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北大人徐星与“飞上蓝天的恐龙”

2023-11-16

发现一只恐龙,有多难?

曾经有回答说:

需要“亿点点”时间以及“亿点点”运气

 

有这样一位北大人

28岁,发现长羽毛的北票龙

31岁,比始祖鸟还小的“赵氏小盗龙”横空出世

34岁,提出四翼恐龙假说

46岁,发现长有翼膜翅膀的奇翼龙

......

是世界上命名恐龙有效属种最多的古生物学家之一

截至目前

由他和团队发现和命名的恐龙种类超过70种

 

他就是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、北京大学地质学系古生物与地层学专业1988级本科校友徐星。

 

转变:从“服从分配”到“收获真爱”

1969年7月,徐星出生在新疆伊犁,父母是江苏大中专支边团的知青。上大学以前,他有过许多梦想,甚至曾经梦想当一名武功高强、云游四海的高僧,但就是从没想过要当一名古生物学家。上世纪70年代,陈景润因“哥德巴赫猜想”家喻户晓,成为许多少年心中的偶像。当时的徐星便是其中之一,他热血沸腾,立志要成为一名伟大的数学家。到了初中,他又喜欢上了物理,梦想着要当一个杰出的物理学家,而且,一定要去未名湖畔的北大读书。

后来经过不懈努力,他如愿以偿拿到了北大的录取通知书,然而造化弄人,偏偏高考那年,北大物理系在新疆没有招生名额,仅有的几个名额也都在冷门专业。徐星已经不记得自己填报的是什么专业了,但“肯定不是地质学”——为了进北大,他也在“服从分配”前面打了钩。

拿到北大录取通知书,看到录取专业时,他愣了——

 “古生物专业”“这是什么专业?”

这个被调剂的高中生跑去问老师:

什么是古生物学?

老师却说,不知道,没听说过。

徐星心想:

“连老师都不知道,一定非常现代。”

直到入学,徐星才知道,录取自己的专业是地质学的一个学科方向。然而当时的他,并不喜欢这个专业,对经济学更感兴趣。大学期间,他读过萨特、维特根斯坦、马克思、萨缪尔森等人的著作,跟经济相关的统统来者不拒。“威尼斯888官网入口前一年的八月我开始到人大旁听”,他盘算着将来读一个国际金融之类的经济学专业。

1992年徐星在街头沉思(右一)

命运有时就是这么神奇,越不想做的,反而越逃不掉。

23岁,徐星大学威尼斯888官网入口,他没能去读经济学的硕士,而是被免试推荐到中科院古脊椎所,跟随古生物专家赵喜进专门研究恐龙。在接受免试推荐的过程中,徐星颇为“纠结”,但最终还是接受了“命中注定”。

当时,国内做恐龙研究的人非常少,在入学的前两年,他依然“不务正业”,迷恋计算机。直到研究生阶段的第三年,迫于威尼斯888官网入口论文的压力,徐星才真正进入角色,看化石、看标本、写论文……渐渐地,他发现恐龙的世界竟如此有趣。

第一次亲手触摸恐龙化石的时候,徐星仿佛感觉到了亿万年前的生命,寻找化石中的秘密就像是福尔摩斯探案……知识与认知从量变累积成了质变,而后又在大自然中开始了真正的探索,他终于认识到,“原来古生物学能够满足我所有的愿望,原来古生物学才是我的真爱,真正的兴趣”。

此后数十年科研历程,徐星的研究成果创造了多项世界第一,被称为世界恐龙研究界的“中国星”。其中,他和团队在2005年于内蒙古境内挖掘发现的二连巨盗龙是迄今发现最大体型的长羽毛恐龙,被美国时代杂志评为2007年世界十大科技突破。

“在外面的世界转了一圈,最后还是回到原本的人生轨道上来。”回忆往事,徐星颇为感慨。

探寻:野外寻“宝”,生命做注

人们对恐龙的了解很多源自动画片和科幻电影,斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》在古生物学家眼里,也是充了科学的依据和合理的想象,而真实的恐龙考古研究世界却不尽然。从20世纪九十年代末开始,徐星几乎每年都有三四个月的时间在野外考察,足迹遍布新疆、东北三省、内蒙古、河北、山东、云南和湖南等地。曾因在野外连续行走20余天,袜子攒了太多的盐和尘土,竟然硬得威尼斯888官网入口立起来。在野外,翻车、毒虫咬伤,各种事故风险也暗藏途中。

