一個藝術家，畫恐龍畫成了科學家，畫到了《自然》封面

最新 06-29

恐龍在6500萬年前滅絕，我們頭腦中它們的樣子全部來源於復原圖。你是否想過，這些栩栩如生的圖畫出自怎樣的科學藝術家之手？

文/記者白竟楠繪圖/趙闖

編輯/劉昭新媒體編輯/呂冰心

詳細內容請看6月26日出版的《科技生活》周刊（訂閱）

在遙遠的中時代時期，地球上生活著各種各樣的恐龍等爬行動物，天上飛的、地上跑的，大小不一，形態各異，佔據著整個地球，如今的人們只能從電影或繪本上看到那時的世界大約是什麼樣子。

為了讓更多的人們知道遠古時期的地球霸主長什麼樣子，科學家們只能從大部分並不完整的化石中了解它們的骨骼形態。終於有一天，藝術們想出了辦法，只要根據科學家提供的數據作圖，就能得出一副相對客觀的恐龍等古生物畫像和生態復原圖，於是，恐龍童話書、畫報應運而生。今年5月，中國郵政發行第一套特種恐龍郵票，設計者就是中國著名的恐龍復原科學藝術家趙闖，他和古生物學家汪筱林的11年合作經歷，為我們講述了一個科學與藝術是如何一起打造恐龍帝國的故事。

恐龍郵票小全張

馬門溪龍小型張

意想不到的轉折，成為科學藝術家

「我從小就喜歡畫畫，因為那時父親在鐵路單位工作，所以我就喜歡畫火車、蒸汽機車或者鯨魚這種大型物體，那時對恐龍還不感興趣。直到從《十萬個為什麼》上看到霸王龍是歷史上最厲害的動物之一，才知道原來恐龍真的存在，越來越喜歡恐龍。」趙闖說，「小的時候哥哥會買15元一本的光明日報社出版的恐龍畫冊，這也是中國最早的恐龍系列譯本，15元對我來說是巨款，買不起就借來看，自己臨摹，文字做成筆記，然後自己裝訂成冊。」

趙闖

那時的汪筱林還不是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員，1989年從長春地質學院沉積岩石學專業畢業後，他留在學校博物館，參加了黑龍江嘉蔭恐龍化石的發掘、修理、修復和裝架工作。

隨著日常工作的積累，汪筱林發現自己越來越喜歡研究恐龍，他決定繼續深造，在1995年考取中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士研究生，逐漸成為中科院古脊椎所「遼西熱河生物群課題組」（遼西隊）學術團隊的主要成員和學術骨幹，並負責野外基礎地質研究等工作，目前主要從事翼龍、恐龍、恐龍蛋和地層學、沉積學、古環境，以及中生代化石生物群的研究。

熱河生物群

2006年，汪筱林已經是古脊椎所的研究員，而趙闖是一名東北大學平面設計專業的學生，由於對恐龍復原的興趣和熱愛，他偶爾把自己繪製的恐龍圖發到BBS上或者雜誌上。當時，汪筱林新發現了中生代具有翼膜（剛開始以為是翼龍）會飛行的哺乳動物化石標本，以多年的研究經驗，他預感到這可能是一項重大發現——這種動物是會飛的哺乳動物中，惟一與恐龍同時代的。當化石研究接近尾聲，準備往《自然》（nature）雜誌投稿並推薦封面時，研究人員發現已經繪製的復原圖並不十分理想。「當時趙闖已經在古生物愛好者中小有名氣，我就推薦讓他來畫，後來趙闖繪製的翔獸生態復原圖直接被選用作為《自然》雜誌的封面。」汪筱林說。

趙闖補充道：「我本身是做平面設計的，比如大家熟知的海報，當時在起稿的時候就考慮到封面問題，所以採用豎版圖，素描畫圖，電腦上色，這也是發揮了專業上排版設計的專長，陰差陽錯地成了封面。」

「當然不是陰差陽錯！」聽到趙闖這麼說，汪筱林馬上糾正，「畫的確實好！」

從2006年這次的合作開始，趙闖的人生軌跡改變了，從一名做海報和廣告的設計師搖身一變成為繪製恐龍等古生物復原圖的科學藝術家。「這是一個意想不到的轉折。」趙闖說。從此也開啟了趙闖和汪筱林十多年的合作生涯。

