揭秘神奇科學大片：古生物考古學

我的工作就是我的人生，我很享受我所做的事情。我走到哪裡，都在尋找鳥兒的足跡，希望發現從未見過的物種 ——《菁kids》獨家採訪中科院教授、古生物學家Thomas Stidham

這是一篇更適合給孩子閱讀的採訪報道

文 | 趙晨 編輯| 曹新星

菁kids：您所從事的古生物考古學研究涉及什麼專業學科？

我涉及的學科非常廣泛，包括綜合生物學、脊椎動物古生物學、進化生物學、鳥類學、解剖學、動物學、昆蟲學。我的主要工作是研究現有鳥類的進化，包括近一萬種鳥類，以及它們已絕跡的祖先。我對研究鳥類的「家譜」很感興趣，會研究它們在不同生物學層面（比如飲食和生態）是如何進化的，以及氣候變化在不同時期是如何影響鳥類的多樣性。我也發表過有關哺乳動物、恐龍、昆蟲和植物的研究成果。不過，科學家們一般不會只做研究。在中國，我同時還給研究生班講課，指導和培訓研究生們的研究。我非常喜歡自己的工作，因為實驗室與實地環境相結合，所以，研究的過程並不枯燥。而且我還能到處旅行，和世界各地的人們交流。

Stidham教授（左一）與一位英國同事在美國德克薩斯州的一個煤礦里收集化石標本。

菁kids：您平常都做些什麼，工作通常需要什麼樣的工具，調動什麼資源，會和什麼樣的人接觸？

你可能會驚訝，作為一名科學家，我的大部分時間卻是在電腦前寫報告！所有進入公眾視野的發現、報告和通知等，都是研究和寫作的結果。如果不寫報告，就沒有人能夠了解我的研究成果。

從資源的角度來說，一個好的圖書館和在網上能找到的各種科學刊物與我的研究同等重要。我需要一個好的電腦，用程序來分析數據、寫論文、或是存儲大量數據。我幾乎每天都用顯微鏡來查看化石骨物的具體形狀。我也會用到CT掃描儀來獲取化石或骨架的三維X光數據。我還會用到各種車輛去邊遠地區研究現場，用到高解析度照相機，以及在野外用於發現和收集化石的各種設備。無論走到哪裡，我都會用望遠鏡來觀察鳥類。在北京久住時，我還會用這裡的同步加速器來對化石進行掃描。

CT掃描儀

在日常的工作中，我除了和研究所里其他的古生物學家、工作人員和學生打交道外，還會和其他領域的科學家們合作，比如固定同位素化學家、地質學家、化石花粉家、考古學家以及分子生物學家等。此外，我接觸的人還包括學生、博士後、教授和很多其他行業的人。

Stidham教授（前排右一）與來自加拿大，美國和南非的一群學生，教師和工作人員在一次發掘中的合影

菁kids：您在自己的領域裡都做過哪些有趣的項目？

在搬來中國之前，我在南非做了幾年有關鳥類化石的研究。我在那裡進行了實地考察，與來自美國、加拿大和南非的其他古生物學家和古人類學家一起工作，收集了大量的化石，還培訓了很多學生。當時是南半球的冬天，我們的工作環境非常冷。在考察的過程中，我利用閑暇時間，去了很多國家公園觀察鳥類和其他野生動物，也盡情享受了南非的文化和美食。

來中國後，我曾在內蒙古挖掘過恐龍骨骼，在山西和新疆邊遠地區進行過實地勘探。我喜歡在世界各地做現場勘探工作，雖然有時會遇到炎熱、寒冷、潮濕的天氣，連續幾周睡帳篷，工作環境很臟，吃得也不好的情況。然而，每當我們發現了新化石，或是和好朋友一起看美麗的日出日落、滿天星辰，見到不同尋常的野生動物時，就會覺得，這些艱辛都特別值得！

我最近和一些在俄羅斯的同事們做過一個有意思的項目。我在一個博物館的收藏品里發現了一塊骨骼，它屬於約100多年前在美國被發現的新潛水鴨物種，這種物種如今已滅絕了，但尚未有人研究過它。一開始，有人將它錯認成一種普通鴨的骨骼，然而，我們的研究發現，它和蒙古的另外一種已滅絕的鴨屬於近親。我們推斷，這種在北美洲和亞洲同時出現過的鴨子，在距今大約1100萬年前，因遭遇極寒氣候而滅絕了。我最近又發現了一些這個新物種的骨骼化石，它們是50多年前，我在研究生期間居住的地方附近幾英里採集到的。目前，我正在研究這些化石。