在荒芜人烟的大漠戈壁,寻找着亿万年前古生物的蛛丝马迹,是对“进化了”的人类科学精神和意志品质的高度考验,大漠孤烟的无人区,风餐露宿是常态,车的方向盘可能被颠掉,队友可能会精神崩溃,有时还会和狼抢夺肉,“我们的羊被狼叼走了,几天以后我们在营地的300米外,看见那个死掉的羊,整个的肚子都被掏空了。”

徐星在野外采集化石

虽然研究者会根据地质条件和已有研究来进行野外考察选址,但搜寻化石的过程仍然充满艰辛。化石采集往往需要在某一个区域进行深度挖掘,一层层地拨开岩石去进行寻找,才能找出化石的“蛛丝马迹”。另外,徐星坦言,在历次野外采集中,至少有三分之一的野外考察没有发现具有明显研究价值的化石。

张氏西峡爪龙复原图

1995年,徐星和导师赵喜进等研究人员多次前往河南南阳进行化石收集工作。通过对比,他们认为农民采集的化石和后期发现的化石属于同一个体。在对化石进行室内修复和研究后,徐星等人于 2000 年在《古脊椎动物学报》上发表了相关论文,并将其命名为诸葛南阳龙,这是在河南省境内发现并命名的第一具恐龙骨骼化石,对于中国的恐龙研究具有重要意义。

徐星伏在地面上寻找化石

徐星采集过体积最小的恐龙化石是散落在地表的小牙齿,小到肉眼无法看清。在微体化石较多的区域,野外队员通常伏在地面寻找,“脑袋、眼睛都快贴着地了”。论体积庞大的化石,徐星曾采集到一个蜥脚类恐龙化石,包裹着化石的岩石单个重达六七吨。“那个化石还不完整,完整的话,光龙的脖子就接近15米长。”

徐星就这样乐此不疲地寻找着“恐龙进化”的答案。

“亿万年前,一种带羽毛的恐龙脱离同类,飞向蓝天,演化出今天的鸟类大家族。科学家们希望能够全面揭示这一历史进程。随着越来越多相关化石的发现,他们离这一愿望的实现已越来越近了。”

徐星撰写的《飞上蓝天的恐龙》被收录入人教版小学4年级的语文课本。他用短短千字,介绍了恐龙的一支向鸟类进化的过程。正是这篇科普文章,唤起了许多孩子对恐龙的兴趣,而寻找“飞向蓝天的恐龙”的同伴也越来越多……

野外寻找恐龙化石,存在“新手运气”和“最后一天运气”的说法,无论哪种运气,都是这个行业的神秘传说,更是科学的精神与远古生命的沟通。

革新: 帮助中国成为古生物学的动力室

恐龙要“变成”鸟,那它们是怎么飞起来的?这是一个非常重大的科学问题。徐星说,化石发现同样给出了证据。科学界曾经有过两种观点,一种认为恐龙在地面奔跑的过程中学会了飞翔,另一种则认为恐龙生活在树上,在降落地面的过程中利用重力学会了飞翔。

自然界中部分会飞或滑翔的动物

其实如果仔细观察大自然中会飞或者会滑翔的动物,威尼斯888官网入口发现,它们都是从高处起飞的,比如从悬崖上、从树上,因为这样更加容易。很多科学家也认同第二种假说,如果第二种假说成立,那就证明恐龙的祖先应该生活在树上,恐龙是在树上演化出飞行能力的。

但是,现有的许多恐龙化石似乎说明,恐龙其实是生活在地面上的。

为了解决这个矛盾,徐星团队进行了大量的研究,在2000年的时候,他们有了一个非常重要的发现:“恐龙都是生活在地面上的”这一观点不一定正确。他们发现了一些化石,它们证明恐龙可能是生活在树上的。

2000年发现的小盗龙化石

比如他们发现的这个小盗龙化石,从它的一些身体结构,比如脚趾的大小,威尼斯888官网入口推断出小盗龙可能生活在树上这一结论,这个发现让他们把生活在地面上的和飞行在天上的恐龙联系到了一起。 后来他们有了更惊人的发现:小盗龙身上的羽毛是不对称的。

小盗龙化石和鸟类羽毛对比

“如果是飞行能力特别强的鸟类,它两边的羽毛差异会非常大,飞行能力越强羽毛越不对称。”徐星说,不仅如此,而且这种不对称的羽毛不仅长在翅膀上,还长在脚上,甚至长在尾巴上。

如果将其复原,它可能是一只长得特别奇怪的四翼恐龙。

复原后的四翼恐龙

实际上,在徐星团队的研究之前,其他科学家也研究过同类型的化石,然而,他们得出的结论和徐星团队得出的完全不一样。比如,一个小组研究后认为,这种类似小盗龙的恐龙根本就没有长不对称的羽毛;另一个小组研究后认为,和其他正常恐龙一样,小盗龙的脚上并没有长羽毛,只是翅膀上长了羽毛而已。

为什么会得出完全不同的结论呢?

