發(fā)布時間： 2016年12月12日
恐龍究竟長啥樣？自19世紀初恐龍被發(fā)現(xiàn)以來，人們一直在以繪畫、影視等藝術形式重現(xiàn)恐龍，但由于很難從億萬年前形成的化石中獲取足夠證據(jù)，因此，對恐龍的外觀顏色，科學家們一直只能根據(jù)間接的信息進行合理的推測。近幾年來，北京自然博物館等機構關于帶羽毛恐龍羽毛顏色的研究成果，終于讓我們可以有科學依據(jù)地識別化石羽毛顏色，進而復原出一個色彩斑斕的恐龍世界。
自2010年至今，北京自然博物館等機構的研究人員已經在國際頂級學術刊物美國的《Science》和英國的《Nature》雜志上發(fā)表3篇論文，報道了小盜龍、近鳥龍等幾種中生代帶羽毛恐龍的羽毛顏色研究成果。其中，對小盜龍羽毛的結構色研究成果，將羽毛的結構色化石記錄前推了7000多萬年！
在眾多的恐龍中，小盜龍是一顆璀璨的明星。它的發(fā)現(xiàn)，為鳥類的恐龍起源學說提供了直接的化石證據(jù)。2003年，著名恐龍研究者徐星研究員、古鳥類學家周忠和院士等，在《Nature》雜志上發(fā)表文章“Four-winged dinosaurs from China”，報道了小盜龍的發(fā)現(xiàn)，指出小盜龍具有初步的飛行能力，是從滑翔向主動拍翅飛行的過渡類型，這是世界鳥類演化研究中的重要進展。2012年，北京自然博物館孟慶金研究員領導的研究小組在《Science》雜志上發(fā)表文章“Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage”，報道了小盜龍全身羽毛顏色的結構色研究成果。他們發(fā)現(xiàn)，小盜龍有一身帶藍色彩虹光澤的美麗黑衣，類似于現(xiàn)在的家燕。
那么，科學家是如何得出這個重要的成果的呢？生命世界有兩種常見的顯色原理，一種是基于色素分子的“化學色”，比如黑色素、葉綠素、花青素、胡蘿卜素等。由于色素分子很容易降解，在生物死后，就很難復原它們的顏色信息了。另一種是“結構色”，比如孔雀、天堂鳥等最漂亮的鳥兒的羽毛，以及蝴蝶翅膀上五彩斑斕的鱗片，還有那些色彩炫目的貝殼。比如在鳥類的羽毛中，黑色素形成的黑色素體往往按不同的方式排列和堆積，而且黑色素體的形狀和大小也不同，比如棒狀、雪茄狀，不同大小、形狀和排列方式的黑色素體，就形成了許多不同的微觀物理結構，對光產生反射、折射和干涉，呈現(xiàn)出來的就是各種不同的顏色。而且，羽毛的表面還覆蓋著角蛋白層，角蛋白層與黑色素體一起作用，從不同的角度看，就會看到各種變幻莫測的美麗色彩。這種顯色原理被稱為“結構色”。
科學家在電子顯微鏡下研究了小盜龍的羽毛化石，發(fā)現(xiàn)了一億多年前的黑色素體結構，而且發(fā)現(xiàn)它們的排列方式也完好地保留下來了。通過與現(xiàn)在的很多種鳥類羽毛中的黑色素體的大小、形狀和排列方式進行比對，找到了與之最接近的，也就找到了對應的顏色，從而“逼真地”知曉了小盜龍的羽毛顏色。
博物館的基本功能是收藏、研究和展示宣傳。北京自然博物館關于帶羽毛恐龍羽色研究的研究材料，正是本館的重要藏品，其中的小盜龍、近鳥龍等標本都保存了精美的化石羽毛。北京自然博物館在收藏這些重要化石標本的基礎上，整合國內外的技術、資金、智力、儀器設備以及前沿信息，開展合作研究，取得了基于館藏標本的最具代表性的科研成果，這也是中國博物館基礎科學研究中代表性的原創(chuàng)性成果。
同時，北京自然博物館也特別注重將帶羽毛恐龍這一當今恐龍研究的熱點領域的最新成果，及時向公眾進行普及傳播。2016年5月，北京自然博物館集中組織相關化石標本，推出了“會飛的恐龍”展覽，小盜龍、近鳥龍標本及其復原模型，以及帶皮膚印痕的鸚鵡嘴龍等標本，都在展覽中首次與廣大觀眾見面。
由于帶羽毛恐龍尤其是其羽毛顏色研究涉及恐龍外觀復原等大眾非常感興趣的話題，除了組織相關展覽外，博物館還策劃了基于重大科學發(fā)現(xiàn)的4D科普電影以及配套的AR科普圖書、明信片、紀念品等系列文化創(chuàng)意產品開發(fā)計劃，以豐富多彩的科普文化產品，向大眾普及相關研究的科學發(fā)現(xiàn)和科學意義。
4D電影在3D立體電影基礎上，將座椅運動以及吹風、噴水、頻閃、震動、撓腿、滾珠、捅背、雪花、泡泡、耳音等環(huán)境特效結合，可以給觀者身臨其境的沉浸式體驗，達成寓教于樂的傳播目標?；谛”I龍羽毛顏色研究成果，結合自然博物館自身及國內其他科普場館4D科普影院片源需求的4D科普電影《黑羽精靈》，于2015年年底立項，經過10個月的創(chuàng)作周期，以4D電影這種大眾喜聞樂見的藝術形式，將這一重大研究成果進行科普轉化搬上了熒屏，為萬千恐龍迷和大眾奉上了一道科普文化大餐。
《黑羽精靈》以小盜龍為主角，以與其伴生的尾羽龍、北票龍等帶羽毛恐龍，以及新近發(fā)現(xiàn)的酷似《阿凡達》中飛行翼獸的阿凡達伊卡蘭翼龍等為配角，通過一個“丑小鴨”變“黑天鵝”的富于童話色彩的故事，表現(xiàn)與小盜龍及帶羽毛恐龍相關的中國科學家所取得的世界級古生物研究成果。徐星研究員、周忠和院士等著名的小盜龍研究者，以及中國古動物館館長王原研究員、著名的翼龍研究者汪筱林研究員等專家，都受聘擔任科學顧問。
《黑羽精靈》的攝制機構上海睿宏文化傳播有限公司，是國內一流的科普4D電影制作團隊，尤其是擁有優(yōu)秀的古生物科普電影創(chuàng)作傳統(tǒng)，相關作品多次榮獲國家級科普和影視大獎?！逗谟鹁`》的創(chuàng)作采用了RENDERMAN渲染器、Muscle system（肌肉系統(tǒng)）等國際先進的動畫技術，加之采用真實的植物材質和場景貼圖、MATTE PAITING中遠景環(huán)境和近景特效，以及恐龍面部表情綁定技術和先進的毛發(fā)制作技術，使得角色毛發(fā)效果、生物運動的肌肉形變都趨于真實。
依托北京自然博物館的特色標本和重大研究成果，在國際一流的科學顧問團隊的指導下，《黑羽精靈》將我國遼西地區(qū)白堊紀早期的生態(tài)環(huán)境，以及小盜龍等遠古生物的形象和行為習性，以寫實風格的動畫形式生動地表現(xiàn)出來，將科研成果轉化成了科普文化作品，讓觀眾欣賞四翼恐龍的飛行神韻，讓觀眾了解遠古恐龍世界的絢麗多姿。
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