神奇学科在哪里 | Stidham教授带你认识古生物考古学

世上的学科千千万，每个时代都有各自的热门学科，热门学科是否永远热，冷门学科是否真得冷？为此，《菁kids》独家策划新栏目——“神奇学科在哪里”，带你探访来自世界各地、从事各种“另类”行业的人士，了解他们的学科所涉及到的真实场景，看一看每种学科在具体实践中都有哪些精彩。本期我们采访到了来自美国的古生物学家Thomas Stidham教授，和他一起走近古生物考古学。

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采/译/文：赵晨  编：曹新星  图：Thomas Stidham提供

“我的工作就是我的人生，我很享受我所做的事情。我走到哪里，都在寻找鸟儿的足迹，希望发现从未见过的物种。在办公室的时候，我也经常观察街对面建筑上的乌鸦。不管我在哪里旅行，我总是到处检查岩石，搜寻化石的痕迹。有时间的时候，我很喜欢到处走走，到处去找寻新的发现。然而，科学却不是我人生的全部，我也喜欢去看画展、做艺术品、听现场音乐，感受各种各样的文化活动。”

——Thomas Stidham

菁kids：请问您所从事的生物考古学涉及什么专业学科？

我涉及的学科非常广泛，包括综合生物学、脊椎动物古生物学、进化生物学、鸟类学、解剖学、动物学、昆虫学。我的主要工作是研究现有鸟类的进化，包括近一万种鸟类，以及它们已绝迹的祖先。我对研究鸟类的“家谱”很感兴趣，会研究它们在不同生物学层面（比如饮食和生态）是如何进化的，以及气候变化在不同时期是如何影响鸟类的多样性。我也发表过有关哺乳动物、恐龙、昆虫和植物的研究成果。不过，科学家们一般不会只做研究。在中国，我同时还给研究生班讲课，指导和培训研究生们的研究。我非常喜欢自己的工作，因为实验室与实地环境相结合，所以研究的过程并不枯燥。而且我还能到处旅行，和世界各地的人们交流。

菁kids：您平常都做些什么，工作需要什么样的工具，通常和什么样的人接触？

你可能会惊讶，作为一名科学家，我的大部分时间却是在电脑前写报告！所有进入公众视野的发现、报告和通知等，都是研究和写作的结果。如果不写报告，就没有人能够了解我的研究成果。

从资源的角度来说，一个好的图书馆和在网上能找到的各种科学刊物与我的研究同等重要。我需要一个好的电脑，用程序来分析数据、写论文、或是存储大量数据。我几乎每天都用显微镜来查看化石骨物的具体形状。我也会用到CT扫描仪，用它来获取化石或骨架的三维X光数据。我还会用到到各种车辆去边远地区研究现场，用到高分辨率照相机，以及在野外用于发现和收集化石的各种设备。无论走到哪里，我都会用望远镜来观察鸟类。在北京久住时，我还会用这里的同步加速器来对化石进行扫描。

在日常的工作中，我除了和研究所里其他的古生物学家、工作人员和学生打交道外，还会和其他领域的科学家们合作，比如固定同位素化学家、地质学家，化石花粉家，考古学家以及分子生物学家等等。此外，我接触的人还包括学生、博士后、教授和很多其他行业的人。

菁kids：您在自己的领域里都做过哪些有趣的项目？

在搬来中国之前，我在南非做了几年有关鸟类化石的研究。我在那里进行了实地考察，与来自美国、加拿大和南非的其他古生物学家和古人类学家一起工作，收集了大量的化石，还培训了很多学生。当时是南半球的冬天，我们的工作环境非常冷。在考察的过程中，我利用闲暇时间，去了很多国家公园观察鸟类和其他野生动物，也尽情享受了南非的文化和美食。

来中国后，我曾在内蒙古挖掘过恐龙骨骼，在山西和新疆边远地区也进行过实地勘探。我喜欢在世界各地做现场勘探工作，虽然有时会遇到炎热、寒冷、潮湿的天气，连续几周睡帐篷，工作环境很脏，而且吃得也不好的情况。然而，每当我们发现了新化石，或是和好朋友一起看美丽的日出日落、满天星辰，见到不同寻常的野生动物时，就会觉得，和怕辛苦待在家相比，这些艰辛都特别值得！

