椎和肢體的骨骼,幾乎是完整的,但是當我們第一次拿到它的時候,這些細節是看不見的,隻能在岩石的外部粗略地看到骨頭的突出,我們是建立在這些突出的部分之上的, 判斷生物體的特定身體結構。例如,他進一步解釋說,一個單一的,更長的"凸起"通常是脖子或尾巴,"如果你對生物結構有更多的了解,你就會知道脖子必須更強壯,尾巴是扁平和薄的......"

說起化石修複技術,原來隐含的丁丁如今似乎已經改變了個體,總有無窮無盡的文字,眼睛閃爍。事實上,當他第一次接觸到化石時,他甚至不知道自己要做什麼......

拯救"海怪"的人:世界上最原始的海龜化石由他的手下再現

丁在西藏紮達盆地進行實地考察

1997年冬天,剛從高中畢業的丁磊離開四川老家來到北京,在熟人推薦下進入中國科學院古脊椎動物與古人類研究所,師從王海軍師傅,學習架養、标本修複和造型。"對這份工作根本沒有概念,人們隻是說能夠坐下來耐心等待,我想我可以試一試,然後來。丁磊回憶道。

化石修複,第一步就是從"鑒别骨骼"開始。

短短幾個月就到了古脊椎,師傅每天都會帶來各種化石骨骼,讓丁呈觸摸,親手感受。這些骨頭來自生物身體的不同部位,起初,師傅給他的骨骼比較完整,也比較好認識,于是他慢慢熟悉了生物的結構,師傅偶爾會遇到一些疑難的問題,給他多一些斷骨,讓他從每塊骨頭中分辨出哪一部分......

通過一次又一次的觸摸,手裡的感覺進入記憶,深深地印在腦海裡。"在一天結束時,隻需撿起任何一塊骨折,并立即反映它的位置,以及整個骨頭有多長。丁說,"摸骨頭"積累的經驗,他已經用在每一個實際操作中,隻要你看到一塊骨頭的某塊生物結構,你就能"腦補"這個骨頭是什麼樣子,甚至整個身體的生物長什麼樣子,大概要多久,"才能讓生物結構的概念清晰起來"。甚至後來的化石修複和實地收集也有很大的幫助。"

除了"鑒别骨骼",丁晉還得學習恐龍骨架的修複。恐龍化石很難完整儲存,因為它們太老了,大多數恐龍骨骼需要由化石修複師重新建構并組裝成一個完整的骨架。"那些缺失的骨頭需要自己修複。丁晉朝進一步解釋說,"大師會引導我們,按照左右生物結構對稱的原則,将儲存模具的一側經過相同比例的繁殖,補充缺失的一面。"

在那之後的三年裡,丁磊一直在磨練自己的技能。曾參與中國多家博物館等收藏機構恐龍化石的修複、安裝和模型制作,還為古脊研究所的各個群體修複了大量恐龍化石,其中最著名的是熱河生物群中意想不到的北票龍, 遼西鹦鹉喙龍等。

營救"海怪"

在丁的辦公室裡,标本庫周圍,可以看到各種不同類型、不同儲存的化石。這些都是他最珍視的寶藏。

自2000年以來,丁磊加入了貴州特遣部隊,主要從事雲南和貴州三疊紀海洋生物爬行動物化石的修複工作。"使用專業的修複工具,'拯救'了2億多年前埋在堅硬石灰岩中的'海怪',并使其複活。這是丁在當下和現在最喜歡的東西。近二十年來,他修複了東方龍、茴魚龍、混鳄魚龍、李雲桂龍、半齒龜、奇異濾火龍等珍貴标本,在國内外頂級學術期刊上發表,成為學術經典。在衆多标本中,他印象最深刻的是半齒龜的修複過程。

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半齒龜

2007年5月,中國科學院古生物研究所研究員李偉給了丁一個标本,據稱是"齒龍"。"該标本長約50厘米,幾乎完全包裹在周圍的岩石中,隻能觀察到其隐約可見的外觀的大緻輪廓。根據經驗,丁氏現在的王朝可以看出,這個标本的甲殼類動物并不是常見的圓形結構的齒龍,而且不是很規則,甲殼類動物兩側都像是開口對稱的骨闆。

"我當時推測,如果它是一條龍,它至少會是一個未知的新屬!"職業本能會讓丁覺得既緊張又興奮。

走出标本的價值,雙手的工作自然更加精緻。丁晉在人體顯微鏡觀察和氣動雕刻筆修複的幫助下,将筆尖振動降到最低頻率,"是以打磨得少,保證标本不留下一絲磨損痕迹。"丁今天回憶起當時修複的細節,因為标本表面不平整,為了安全起見,他從化石埋得很淺,容易暴露的地方。标本的左額骨成為開始"移動刀"的第一個地方。

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随着修複的緩慢進行,丁發現該生物的指關節和鈎形"爪尖"與以前修複的幾條蟒蛇相去甚遠。他忍不住興奮,立即告訴了團隊的研究員李偉。

當李偉看到這個标本時,一瞬間驚訝不出話來,他用右手食指在左手虎嘴上來回舔了幾下,仿佛在想什麼,忽然有個聲音顫抖着說:"也許......它應該是一隻!"興奮是顯而易見的。

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半齒龜恢複地圖

雖然不是研究人員,但憑借多年修複各種标本的經驗,丁磊也立刻意識到,正如李所說,這塊來自貴州關嶺的化石無疑是已知最早的時代,最原始的海龜。李告訴丁,他從國小開始飼養了不少于10種活龜,在與這些爬行動物的面對面接觸和交流中,它們的形态、習性甚至一舉一動都是如此熟悉,以至于他看到眼前化石标本的那一刻,甚至有一種"共同的感覺"。原來,每次他為大頭平胸龜換水時,都在掙紮,前爪劃過嘴角,他幾乎無法忘記。回想起原作,丁的心裡還是保留着一絲興奮,"那個黑色鈎形指節上的标本,和平胸龜的前爪末端手指骨形狀差不多!"

