北京
5月17日，2026搜狐科技年度論壇在京盛大開幕。來自科學(xué)界、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的近三十位嘉賓共襄盛會(huì)，圍繞基礎(chǔ)科學(xué)和人工智能話題展開探討思辨。
在上午的線上論壇中，中國(guó)科學(xué)院古動(dòng)物與古人類研究所研究員、中國(guó)古動(dòng)物館（保定博物館）的學(xué)術(shù)副館長(zhǎng)趙祺，帶來了題為《藏在恐龍骨頭里的秘密》的演講。
趙祺稱區(qū)分化石與普通巖石的關(guān)鍵是看是否有生物結(jié)構(gòu)。2024年他們?cè)谙愀鄢嘀迧u發(fā)現(xiàn)了疑似恐龍的化石，肉眼難以判斷，最終還是通過骨組織學(xué)分析，在顯微鏡下找到典型恐龍骨組織特征，才確認(rèn)了香港首個(gè)恐龍化石。
骨組織學(xué)研究還可以通過類似年輪的“生長(zhǎng)停滯線”推算恐龍年齡和壽命。趙祺表示，霸王龍最長(zhǎng)可以達(dá)到28歲，壽命最長(zhǎng)的是我國(guó)發(fā)現(xiàn)的馬門溪龍，可達(dá)45歲。
不僅如此，骨組織學(xué)還破解了多個(gè)爭(zhēng)議：矮暴龍是獨(dú)立物種而非霸王龍的幼體；鸚鵡嘴龍幼年四足爬行、成年兩足行走；棘龍更適應(yīng)水中生活等等。
關(guān)于恐龍的新陳代謝問題，趙祺指出傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為爬行動(dòng)物皆為冷血?jiǎng)游铮铸埞趋乐械墓ニ瓜到y(tǒng)與哺乳動(dòng)物、鳥類高度相似，這暗示了代謝率較高。定量研究也顯示，中大型恐龍新陳代謝接近溫血?jiǎng)游铮黠@高于爬行動(dòng)物。
隨著科技發(fā)展，同步輻射、Micro-CT和深度學(xué)習(xí)等方法被用于重建恐龍的骨陷窩和骨小梁結(jié)構(gòu)，他們發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度和輕量化特征與人類骨骼較為相似。
最后，趙祺還分享了野外識(shí)別化石的技巧：要借助放大鏡觀察顯微結(jié)構(gòu)，或直接尋找保留髓腔、松質(zhì)骨特征的碎塊，如果幸運(yùn)，還能發(fā)現(xiàn)完整的恐龍爪子或指節(jié)化石。
以下為趙祺演講全文精選：
大家好，我是來自中國(guó)科學(xué)院古動(dòng)物與古人類研究所的趙祺，同時(shí)也是中國(guó)古動(dòng)物館（保定博物館）的學(xué)術(shù)副館長(zhǎng)。
關(guān)于化石，我們經(jīng)常被問到最多的一個(gè)問題是怎么區(qū)分化石跟普通的巖石。這也是我們帶學(xué)生到野外去進(jìn)行野外考察的時(shí)候需要解決的第一個(gè)問題。
簡(jiǎn)單來說，巖石和化石的區(qū)別還是很明顯的。化石具有生物結(jié)構(gòu)，而巖石并不具有生物的結(jié)構(gòu)。雖然道理很簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際過程當(dāng)中，情況遠(yuǎn)比這個(gè)要復(fù)雜。
比如我們2024年的時(shí)候得到香港政府的消息說，他們?cè)谙愀蹡|北部的一個(gè)叫赤洲島的地方可能發(fā)現(xiàn)有恐龍化石。我們收到這個(gè)消息，既緊張又興奮。
我們有點(diǎn)不安的是，我們從來沒有聽說過這有恐龍化石。不過鑒于香港政府的邀請(qǐng)，我們還是一群人還是從北京飛到了香港去對(duì)他們的恐龍化石進(jìn)行鑒定。