我最近和一些在俄罗斯的同事们做过一个有意思的项目。我在一个博物馆的收藏品里发现了一块骨骼，它属于约100多年前在美国被发现的新潜水鸭物种，这种物种如今已灭绝了，还尚未有人研究过它。一开始，有人将它错认成一种普通鸭的骨骼，然而，我们的研究发现，它和蒙古的另外一种已灭绝的鸭属于近亲。我们推断，这种在北美洲和亚洲同时出现过的鸭子，在距今大约1100万年前，因遭遇极寒气候而灭绝了。我最近又发现了一些这个新物种的骨骼化石，它们是50多年前，我在研究生期间居住的地方附近几英里采集到的。目前，我正在研究这些化石。

菁kids：您都去过哪些和自己的专业相关的有趣地方？

实地考察能带你去到世界上很多遥远又美丽的地方。我曾在阿根廷的安第斯山脚下发现过化石，在中国新疆的沙漠里采集过水生乌龟化石，在南非的草原上发现过灭绝了的大象的牙齿，还在美国西部的沙漠和山区发掘过大型恐龙骨骼化石。

菁kids：在这些科考的过程中，您有过哪些难忘经历？

每当发现了新物种，或是为耗时多年的复杂问题找到解决方案的时候，我都会感到很激动。学一种不为大多数人所知的学科让我感觉很特别。我曾经负重，背着用石膏固定的恐龙化石走了数英里，亲手将它从发现地运到考察车；我还曾在一个洞里收集了化石之后，受到一群古蝙蝠鸟的包围；我用肩膀扛过装有几百公斤沉淀物的沙袋（里面含有化石成分），也趟过深度及胸的河流。我去过北美洲、南美洲、非洲和中国的各个化石群，接触过来自包括南极洲在内的四大洲的化石。

对于新物种、新化石的发现以及对化石的热情推动着我，让我始终保持着对工作的热情。即使是书面工作缠身，不得不很多天被锁在办公桌前，帮学生们修改论文，或是书写自己的研究成果时，我的热情也从未消减。

菁kids：您所从事的这个领域，有哪些知识、技能或经历是必需的？

我所做的工作需要大量的教育、训练和毅力。四岁的时候，我得到了人生第一本关于恐龙的书，五六岁时，我开始在学校操场附近的碎石堆里捡小化石。我父亲是一位工程师和业余科学家。从小到大，我跟着他一起采集昆虫，担任他实地考察的助手。那时，我们走遍了家乡所在的州，去收集昆虫、岩石、矿石、化石和骨架。父亲和我还发表过几篇关于昆虫的文章，介绍了几种我们共同发现的新物种。大学时，我专攻地质学，也去上一些生物学的课程。那几年，我给多位教授当过研究助手，学习了各种实验技能，也学会了如何采集、准备和学习化石。那时，我还做过大学里化石搜集的义工，花了两年的时间在本科毕业论文的研究上，所有这些都还不包括课堂作业。

研究生期间，我将研究的重心转向鸟类。攻读综合生物学博士学位期间，我进行了广泛的阅读，几乎每天都泡在生物学图书馆，在生命科学和地质学领域，与学生和老师们进行了大量的研究。我还在DNA排序领域接受过培训，为博物馆收集过蜥蜴和蛇，还给本科生讲授各种各样的实验课程，在美国好几个州进行实地考察。获得博士后学位，我开始研究非洲的鸟类化石。

在科学领域，你需要永远不停地学习。我必须要大量阅读来跟上世界其他科学家的动态。因此阅读技能是必要的。此外，进化生物学也不断地与时俱进，所以我需要了解有关地质学、生物学和其他领域的知识。还有几个技能也很重要，比如良好的计算机使用技能（操作CT扫描、同步加速器，进行整体基因组分析）、解剖学与骨学运用技能、实地考察技能、地质学运用技能（知道在哪里和如何采集、保管、运送化石至实验室）、专业写作技能（用以发表学术著作），以及如何向学生们传授知识和介绍各种的数据（大多数古生物学家都是通过大学担任教授来获得生活开支）。因此，要成为一个21世纪的科学家，是需要广泛的技能和训练，但我觉得这些都是值得的。

