中科院古生物研究所卢静老师：古鱼标本与悟空的奇妙联系_皇家游轮

我第一次见到陆静老师是在中国科学院古生物研究所。她穿着户外装备，背着一个大背包。她走起路来很匆忙，看上去更像是一个刚刚结束行程的旅人。

卢老师看到我们露出灿烂的笑容，热情地和我们打招呼。看来今天的采访会是一次愉快的谈话。

整个采访持续了半个多小时。卢老师带我们参观了她的办公室，认识了很多古生物标本。这是我们第一次看到这么多的古代鱼类标本，第一次看到与人类祖先密切相关的肉类。带鳍鱼，戴上 VR 眼镜来近距离接触 4.1 亿年前的柱鱼化石。另外，卢老师还给我们分享了一个有趣的巧合。原来，《龙珠》中的悟空和叶鳍鱼竟然有这样的关系……

▽ 现代鱼类头骨标本

△ 叶鳍鱼模型

卢静老师接受大美科学采访

采访者：王兵

伟大的美国科学

您能先简单介绍一下您自己以及您的具体研究领域吗？

卢静老师

我是陆静，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员。我的主要研究领域是古鱼类，即古生代，距今约4亿年。该研究方法利用高精度CT扫描，重建鱼类的大脑，进而恢复它们的中枢神经系统，以探讨从鱼类进化到四足动物的关键以及这些早期脊椎动物发生了哪些重要的进化。

伟大的美国科学

您是如何进入古生物学研究的？

卢静老师

事实上，我最早的爱好是考古。小时候，我迷恋《夺宝奇兵》和《夺宝奇兵》系列。中学时看过一部纪录片《保护可可西里》，里面讲的是保护藏羚羊和野生动物。我对动物也很感兴趣。我对研究有浓厚的兴趣。我大学学的是生物学，以后想做科研，但不知道具体方向。当我考研选专业时，看到了“古脊椎动物与古人类研究所”的名字。当我看到这个名字的时候，我不太明白，但我觉得这就是我想去的地方。古代人类和脊椎动物是我的最爱，所以我在这里。

伟大的美国科学

2012年，您发现了最古老的基底四足动物东方鱼，它是十大地质发育之一。

△奇特的东升鱼生态恢复图（Brian Choo绘制）

背景中显示的是最古老的腔棘鱼——腔棘鱼。

您能和我们分享一些在科考第一线的有趣故事吗？在您的工作和研究中，您是否有时会因为自己的性别而感到遇到障碍？

卢静老师

我不认为当你在野外的时候，你不认为你应该是一个女人（如果你这么认为，你就会给你的队友带来负担）。首先，我们做这个专业，荒野是最吸引我的部分。如果我们的专业不能走出去，我可能就不会选择这个专业。当我走进外地时，我并不认为自己是一个女人。我只关心每个人如何共同努力完成工作。

虽然我们的成果（奇怪的东方鱼的发现）是在2012年发表的，但我们的实地工作实际上已经进行了大约七、八年。我们第一次去那个地方是2005年，然后一直到2008年我在那里继续挖掘，终于找到了一批标本……而且还获得了2012年的“十大地质进展”，我也感到非常荣幸。

△三叠纪腔棘鱼新种化石

伟大的美国科学

真实的野外考古，设备齐全，真的像科幻电影里那样刺激吗？您能跟我们分享一下真实的野外考古场景吗？

△晚泥盆世四足亚斑鱼化石

卢静老师

真实的野外挖掘很枯燥，但也有令人兴奋的方面。我们的野外发掘可以分为两个部分。第一部分是寻找标本；第二部分是找到标本后进行定点发掘。

寻找标本的过程很有趣，因为我们要去很多不同的地方，看到很多风景，看到别人看不到的东西。一旦找到了化石，我们就要在固定的地点开始挖掘，这意味着我们要在发现化石的地方开始工作至少半个月……这其实是一件很无聊的事情……和大片完全不一样。刚才你看到我走进办公室，是不是说你出差回来了？这就是古生物学家日常穿着的衣服。我们把自己打扮得像在户外一样，随时感觉自己就要奔赴“战场”。

△ 美国格林河独特始新世埋藏鱼类化石的野外发掘

我认为野外最有趣的事情是可能发现什么标本的不确定性。可能锤了几十次，几十天都没有收获，也可能只是锤了一次，最有趣的东西就出现了。这一锤下去之后，之前几十天的辛苦就荡然无存了。

伟大的美国科学

我们了解到，您现在使用高清CT扫描和3D打印技术对古生物鱼类化石标本进行研究。这些技术方法是别人教给你的还是你自己研究的时候学到的？您能告诉我这些技术对于研究古生物学有什么优势吗？研究这些古生物化石对现实社会有何影响？