我們來到了香港的赤洲島，這個(gè)小島是位于海邊的一個(gè)地點(diǎn)。而這個(gè)疑似恐龍的化石其實(shí)就在這個(gè)海邊，經(jīng)過風(fēng)吹日曬，它的外表形態(tài)已經(jīng)蕩然無存。
根據(jù)這個(gè)我們當(dāng)時(shí)也很難判斷到底是不是恐龍化石。為了鑒定它到底是不是恐龍化石，我們從取出來的疑似化石的巖石里取了一小塊，對(duì)它進(jìn)行了骨組織的分析。
當(dāng)我拿到這個(gè)片子以后，我在顯微鏡上看到了典型的恐龍骨組織學(xué)的一些特征。我當(dāng)時(shí)立刻興奮地給我們的同事打電話，我說我百分百確定這就是恐龍化石。同時(shí)我們也把這個(gè)好消息第一時(shí)間給了香港政府，香港政府也非常的高興，為此還專門召開了一個(gè)發(fā)布會(huì)，宣布我們?cè)谙愀郯l(fā)現(xiàn)了恐龍化石。
除了我們可以通過骨組織學(xué)判斷它到底是不是恐龍化石外。另外我們經(jīng)常被問到的就是我們看到一件化石，這個(gè)化石到底是幾歲？它死的時(shí)候這個(gè)恐龍到底是幾歲？
談到年齡，我們可以借鑒樹齡的判斷。我們都知道判斷一顆樹的年齡，是通過樹里面的年輪來判斷的。我們?cè)诳铸埢锩妫€有翼龍化石里面，以及其他一些爬行動(dòng)物化石里面也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)構(gòu)，我們管這種結(jié)構(gòu)叫“生長(zhǎng)停滯線”。
科學(xué)家們通過對(duì)現(xiàn)生生物的研究，發(fā)現(xiàn)這種生長(zhǎng)停滯線基本上是一年產(chǎn)生一根，這就給我們做科學(xué)研究帶來非常大的一個(gè)理論基礎(chǔ)：我們可以通過這個(gè)來推算恐龍的年齡。
剛才我們提到的一窩小恐龍，每個(gè)標(biāo)本我們都進(jìn)行了骨組織學(xué)的研究。我們發(fā)現(xiàn)特別有趣，這六個(gè)恐龍當(dāng)中有一個(gè)是三歲的，其他五個(gè)都是兩歲的，這就是生物學(xué)上一個(gè)非常有趣的行為，它們是幼年個(gè)體群居的行為，而且是不同年齡段的幼年個(gè)體群居行為。
除了年齡，我們還被經(jīng)常問到一個(gè)問題，就是恐龍它的壽命是多少？比如說一些大型的霸王龍、蜥腳類恐龍，它們壽命是否像人類一樣長(zhǎng)？為此科學(xué)家也對(duì)很多種恐龍進(jìn)行了骨組織學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)其實(shí)恐龍的壽命遠(yuǎn)比我們想象的要少（短）。
比如說我們所熟知的霸王龍，其實(shí)現(xiàn)在我們預(yù)估它的最大的年齡也就28歲。科學(xué)家們同時(shí)也對(duì)一些大型的蜥腳類恐龍進(jìn)行了鉆孔取樣，來獲得骨組織學(xué)信息。
我們發(fā)現(xiàn)這些大型的蜥腳類恐龍里面，壽命最長(zhǎng)的是在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的馬門溪龍，可以達(dá)到45歲。另外我們熟知的梁龍，它的最大年齡，可以達(dá)到43歲。其他的比如迷惑龍這種大型恐龍，其實(shí)它的最大預(yù)估年齡是34歲。