菁kids：当您最初选择这个学科的时候，家人和朋友有着怎样的反应？现在他们又是如何看待的？

成长过程中，我父母始终知道我想当一名科学家，他们切实帮助了我，给我买了许多科学书籍，带我去博物馆，激发我的好奇心。小学的“事业日”活动那天，我借了父亲的实验室工作服和安全眼镜，把自己打扮成了科学家。父亲对科学的热爱一直鼓舞着我。上大学之后，父母盼着我能有一个稳定的职业，希望我成为一名工程师，把我对科学的兴趣当成了业余爱好。然而，在大一上过第一堂地质课之后，就把专业从工程学改成了地质学。我母亲说他们早预料到了我可能会这么做，因为他们知道我一向对化石非常感兴趣。

多年来，我发表了近60篇论文，研究成果被世界不同的媒体报道，教过成千上万的学生，也有了那份父母曾希望我有的稳定工作，虽然是在完全不同的领域和国家。父母和老友都知道，我的人生是靠着自己的兴趣与动力实现的。然而，不是所有的古生物学家都有过同样的经历，我有很多同事是在大学期间才发现古生物学这个学科的。

菁kids：您觉得自己古生物学的精华是什么？为什么值得学习或研究？

说到精华，我认为，我们所做的事情，是去更好地认识我们所生活的世界，去发现地球的历史。每棵植物、每一只鸟、每块岩石都有一个故事和一段历史。

对我来说，研究化石、鸟类、以及其他生物让我着迷。我们并不了解关于我们生活的星球或宇宙的全部，我们也不了解地球上所有鸟的种类，甚至是北京的各种生物体我们都不完全了解。在全球范围内，还有更多的现存或已灭绝的生物种类等待着被发现。

从古生物学角度来看，我们目前搜集到数据显示，自古以来，气候及环境变化对鸟类进化和灭绝的影响非常深远。是哪些因素导致了物种的灭绝，鸟类从一个大洲迁移到另一个，以及新物种的迅猛生发？这些问题的答案对于今天地球环境的破坏和气候变化（全球变暖）都很重要。如果我们想拯救地球上的生物和整个生态系统，我们首先必须要了解到，当过去气候急剧变化时，地球上的生物经历了什么。在这个不断变化的世界里，对过去的研究会给我们提供一个窥探未来世界的窗口。

此外，鸟类还会携带诸如禽流感之类的疾病。了解它们将来会在哪里出现，从一个大洲迁移到另一个大洲的概率，能改变我们对鸟类传播疾病的预防性规划。很多的药物最初就是从植物、动物和其他生物体中发现的。这些问题不仅科学家会感兴趣，对整个社会也有很大的影响。

菁kids：您研究的学科是否改变了您的人生观或世界观？

更多地了解了地球和生命的漫长历史，会改变你对世界和我们在其中位置的看法。你将不会只是看到世界如今的样子，而是能看到它的过往。比如，我能想象曾在中国北部漫步过的恐龙，北京曾有过的冰川，以及地球过去曾经历过的更暖和更冷的气候。这些也会使你认识到我们现在对地球所造成的伤害（物种的灭绝、气候的变化、动物栖息地的破坏）其实与地球整个历史上最大规模灭绝事件和其他环境改变事件的严重程度是相同的。

到世界各地旅行，和各地的人们合作，让我有机会每天和各种各样的人接触，也让我看世界的角度发生了变化。你必须要灵活多变、耐心细致，懂得用不同的角度去看问题。同时，你还要思维缜密、逻辑准确，能分辨真实和幻想。

菁kids：您对有意学习古生物学的后辈们有什么寄语？

不要期望通过成为一名古生物学家或进化生物学家而致富。我的一位同事说的好，“如果不是特别热爱的话，就不要做古生物学家。”因为这是一份非常辛苦的工作，成功前有很多的障碍。从事研究的科学家往往比教授的薪水要低，即便是教授也不富裕。但是，对我而言，虽然生活中有各种的捷径，我却不会去用遍布世界的同事和朋友，一打开露营帐篷就能看到的绚丽日出，或是发现了一个新物种时的激动，去换取一份每年只能旅行两周，整日待在办公室里的安逸工作。

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本文由菁kids团队原创采访、翻译及编辑，由jingkids.com首发，收录于《菁kids》2017年五月刊。