珠江科学大讲堂聚焦“飞向蓝天的恐龙”
来源:广东科技报2023-08-25

徐星研究员带来《恐龙化石大发现》

 

广东科技报讯(记者 刘肖勇)8月23日,第116期珠江科学大讲堂在广州正佳大剧院举办。本次讲座由广州市科技局主办,广东科学中心、羊城晚报社与正佳自然科学博物馆联合承办。云南大学教授、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星为大家带来了《恐龙化石大发现》科普讲座,详细讲述了恐龙化石的发现之旅,通过具体实例展示了科学发现的全过程,包括好奇心如何激发科学探索、科学发现如何从细微之处产生、科学发现的偶然性和必然性、科学发现为何源于坚持和付出,以及质疑和批评如何推动科学进步。


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好奇心驱动科学发现

 

我们如何知道在亿万年前曾经存在过恐龙这样一种不太了解的动物呢?我们是通过什么发现呢?徐星说,答案是化石。所有的科学都要讲证据,不能完全靠自己的想象,没有证据不能称之为科学,这就是为什么要去努力寻找化石。

 

那么这些恐龙化石是怎么找到的?徐星说,例如当地居民发现了一些疑似恐龙化石的线索,更重要的是科学家在长期的工作中给整个地球画一张图,这张图展现出有可能产出化石的地方,这是找化石的方式。现在随着科学技术的进步,寻找化石有了更先进的方法,用卫星图、GPS(全球定位系统)、计算机模型,结合地质学家提供的数据来预测地球上哪个地方恐龙化石多与少。当然,知道哪个地方有恐龙化石远远不够,最关键的是到现场寻找恐龙化石。徐星说,戈壁沙漠是科学家寻找恐龙化石最喜欢去的地方。因为只有裸露的地表,没有植被和大树更容易发现恐龙化石。

 

好奇心驱动科学发现。在准噶尔盆地五彩湾,以前有很多科学家在这里调查,但收获不多。在经过十几年后为什么会出现这么多重要的新发现?徐星说,很多恐龙化石尤其是漂亮的恐龙化石都是由第一次、第二次参加野外研究的人发现的,我们称作“新手发现”。好奇心促使新手研究者到了野外看见任何蛛丝马迹都不会放过。也许他失败了100次,但是在101次的时候就有可能成功。

 

科学发现源于坚持

 

很久以前发现的恐龙化石都带有鳞片,更像爬行动物的样子,由于这个原因科学家在传统上做恐龙复原的时候,恐龙身上被复原成像其他爬行动物一样有鳞片、有骨架。在上个世纪60年代,有科学家猜测恐龙是鸟类的祖先,它们的体表可能就有羽毛。徐星说,所有科学研究是基于证据的,1996年在辽宁省发现了一种新的恐龙化石,这是世界上第一次发现保存羽毛的恐龙化石,一只小型恐龙有着黑色的羽毛。我们来到辽宁及其周边地区开始了寻找带羽毛的恐龙化石,很多带羽毛的恐龙化石就是发现在这样的岩石当中。灰色的岩石是1.2亿年前或者1.3亿年前古代的湖泊里面的泥巴、沙子形成的,我们称作页岩。黄色的部分是源于1.2亿、1.3亿年前的火山爆发形成的,科学家发现火山爆发杀死了恐龙和其他动物。火山灰把恐龙和其他的动物埋藏起来了,直到今天我们才有机会发现这些精美带羽毛的恐龙化石。

 

徐星展示了一张在1997年拍的照片,照片中徐星戴着红帽子在大冬天寻找恐龙化石。徐星说,“我们边烤火边找恐龙化石,辛苦一个多月却没有新发现感到非常沮丧。在我们离开前一天晚上当地的一个人发现了破碎的恐龙化石,我们拿这些破碎的化石进行科学研究。通过这个化石我们找到几百个小碎片,发现原来破碎的化石有新的长羽毛恐龙化石叫做北票龙,在野外快结束有了这个新发现。只有一直坚持下去才会有科学发现,这是科学发现当中的一个规律。”

 

科学发现动力是质疑和批判

 

小盗龙是一种很漂亮的小型恐龙,它的羽毛是高度不对称的羽毛,这些羽毛不仅分布在翅膀上,还分布在腿上、脚上。徐星说,所以小盗龙是四翼恐龙?在腿上和脚上都形成了翅膀的结构,这样的科学结论容不容易得出来?好像看起来很容易,但是其实不是那么容易。

 

其他科学家也研究了化石,他们得出了不一样的结论,有一组科学家认为小盗龙的脚上就没有飞羽,另外一组科学家认为脚上的羽毛是对称的。我们在学科学、用科学、研究科学的时候一定要掌握知识,这是科学研究的基础,但是你要知识掌握特别多的话也会禁锢你的思维,正是由于他们这样一个定式思维给我们研究留下了机会,所以在他们发表文章之后我们又发表新的文章。徐星说,我们认为他们的观点不对,我们认为小盗龙有不对称的飞羽,而且小盗龙也会飞,它是一种四翼的恐龙。但是科学的发现从来就没有这么容易。发表研究以后很多科学家质疑说这个研究结论是错误的。回应这个批评最有效的办法是找更多的科学证据。徐星说,所以在随后的十几年当中找到了更多的四翼恐龙标本,甚至一些四翼鸟化石。这些化石证明在恐龙变身鸟类的过程当中,有很多绝灭鸟类的近亲甚至早期的鸟类都处在四翼阶段,长着四个翅膀,这个阶段最终导致了恐龙飞向了蓝天。

 

徐星最后总结道,鸟类起源研究入选了美国科学杂志2014年度世界十大科学发现,这个研究为了解大自然和世界演化历史做出了很大的贡献。给大家带来本期讲座不仅仅是讲故事,更重要的是让大家了解科学家是如何进行科学研究以及有什么科学发现。我们有好奇心才有科学发现,我们要有细心才有科学发现,我们要有恒心才有科学发现,我们要有质疑、要有批评批判的精神才有科学发现。

 

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