那么除了年齡，我們還能通過組織學(xué)這個(gè)骨頭里面的信息得到什么呢？比如說這個(gè)復(fù)原圖顯示了一個(gè)大一點(diǎn)的恐龍跟一個(gè)小點(diǎn)的恐龍，這兩個(gè)到底是不是一個(gè)媽媽帶著一個(gè)小孩子呢？
因?yàn)樗鼈冊(cè)诠穷^形態(tài)上特別的接近，科學(xué)家們對(duì)它們都做了一些骨組織的分析，然后發(fā)現(xiàn)這個(gè)小的恐龍其實(shí)是一個(gè)成年個(gè)體，它并不是一個(gè)小孩子。然后我們推斷這個(gè)恐龍的祖先是一種大型的恐龍，后來它到了一些島嶼上，由于它的生存競(jìng)爭(zhēng)壓力比較小，它的體型就變成了小個(gè)體的。
相類似的，大家非常感興趣的，比如說矮暴龍和霸王龍，其實(shí)它們都是在同一個(gè)區(qū)域發(fā)現(xiàn)的。之前科學(xué)家們一直在爭(zhēng)論矮暴龍到底是否成立，有不少學(xué)者認(rèn)為它極有可能是霸王龍的一個(gè)幼年個(gè)體。
科學(xué)家們?cè)谌ツ臧l(fā)表的一篇論文當(dāng)中，還為矮暴龍進(jìn)行了證明，通過矮暴龍的骨組織學(xué)發(fā)現(xiàn)了矮暴龍其實(shí)也是一個(gè)成年個(gè)體，并不是霸王龍的幼年個(gè)體。
通過骨頭里的信息，我們還能得到什么呢？比如說我們剛才提到的鸚鵡嘴龍之前一直有一些爭(zhēng)論，鸚鵡嘴龍到底是四足的還是兩足的？這個(gè)問題一直沒有得到解決。在十多年前，我們對(duì)鸚鵡嘴龍的很多個(gè)體進(jìn)行了詳細(xì)的骨組學(xué)分析，我們發(fā)現(xiàn)在幼年個(gè)體的時(shí)候，它的前肢表現(xiàn)出了比后肢更快的生長(zhǎng)信息。
結(jié)合形態(tài)學(xué)上的分析，我們推斷出這種小型的恐龍，它在幼年個(gè)體的時(shí)候，可能跟我們?nèi)祟愐粯樱窃诘厣吓乐奶幮凶叩摹２贿^等到漸漸成年以后，它漸漸過渡到兩足行走的一種生長(zhǎng)方式。這個(gè)也是首次我們通過組織學(xué)來印證了這么一個(gè)假說。
還有一個(gè)比較有趣的問題，就是我們大家都知道棘龍是一種比霸王龍?bào)w型還大的肉食性動(dòng)物，那么棘龍到底是在陸地上生活，還是在水里面生活呢？其實(shí)之前很多學(xué)者認(rèn)為它是在陸地上生活的。不過前幾年的一篇論文，通過組織學(xué)的研究，判斷出其實(shí)棘龍更多的時(shí)候是生活在水里面的。
還有一個(gè)大家很感興趣的問題，就是恐龍到底是熱血（溫血）的還是冷血的？因?yàn)榇蠹叶贾揽铸埵且环N爬行動(dòng)物，而我們現(xiàn)在所熟知的爬行動(dòng)物都是冷血?jiǎng)游铮强铸埖暮蟠B類就是典型的熱血?jiǎng)游铩?/p>
通過蜥腳類恐龍的切片，我們可以看到它里面都有很多像圓孔一樣的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)我們稱之為“哈弗斯系統(tǒng)”，我們?cè)诤芏喱F(xiàn)代的哺乳動(dòng)物、鳥類里面都有發(fā)現(xiàn)，這都代表著一種高的新陳代謝率。
這樣我們?cè)倌眠^來對(duì)比，左邊是恐龍的切片，右邊是我們?nèi)祟惖慕M織切片，我們可以看到它們的其實(shí)具有非常大的相似性，所以說通過這個(gè)很多學(xué)者推斷恐龍可能是一種熱血（溫血）動(dòng)物。
不過這只是一個(gè)定性的分析，科學(xué)家并不滿足于此，科學(xué)家們還進(jìn)行了大量的定量的分析。比如說通過骨頭里面脈管通道的直徑來研究它的新陳代謝率，他們發(fā)現(xiàn)其實(shí)恐龍的新陳代謝率接近于熱血?jiǎng)游铮沁_(dá)不到我們現(xiàn)在典型的熱血?jiǎng)游锏倪@種新陳代謝率，但是它已經(jīng)明顯比我們所熟知的爬行動(dòng)的新陳代謝率要高很多。