卢静老师指导小编操作

虚拟现实设备

卢静老师

首先回答你的第一个问题：两者都有可能。为什么你选择这样做？这还有很长的路要走。这要追溯到 20 年代。当时，已经有古生物学家开始使用这种方法来研究化石内铸件，这是大脑内部空腔的模型。当时，他们采用的是连续研磨。比如，他们找到一个标本后，就把这个标本的头部做成了活物的样子。这和切片是一样的。你把它一张一张地磨掉，一张一张地画出来。最后，你将绘制数百个连续切片，展示完整动物大脑的内部模型，然后对其进行研究。

△剑龙下颌骨化石标本（手持）与计算机重建的对比

但这样做会损坏标本，而且标本一旦做完就没有了。大概到了20世纪80年代，这种方法就不再使用了。我们现在使用 CT 扫描是因为我们真的很想知道这些动物（例如 4 亿年前的鱼）的大脑是什么样子。那么我们可以采用另一种方法，就是高精度CT。这种方法用于扫描远古生物的头部，然后对大脑进行重建和还原，从而获得我们想要看到和研究的颅内模型的结构。如果没有这项技术，我们就不可能研究古代生物的大脑。

△剑龙下颌骨化石标本（2000年左右出土）VR演示图

过去，我们修复标本的方法往往依靠物理，即机械去除；或化学，即酸蚀以去除标本周围的岩石。我不知道以前，比如对一个标本进行物理修复后，我会觉得这个标本修复得很漂亮。然而，在使用CT扫描后，我发现标本的一些结构已经被修复，但肉眼看不到。现在我们又出现了一个新兴产业，叫Digital Preparation，翻译成中文就是“数字修复”。我们在 CT 机中扫描标本，并在计算机软件中修复它们以重建其结构。这样就尽可能的保留了化石本身的结构，并且不破坏化石。

△4亿年前叶鳍鱼头骨模型

伟大的美国科学

卢老师，您能给我们介绍一下您带来的这些化石的标本和模型吗？

卢静老师

我手里拿着的是4亿年前的叶鳍鱼头骨模型。可以看到它的鱼头和今天的鱼头很像。叶鳍鱼听起来很陌生，但叶鳍鱼的肉至今还活着。有鳍的鱼并不多，其中最著名的是拉蒂美鱼。叶鳍鱼的一个非常重要的特征就是它们有叶鳍，这就是我们手臂和腿的原型。有一种叶鳍鱼的分支，称为四足动物，它们最终爬上陆地，变成了所有四足动物，包括我们人类。

△卢老师拿着4亿年前的叶鳍鱼头骨模型来讲解。

这个鱼头是四足动物的代表。它看起来和我们现在的鱼非常相似。我们研究了 4 亿年前的四足鱼，并对它的大脑进行了三维扫描。，然后通过计算机重建，得到了它的脑腔模型。研究它的脑腔，我们发现它的大脑相当发达。人的大脑很大，所以人们常常认为大脑就是整个大脑。事实上，过去大多数鱼类的大脑都不是很发达。相反，中脑和小脑相对发达。这是它的脑垂体窝的一部分，有一对非常独特的突起。这两个突起实际上是四足动物爬上陆地的非常重要的特征之一。垂体窝的过程中有一个叫做腺垂体结节的结构，这是四足动物非常重要的特征，负责调节四足动物的昼夜节律，在水中不需要。我们常听到的“褪黑素”，也叫褪黑激素或褪黑激素，据说能够调节和改善睡眠，通过腺垂体结节发挥作用。因此，我们的研究发现，这样的四足动物的早期祖先仍然完全像水中的鱼，但它已经具有后来适应陆地生活的重要特征。这是我们的研究结果。

伟大的美国科学

您能告诉我们更多关于这种有 4 亿年历史的叶鳍鱼的信息吗？

卢静老师

刚才一直在说叶鳍鱼，我现在拥有的拉蒂美鱼就是叶鳍鱼。现存的叶鳍鱼类大致分为三类。第一类是Latimei，就是我手上的这个。为什么叫叶鳍鱼呢？这是非常明显的。看看它的成对鳍。嘟嘟，就像我们的手臂一样，我们的手臂有一系列的肱骨、桡尺腕指骨的内骨骼，它的肌鳍也有一系列的内骨骼。这些内骨骼最终进化成像我们一样的四肢。这一大类就是叶鳍鱼，也是这个叶鳍鱼的一个分支爬上陆地，变成了四足动物。

△卢静老师手里拿着鳍鱼模型

另一种叶鳍鱼称为肺鱼。顾名思义，这是一种用肺呼吸的鱼。夏天它会夏眠，结茧把自己包裹起来。此时，它不是通过鳃呼吸，而是通过肺部呼吸。为什么我想给你看这个？在这张图中，它的头顶是裸露的，我们可以看到肺鱼的大脑已经被剥掉了。刚才我讲的是四足动物最早的祖先鱼类。它的大脑已经发育好了，但是肺鱼的大脑还没有特别发育。拉蒂默和肺鱼是没有爬上陆地的鱼类。