菁kids：您都去過哪些和自己的專業相關的有趣地方？

實地考察能帶你去到世界上很多遙遠又美麗的地方。我曾在阿根廷的安第斯山腳下發現過化石，在中國新疆的沙漠里採集過水生烏龜化石，在南非的草原上發現過滅絕了的大象的牙齒，還在美國西部的沙漠和山區發掘過大型恐龍骨骼化石。

一次在南非的考古發掘中，Stidham教授與同事們發掘到了大量的哺乳動物化石，包括象牙、魚骨，以及爬行動物和鳥類化石。

菁kids：在這些科考的過程中，您有過哪些難忘經歷？

每當發現了新物種，或是為耗時多年的複雜問題找到解決方案的時候，我都會很激動。學一種不為大多數人知的學科讓我感覺很特別。我曾經負重，背著用石膏固定的恐龍化石走了數英里，親手將它從發現地運到考察車；我還曾在一個洞里收集了化石之後，受到一群古蝙蝠鳥的包圍；我用肩膀扛過裝有幾百公斤沉澱物的沙袋（裡面含化石成分），也趟過深度及胸的河流。我去過北美洲、南美洲、非洲和中國的各個化石群，接觸過包括南極洲在內的四個大洲的化石。

Stidham教授背著重重的化石袋子。

對於新物種、新化石的發現以及對化石的熱情推動著我，讓我始終保持著對工作的熱情。即使是書面工作纏身，不得不很多天被鎖在辦公桌前，幫學生們修改論文，或是書寫自己的研究成果時，我的熱情也從未消減。

從南非的一個洞穴里嚮往看到的大西洋景象

菁kids：您所從事的這個領域，有哪些知識、技能或經歷是必需的？

我所做的工作需要大量的教育、訓練和毅力。四歲的時候，我得到了人生第一本關於恐龍的書；五六歲時，我開始在學校操場附近的碎石堆里撿小化石。我父親是一位工程師和業餘科學家。從小到大，我跟著他一起採集昆蟲，擔任他實地考察的助手。那時，我們走遍了家鄉所在的州，去收集昆蟲、岩石、礦石、化石和骨架。父親和我還發表過幾篇關於昆蟲的文章，介紹了幾種我們共同發現的新物種。大學時，我專攻地質學，也去上一些生物學的課程。那幾年，我給多位教授當過研究助手，學習了各種實驗技能，也學會了如何採集、準備和學習化石。那時，我還做過大學裡化石搜集的義工，花了兩年的時間在本科畢業論文的研究上，所有這些都還不包括課堂作業。

研究生期間，我將研究的重心轉向鳥類。攻讀綜合生物學博士學位期間，我進行了廣泛的閱讀，幾乎每天都泡在生物學圖書館，在生命科學和地質學領域，與學生和老師們進行了大量的研究。我還在DNA排序領域接受過培訓，為博物館收集過蜥蜴和蛇，還給本科生講授各種各樣的實驗課程，在美國好幾個州進行實地考察。獲得博士後學位之後，我開始研究非洲的鳥類化石。

在科學領域，你需要永遠不停地學習。我必須要大量閱讀來跟上世界其他科學家的動態。因此閱讀技能是必要的。此外，進化生物學也不斷地與時俱進，所以我需要了解有關地質學、生物學和其他領域的知識。還有幾個技能也很重要，比如良好的計算機使用技能（操作CT掃描、同步加速器，進行整體基因組分析）、解剖學與骨學運用技能、實地考察技能、地質學運用技能（知道在哪裡和如何採集、保管、運送化石至實驗室）、專業寫作技能（用以發表學術著作），以及如何向學生們傳授知識和介紹各種的數據（大多數古生物學家都是通過大學擔任教授來獲得生活開支）。因此，要成為一個21世紀的科學家，是需要廣泛的技能和訓練，但我覺得這些都是值得的。

Stidham教授在南非的一個富含化石的岩洞里觀察羚羊下顎骨化石。

菁kids：當您最初選擇這個學科的時候，家人和朋友有著怎樣的反應？現在他們又是如何看待的？

成長過程中，我父母始終知道我想當一名科學家，他們切實幫助了我，給我買了許多科學書籍，帶我去博物館，激發我的好奇心。小學的「事業日」活動那天，我借了父親的實驗室工作服和安全眼鏡，把自己打扮成了科學家。父親對科學的熱愛一直鼓舞著我。上大學之後，父母盼著我能有一個穩定的職業，希望我成為一名工程師，把我對科學的興趣當成了業餘愛好。然而，在大一上過第一堂地質課之後，就把專業從工程學改成了地質學。我母親說他們早預料到了我可能會這麼做，因為他們知道我一向對化石非常感興趣。