然后現(xiàn)在很多學(xué)者一般都認(rèn)為中大體型的恐龍它的新陳代謝率是比較高的，更接近于現(xiàn)在的熱血?jiǎng)游铮行⌒偷目铸埶纳L(zhǎng)速率，新陳代謝率要偏低一些。這都是我們運(yùn)用一些傳統(tǒng)的方式來研究恐龍骨頭里面的一些秘密。
隨著科技的發(fā)展，我們也會(huì)通過一些先進(jìn)的技術(shù)，比如通過同步輻射來復(fù)原恐龍骨頭里面的骨陷窩結(jié)構(gòu)，骨陷窩其實(shí)是恐龍骨細(xì)胞的房子，我們可以簡(jiǎn)單這么理解，它的結(jié)構(gòu)跟骨細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有著非常大的相似性，同時(shí)我們也可以通過Micro- CT來對(duì)孔內(nèi)部的骨小梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行重建。
我們還運(yùn)用了現(xiàn)在比較流行的深度學(xué)習(xí)的方法，重建了第一個(gè)恐龍的骨小梁結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)骨小梁結(jié)構(gòu)非常清晰，而且跟我們?nèi)祟惖钠鋵?shí)有很大的相似性，因?yàn)槲覀円仓廊祟愂莾勺阈凶撸铸堃彩莾勺阈凶叩摹?/p>
這種骨小梁結(jié)構(gòu)不僅輕而且非常堅(jiān)固，它如果是一個(gè)實(shí)心且有骨小梁結(jié)構(gòu)的話，我們發(fā)現(xiàn)它有骨小梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可以提高57%以上。
然后我們現(xiàn)在回到剛開始提的第一個(gè)問題，在野外我們?nèi)绾螀^(qū)分恐龍化石跟普通的巖石？在野外我們遇到這樣的情況，最好帶上放大鏡，可以看到它更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。
比如說這張圖上黑色的石頭，它里面其實(shí)包含了我們骨頭里面的一些顯微的組織學(xué)結(jié)構(gòu)，而這個(gè)很像我們骨頭的這塊石頭，其實(shí)在顯微鏡下我們看不到任何的生物學(xué)結(jié)構(gòu)，所以說這兩件是普通的巖石，而這一塊是恐龍的骨頭碎塊。
當(dāng)然了，如果你運(yùn)氣更好的時(shí)候，你會(huì)看到這么大的爪子，如果在中生代的這個(gè)地層里，那它肯定是一個(gè)恐龍的爪子，百分百確定無疑的，或者你看到這樣的石頭，這也是一個(gè)恐龍指節(jié)的化石。
如果你們運(yùn)氣好的話，能撿到這個(gè)，就跟我們?nèi)祟惖墓穷^一模一樣。我們?nèi)祟惞穷^里面有髓腔，恐龍也有密質(zhì)骨跟松質(zhì)骨。
還有就是你們也會(huì)碰到這樣的小碎塊，在野外經(jīng)過風(fēng)吹日曬，他們很多表面的形態(tài)都被剝離了，但它會(huì)保留出我們可以看到骨頭內(nèi)部的一個(gè)松質(zhì)骨結(jié)構(gòu)，跟我們的人類是一樣的。這就是我給大家介紹的在野外如何判斷巖石和化石的一個(gè)小技巧，謝謝大家。
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