毛方园：坐热古生物研究“冷板凳”（科创正青春）

　　开栏的话

　　习近平总书记指出，“青年是祖国的前途、民族的希望、创新的未来。青年一代有理想、有本领、有担当，科技就有前途，创新就有希望。” 广大青年科技工作者肩负时代使命，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民健康，努力拼搏，奋勇争先，为科技强国建设作出了卓越贡献。

　　在5月30日“全国科技工作者日”到来之际，本版推出《科创正青春》栏目，讲述优秀青年科技工作者挥洒青春汗水，实现突破和超越的科创故事。 

　　科研成果连续两年入选中国古生物学年度十大进展是怎样的体验？中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员毛方园说，从大自然的生命画卷中探寻连续的演变，是一件很幸运、很快乐的事。

　　潜心研究 为假说找到证据

　　在地球46亿年的历史中，各种各样的生物轮番登场。很多生物历经起源、发展、繁盛、消亡的过程。为此，人类在追寻自身演化、发展奥秘的同时，也一直在探究与人类同行的其他类群的演化历史。

　　“哺乳动物在演化上进行过哪些‘努力’？它们的‘道路’是否成功？这是古生物学研究的一个范畴。”毛方园说，很多人认为古生物学有趣、好玩或是神秘、高冷。如果揭开古生物学的“面纱”，我们会发现它其实很“纯粹”。

　　“古生物学更偏向于传统的生物学领域，是一门‘以史为鉴’的学科。但是古生物的历史研究是以百万年、亿万年的时间为尺度来进行的。”毛方园说，与生物学相比，古生物学多了一层时间上的意义，或者是受到地质、环境影响的意义。

　　2020年，毛方园领衔的研究团队从“时间”和“地质”中发现了哺乳动物演化的奥秘——基于中国辽西热河生物群基干兽类李氏源掠兽的多件标本，研究团队首次建立了中生代哺乳动物中完整听骨的三维形态，确立了哺乳动物演化中听觉与咀嚼器官分离节点的表型特征。该成果在当年的中国古生物学十大进展中名列首位。

　　“古生物学家认为，哺乳动物中耳内的3块听小骨是从爬行动物的下颌关节骨演化而来的。从很大的关节骨到毫米级别的小骨块，这一演化过程是如何进行的？”毛方园说，在此之前，哺乳动物咀嚼器官和听觉器官的分离过程一直是一个假说。经过约3年的潜心研究，团队通过关键的化石证据，解决了这个从达尔文时代便提出的关键问题。

　　2021年，毛方园团队通过对早白垩纪（约1.3 亿-1.1亿年前）热河生物群两个掘地穴居的哺乳形新属种的研究，发现了哺乳动物脊柱的多型性，并推断出产生物种多样性的原因。这一研究成果再次入选年度中国古生物学十大进展。

　　团队的研究成果在《科学》《自然》等国际知名期刊发表后，在全球学术界引发广泛关注。现代哺乳动物中耳渐进演化假说的开拓者、美国威斯康星大学哺乳动物耳区研究专家埃德加·阿林评价道，相关的研究被认为是哺乳动物古生物学的“圣杯”。

　　下接地气 用汗水赢得尊重

　　“中国古生物学家在国际上是很有地位、很受尊敬的。”毛方园打了个比方，“不管走到哪里，都是被‘盛情招待’的状态。”

　　尊重源自于汗水。毛方园说，中国科学家最大的优势之一是能吃苦。近年来，在古生物研究领域，中国科学家与各国科研院所和科学家进行合作，产出了不少有影响力的成果。

　　2022年，毛方园团队与英国伦敦自然历史博物馆、美国纽约自然历史博物馆合作，对产于英国中侏罗世（约1.68亿年前）的异兽化石展开研究。毛方园团队基于对中国燕辽贼兽标本的研究成果，对英国贼兽长期存在的形态、分类问题进行厘定，填补了贼兽演化序列的空缺。

　　古生物学是生物学与地质学的交叉学科，也是一门“接地气”的学问——从埋藏在厚重地层的化石中，讲述远古生物演化的故事。这意味着古生物学家要在野外寻找化石、挖掘化石，在室内拼接、修复化石，在显微镜下观察化石，在设备上测量化石、复原化石……最后完成化石的研究工作。

　　2013年从中国科学院大学博士毕业后，毛方园便来到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。每年，毛方园和同事们都会拿出3个月的时间，扎根大草原、戈壁滩，进行野外发掘工作。

　　“挖掘化石是一项基本功，虽然在野外工作很累，但也让我从科研的密集思考中暂时解脱。特别是对我们这些‘宅男’‘宅女’来说，野外工作可以算得上是一种放松了。”毛方园笑道。

　　如今，古生物研究融入了更多现代科技的元素。毛方园说，热河生物群的大多数化石为压扁的板状，普通的CT设备很难对其进行精确扫描和重建。为此，中国研发了首台高分辨板状化石专用X射线显微层析成像设备Micro-CL，极大满足了古生物学界的研究需求。古脊椎所的研究人员还自主开发了免费的专门处理化石及生物体成像数据的渲染处理软件，推动这项技术在学科领域的大规模普及。

　　“化石里存在大量发育生物学还不能解释的现象，还有一些尚不可知的基因表达调控机理，都需要不断去探索解决。”毛方园说，希望在古生物学研究中融入更多的现代生物学方法，进行更深入、更细致的研究。

　　勇挑重担 让青春散发光彩

　　不久前，毛方园获得第十八届“中国青年女科学家奖”。“作为从事古生物的研究人员，能够获此殊荣，我感受到了国家对基础研究的重视和支持。”她说。

　　在颁奖现场，毛方园也不忘为自己的研究寻找新的领域和“帮手”。活动间隙，她和同为获奖者的中国科学院昆明动物研究所车静研究员聊得热络。毛方园说，她想了解车静在发育学方面的研究进展，寻找在研究方向上合作的可能性。

　　近年来，中国支持青年科技人才挑大梁、担重任，更多青年人才在国家重点研发计划中担任负责人和骨干，这给像毛方园一样的青年科研工作者带来了信心和干劲。

　　“年轻代表着活力，也更经得起失败和挫折。”毛方园说，“我希望发挥青年人的创新能力和开拓精神，探索和解决更多的科学问题。”

　　与欧美国家相比，中国古生物学的系统研究起步较晚，目前仍处于材料的爆发式发现阶段。毛方园认为，中国古生物科学家要继续努力、深入研究，从材料中提取出有意义的科学问题，提出原始假说或原创的技术方法等。

　　目前，毛方园正忙碌于新的研究。“在中耳演化研究方面，我们建立了以中国材料为基础的一系列化石证据材料，补齐了假说的所有证据链。”她说。

　　如何把精度再提高一些？如何用新技术更准确、更有逻辑地解释科学现象？用毛方园的话来说，她的研究正处在“痛苦与纠结”的关键时刻，而这几乎是每项研究必须经历的过程。

　　在毛方园看来，基础研究的“冷板凳”，其实也可以很“热”。“从事喜欢的研究领域，做自己感兴趣的研究内容，不会在意‘冷不冷’，也不会介意外界的判断和评价。”

　　“我觉得古生物的‘板凳’挺热的，是热情的热。”她说。

　　中国科协科学技术传播中心与本报合作推出