多年來，我發表了近60篇論文，研究成果被世界不同的媒體報道，教過成千上萬的學生，也有了那份父母曾希望我有的穩定工作，雖然是在完全不同的領域和國家。父母和老友都知道，我的人生是靠著自己的興趣與動力實現的。然而，不是所有的古生物學家都有過同樣的經歷，我有很多同事是在大學期間才發現古生物學這個學科的。

菁kids：您覺得古生物學的精華是什麼？為什麼值得學習或研究？

說到精華，我認為，我們所做的事情，是去更好地認識我們所生活的世界，去發現地球的歷史。每棵植物、每一隻鳥、每塊岩石都有一個故事和一段歷史。

對我來說，研究化石、鳥類、以及其他生物讓我著迷。我們並不了解關於我們生活的星球或宇宙的全部，我們也不了解地球上所有鳥的種類，甚至是北京的各種生物體我們都不完全了解。在全球範圍內，還有更多的現存或已滅絕的生物種類等待著被發現。

從古生物學角度來看，我們目前搜集到的數據顯示，自古以來，氣候及環境變化對鳥類進化和滅絕的影響非常深遠。是哪些因素導致了物種的滅絕，鳥類從一個大洲遷移到另一個，以及新物種的產生和發展？這些問題的答案對於今天地球環境的破壞和氣候變化（全球變暖）都很重要。如果我們想拯救地球上的生物和整個生態系統，我們首先必須要了解到，當過去氣候急劇變化時，地球上的生物經歷了什麼。在這個不斷變化的世界裡，對過去的研究會給我們提供一個窺探未來世界的窗口。

此外，鳥類還會攜帶諸如禽流感之類的疾病。了解它們將來會在哪裡出現，從一個大洲遷移到另一個大洲的概率，能改變我們對鳥類傳播疾病的預防性規劃。很多的藥物最初就是從植物、動物和其他生物體中發現的。這些問題不僅科學家會感興趣，對整個社會也有很大的影響。

一盒在南非出土的小塊化石放大後的情景。

菁kids：您研究的學科是否改變了您的人生觀或世界觀？

更多地了解了地球和生命的漫長歷史，會改變你對世界和我們在其中位置的看法。你將不會只是看到世界如今的樣子，而是能看到它的過往。比如，我能想像曾在中國北部漫步過的恐龍，北京曾有過的冰川，以及地球過去曾經歷過的更暖和更冷的氣候。這些也會使你認識到我們現在對地球所造成的傷害（物種的滅絕、氣候的變化、動物棲息地的破壞）其實與地球整個歷史上最大規模滅絕事件和其他環境改變事件的嚴重程度是相同的。

到世界各地旅行，和各地的人們合作，讓我有機會每天和各種各樣的人接觸，也讓我看世界的角度發生了變化。你必須要靈活多變、耐心細緻，懂得用不同的角度去看問題。同時，你還要思維縝密、邏輯準確，能分辨真實和幻想。

Stidham教授在中國新疆尋找化石時看到的沙漠景象。

菁kids：您對有意學習古生物學的後輩們有什麼寄語？

不要期望通過成為一名古生物學家或進化生物學家而致富。我的一位同事說的好，「如果不是特別熱愛的話，就不要做古生物學家。」因為這是一份非常辛苦的工作，成功前有很多的障礙。從事研究的科學家往往比教授的薪水要低，即便是教授也不富裕。但是，對我而言，雖然生活中有各種的捷徑，我卻不會去用遍布世界的同事和朋友，一打開露營帳篷就能看到的絢麗日出，或是發現了一個新物種時的激動，去換取一份每年只能旅行兩周，整日待在辦公室里的安逸工作。

Thomas Stidham，古生物學家，來自美國，目前在中國科學院脊椎動物考古學與古人類學研究院工作，同時也是中國科學院的兼職教授。

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2017 5月刊 《聚焦都市母親》更多菁彩內容

｜編者按｜

那些媽媽帶給我的青春記憶

｜封面故事｜

做媽媽，可以是一件很好玩的事情

｜學無止境｜

神奇的古生物考古學

來自北京耀中國際學校學生的繪畫作品

｜父母社區｜

｜專欄｜

作為母親，我為兒子們驕傲

你離我太近了媽媽

｜美食菁選｜

親子下午茶，共享午後時光

｜全家出動｜

《菁kids》北京 2017年5月刊「聚焦都市母親」 於5月出版發行，掃碼下方二維碼，可訂閱雜誌。

國際教育｜家庭生活｜社區活動

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