540余张手绘图背后的“磨砥刻厉”：张弥曼院士与杨氏鱼的跨时空对话

 

 

在绍兴科技馆正在热展的“磨砥刻厉、见微知著——张弥曼院士特展”中，有一些特殊的展品格外引人注目——这正是由我所特别借出的“镇室之宝”。

它们不是冰冷的化石，也不是精密的仪器，而是540余张泛黄的手绘图纸——这是张弥曼院士当年研究“杨氏鱼”时的连续磨片原始手绘图版（仿真件）。

 

 

作为本次中国科学院档案馆“镇室之宝”征集活动的参与单位，我们透过这组珍贵档案，带领大家回望那段潜心治学的岁月，探寻这位杰出古脊椎动物学家如何以一支笔、一把刀，在方寸之间叩开世界古生物学研究的重要大门。

 

 

 

张弥曼，1936年出生于南京，祖籍浙江嵊县。她是享誉全球的古脊椎动物学家，中国科学院院士，瑞典皇家科学院外籍院士。

从莫斯科大学学成归国后，她将大半生都奉献给了中国的古生物事业。她的足迹踏遍了云南曲靖的群山和柴达木的戈壁。2018年，她荣获“世界杰出女科学家奖”；2021年，国际小行星命名委员会将一颗小行星正式命名为“张弥曼星”。

她以严谨求实、执着求真的治学精神，成为中国古脊椎动物学领域的标杆人物，用毕生探索为学科发展奠定重要基础。

 

 

 

故事的起点，是一条仅有2.8厘米长的杨氏鱼。

1980年，张弥曼在云南曲靖发现了这种生活在4亿年前早泥盆世的原始肉鳍鱼类化石。为了搞清楚它的内部结构，张弥曼带着这块珍贵的化石，远赴瑞典斯德哥尔摩，师从当时的国际权威雅尔维克教授。

当时的国际学术界普遍认为，总鳍鱼类拥有“内鼻孔”，是四足动物（包括人类）的祖先。雅尔维克教授也希望张弥曼的研究能证实这一理论。

然而，真相往往隐藏在微观世界里。

 

 

 

这组“杨氏鱼连续磨片原始手绘图版”，就是本次我们重点推介的“镇室之宝”。

将540多幅二维断面图纸转化为三维的蜡质模型，是数字时代之前的人工“三维打印”，它的制作流程如下:

将熔化的石蜡和蜂蜡按一定比例混合，倒进由特定厚度垫块隔开的两块玻璃板之间，待蜡液冷却凝固后，便得到一张张特定厚度的蜡片，每张蜡片的厚度对应磨片间距乘以放大倍数。

在透光板上，把断面图纸垫在蜡片下方，用手术刀沿着透出的图纸线条，将蜡片切割成断面的形状，或者断面中某一些研究者感兴趣的单独结构断面形状（如脑腔、内耳等）。注意保留每个面的十字线中心。

将切割好的一系列蜡片，按照磨片的先后顺序堆叠，中心对齐。这样，一个放大的、立体的解剖结构便逐渐显现出来。根据需要，使用加热的金属片或者棒对模型表面进行光滑处理，也可不进行这个步骤，保留堆叠纹理。

 

 

为了这条小鱼，张弥曼在瑞典的实验室里没日没夜地工作。她被同事称为“不睡觉的中国女人”。短短两年时间，她将这块2.8厘米的化石磨成了540多片切片，绘制了540多张图纸。

结果令人震惊：

图纸显示，杨氏鱼并没有内鼻孔！

这意味着，传统的“总鳍鱼类是四足动物祖先”的观点站不住脚。这一发现直接动摇了当时国际古生物学界的权威理论，改写了教科书，将肉鳍鱼类的起源中心指向了中国云南。

面对导师的质疑和权威的压力，张弥曼看着自己一笔笔画出的证据，坚定地说出了真理。正如她所言：“科学最重要的是，是什么就是什么，有几分证据就说几分话。”

 

 

这组图版不仅是历史的见证，更是创新的起点。

从张弥曼院士当年的“手工磨片+蜡模复原”，到如今中国科学院古脊椎动物与古人类研究所建立的“高精度CT实验室”，我们走过了一段从传统到现代的科技长征。

如今，我们的科研团队已经能够利用同步辐射扫描和数字三维重建技术，在不破坏化石的前提下，系统突破样品尺度与重建精度的限制，让化石在数字世界中“复活”。再进行类似的研究，借助先进的CT扫描技术，只需不到两个小时，有时甚至仅需一个小时，就能获得标本的完整数据，并进一步分析其内部结构。CT技术的应用，使研究人员在研究时间和效率上都有了显著提升，也为古生物学研究开启了全新的篇章。

 

 

从当年的连续磨片到如今的高精度CT，从手工逐片研磨、肉眼细致辨读，到数字化扫描、三维精准重构，科研手段不断迭代升级，探测精度一次次突破肉眼与想象的极限。技术在飞速更迭，工具在持续革新，但一代代古生物科学家磨砥刻厉、见微知著的治学初心从未动摇，于细微处探真知、于方寸间见天地的执着追求始终如一。

这组静静珍藏的档案，记录的远不止一项科研成果的诞生轨迹、一组数据的严谨推导、一次发现的艰难求证。它更镌刻着一代中国科学家严谨治学、求真务实的治学态度，勇于创新、敢闯敢试的探索勇气，敢于质疑、不盲从定论的科学品格。这不仅是科研工作的真实留存，更是一座矗立在学科发展史里的精神丰碑，激励着后来者以同样的坚守与赤诚，继续向未知求索、向真理迈进。