經過數月漫長而密集的修複,其餘的化石展開了:甲殼類動物的部分光滑平坦,頭骨隻有成年人拇指的大小,上下颚的牙齒像針一樣細。經過初步鑒定,研究人員确定它是史前海龜化石,并且儲存在腹部。這是後來著名的半齒龜。

追求極緻

随後,兩個類似的标本被移交給丁進行維修。

"其中之一就是化石愛好者認為儲存不好的奇齒龍,但它也是儲存在腹面的半齒龜化石。腹部表面的結構已被人為修複和抛光損壞。丁說,為了便于更詳細、更深入地研究了解背部的形态結構特征,團隊決定對标本進行"立體"修複,即去除所有圍岩,隻留下骨化石。

"這對我們來說是一個巨大的挑戰。丁說,海相灰岩非常堅硬,化石與圍岩的質地和顔色非常接近,是以灰岩化石标本難以修複一直是業界的共識,這已成為國内外衆多學術團隊研究的制約因素之一。這些化石在形成過程中承受了如此大的壓力,以至于骨頭幾乎被壓扁了。如果要進行立體修複,難度可想而知。

拯救"海怪"的人:世界上最原始的海龜化石由他的手下再現

丁正在雲南麗江北屯博物館修複和保護燕心龍化石。

為了尋求保險,丁今天将首先清理和加強标本,用濕棉紙覆寫化石和圍岩,使其與石膏底部隔離,然後在顯微鏡下翻身進行"手術"精細修複。

經過幾個月的努力,龜甲表面雕刻,骨頭之間的接縫,小血管和神經孔......化石的細節最終被揭示出來。"由于這次修複,标本背面的結構一目了然。可以看出,龜背上的甲殼類動物才剛剛開始出現,背甲的雛形與肋骨和脊柱的特殊性有着顯著的聯系。這為龜甲的起源提供了直接證據。

另一個送來的标本是村民們在實地考察時從山上撿到的"斷魚頭",丁解釋說,其實這是半齒龜的幾塊散落的腹部盔甲和頭骨。标本最終确定了半齒龜的具體起源和分層,同時增加了前兩個标本沒有保留的一些特征。

2008年底,這三個标本不僅有牙齒,而且背部裝甲發育不完整,被研究人員命名為"半齒龜"——世界上最原始的海龜化石。這篇發表在英國《自然》雜志上的研究論文引起了學術界的高度關注。甚至有評論将其學術價值與著名的"祖先鳥"相提并論。

此後,丁磊一次又一次地與古代生物"對話",帶着對工作的熱愛,以及老百姓無法想象有耐心修複一些著名的經典标本,标本應用于中國《科學通報》《中國科學》《古脊》和《地質學報》的科研論文,以及英國的《自然》, 《科學》等衆多重要學術期刊,涉及論文近30篇。

經過多年的沉澱,丁在寅帶領一支七人優秀化石修複隊為中國科學院古脊标本中心服務。自2007年以來,他組織修複團隊修複和保護浙江自然博物館,上海自然博物館,紹興科技館,北京自然博物館,天津自然博物館,内蒙古博物館,河南地質博物館和國家海事博物館的藏品。該團隊大大增加了修複的化石數量,使古生物學能夠研究幾個機關的藏品,并幫助世界各地的博物館獲得高品質的化石标本。

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丁目前正在修複和加強試樣

丁還專門克服了石灰石中脊椎動物化石修複的問題,并逐漸摸索出一套不同的岩石,有效的修複方法。除了他的工作,他還寫了他在野外化石修複和保護技術方面的經驗,并在專業期刊上發表。

2007年參與起草《國家自然科技資源平台資源分類編碼——脊椎動物化石室内修複儲存技術規程》,2013年參與起草《古生物化石成因調查技術要求——古脊椎動物化石采集技術規程》 由國土資源部主持;

"高品質的化石修複是一切的基礎。每一個化石标本都用自己的雙手修複,丁磊都會花費大量的時間和精力。深入參與每一個科研項目,每一個珍貴的化石标本,讓他深深地體會到自己工作的價值,在與科研人員交流的過程中,他們嚴謹認真的科學,無形中也影響了丁晉的職業态度,使他精益求精,争創一流作為一生的職業追求。

參與半齒龜研究的加拿大國家自然博物館的吳曉春博士曾經說過:"沒有精細的修複,沒有好的标本可以做一篇響亮的文章!"在丁看來,這或許是對化石修複者最好的獎勵和鼓勵。

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