“不仅是研究恐龙化石,做其他各种研究,都需要我们先学会一些知识,这些知识能帮助我们更好地研究,但同时也会禁锢我们的思维。”徐星说,因为这之前人们从来没有见过脚上长有羽毛的恐龙。在很多人的认知里,鸟类的翅膀上长有飞羽,脚上不长羽毛;生活在地面上的恐龙不会长出不对称的羽毛。

四翼恐龙飞翔演化假说

因此,2003年徐星在顶级期刊《自然》上发表了自己的看法,即小盗龙应该长着四个翅膀,它的羽毛是不对称的,这推翻了前人的研究结论。

这篇论文一经发表,立刻引起了轰动,成为了很多科学家关注的焦点。而且通过这篇论文,他们还提出了“四翼恐龙如何演化出飞行能力”这样一个假说,所以在接下来的十几年里,他们又找到了更多的化石证据,做了更多的分析。他们发现,不仅小盗龙长了四个翅膀,其他一些恐龙,甚至一些鸟类都长了四个翅膀,这四个翅膀帮助恐龙飞向了蓝天。

英国《自然》杂志对徐星研究员的专访

凭借着在恐龙进化上取得的一系列创新性成果,2012年9月6日,《自然》杂志用了长达4页的篇幅刊登了对徐星的专访,称赞“ 徐星革新了恐龙进化研究,帮助中国成为古生物学的动力室。”

传承: 讲述恐龙化石里的中国故事

徐星是一位“精科研,强科普”的科学家,这是辽宁古生物博物馆副馆长田宁对徐星的评价。实际上,在学术生涯的初期,徐星就开始涉足科普领域,通过科普文章、科普纪录片和科普报告等形式,传播古生物学知识和科学精神。

他积极筹建内蒙古二连盆地白垩纪恐龙国家地质公园、山东诸城白垩纪恐龙国家地质公园、新疆昌吉恐龙馆等多个自然博物馆,参与录制电视台和电台的科普节目,勤写科普文章,徐星尤其乐于给小朋友做恐龙科普,分享探索自然奥秘的乐趣。在徐星看来,知识不应只停留在学术圈内,更要向公众传播。

“恐龙是如何恋爱的?”“所有我们看见这个世界上活着的长羽毛的动物都是恐龙。”在刚刚过去的2023年6月1日,徐星应上海科技馆邀请,给小朋友献上一场节日科普讲座。在讲座通知发放之后,600个座位很快就被预订一空,由于场地限制,一些想来听报告的孩子甚至没能进入会场。

徐星在上海科技馆开展科普讲座

近年来,除了参与科普活动,徐星也在思考科普对公众的影响,对社会的作用,思考如何更好地推动科普事业的发展。在增加了全国政协委员的人生新角色后,徐星陆续提交了几件与科普相关的提案,建议包括加大小学教育中科学与自然类课程的比重,在大学中设置科普专业,鼓励科研人员积极参与科普,增加媒体的科普内容,以及加强自然科学类博物馆的建设。

徐星在民营博物馆走访调研

徐星在中国首档青年电视公开课 《开讲啦》进行主讲

走进他在中科院古脊椎动物与古人类研究所的办公室,立柜一侧密密地贴着几封笔迹稚嫩的信件。一个“恐龙小朋友”告诉“亲爱的徐星叔叔”:“我明白要想将来研究恐龙,是需要做很充分的准备工作的……我觉得现在所做的一切,其实都是为了实现自己的梦想而努力。”

徐星说:“我希望孩子喜欢恐龙,一方面是希望他们学点知识、养成兴趣,当然仅仅打发时间也很不错。至于最高的目标,在我看来,是建立科学思维。科学思维是非常重要的。科学实际上是探索自然,然后以一种独特的方式揭示出自然的奥秘,然后为社会、为人类服务。

“追逐理想是永不停歇的,要抓紧时间做更多的尝试。一旦发现自己热爱的,就要牢牢抓住。”

如今,徐星不仅行走了四方,还去到了自然历史的纵深处,寻找探索了世界深处的秘密,并且梦想成真。

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