遠古翔獸繪畫過程：

骨骼比例草圖

構圖草稿

素描稿

完成稿被選用作為《自然》雜誌的封面

一樹一木都要符合恐龍時代的實際

在一副完整的恐龍復原圖裡，不僅有恐龍，還有環境背景和同時期的其他動物，比如蟲子、鳥兒、其他恐龍等等。所以，只掌握恐龍的知識還不行，要深入了解一隻恐龍在同時期的古生物和古氣候知識，如果出現非同一時期甚至現生的植物或背景就「穿幫」了。為了掌握這些知識，非古生物專業出身的趙闖只能學。

「我買了很多古植物的書，文獻也要看。比如有文獻說，白堊紀時期某一地區非常熱，所以在畫馳龍的時候，它們頸部的毛就會畫薄一點。最開始畫恐龍時滿地長草，後來才知道恐龍生活的時代基本沒有草。恐龍生活在6500萬年到2億多年前，一樹一木都和今天不同。要畫一片中生代的銀杏葉，不能畫成兩瓣，而是四瓣。那時的哺乳動物一般夜行，但恐龍在白天活動，要畫恐龍捕食，只能選在黃昏。」趙闖說。

侏羅紀四川盆地復原圖

通過文獻和書籍能解決的是科學家已經研究出來的知識，但是對於恐龍和那時的環境來說，人類還有更多的未知世界。汪筱林說，很多時候需要「將今論古、將古論今」。

比如，一種恐龍生活在湖泊環境，那麼，現在也有湖泊環境，可以參考現生湖泊動物與植物的特點，再根據已有的文獻進行科學推測。「所以趙闖要掌握非常大量的知識，有時候他畫出來的東西我們也沒想到。」

有了動物的初始圖形之後，還要確定動物生存的大環境，比如高山、火山、湖泊、河流，最難的時候想畫好一幅復原圖需要參考二三十篇文獻。看英文文獻是常有的事，用電腦看文獻還能利用翻譯軟體提供幫助，如果是紙質資料，用趙闖的話說，就要「硬看」。

趙闖說：「專家會提供恐龍化石的原始數據，比如牙齒多少顆、身體長短的比例，生活的大環境等。但不能總是麻煩專家，剩下的東西就要靠自己去查資料了。比如一些動物的嘴邊總是圍繞著蒼蠅，翼龍在飛行的時候腳是向前的還是向後綳直的，這可以參考現生生物的飛行狀態。還可以參考它們的足跡化石，比如翼龍的腳趾頭兩個朝前，一個朝後，恐龍是腳尖著地，翼龍是腳掌也著地。」

斗戰翼龍

野外考察帶來靈感：

遮天蔽日的翼龍在空中翱翔

能為趙闖提供最直觀感受的，還是跟隨研究人員去野外考察，聽著專家在現場的講解，趙闖就能在腦海中想像出一幅遠古時期的面貌。

從2005年發現翼龍化石開始，汪筱林每年都要帶著他的團隊來到新疆哈密的茫茫戈壁工作兩三個月，趙闖也常有跟隨。「去哈密之前，聽汪老師講古時候那裡的翼龍多到『遮天蔽日』。去到那裡發現，每隔幾千米就能發現一處化石地點，路上還不斷地能看到翼龍和恐龍化石風化的碎片，就有了感性認識。汪老師可以通過地層沉積看出，是風暴導致翼龍死在了這裡。土地乾裂的地方就說明當時這裡氣候乾燥，雖然有水，但是乾涸了，沉積物從水下露出了地表，也是因為這個原因才使得恐龍在這裡能留下腳印。而且在找恐龍和翼龍化石的時候還能發現其他動物的化石，我就能大約知道這裡整體的動物群和生態環境是怎樣的。」

2014年，在連續十年的考察之後，汪筱林團隊在《細胞》旗下的《現代生物學》（Current Biology）發表了有關天山哈密翼龍的封面文章，其封面就是趙闖繪製的雌、雄哈密翼龍和它們的蛋。這一發現被稱為翼龍研究兩百年來最激動人心的發現之一，並以《先有翼龍還是先有翼龍蛋》為題配發了評論文章。趙闖的哈密翼龍生態復原圖展示了一場巨大的風暴即將來臨，遮天蔽日的翼龍在天空中翱翔，在水面尋找食物，父母在岸邊產卵哺育後代，並警覺地注視著周圍即將到來的滅頂之災......

哈密翼龍復原圖登上《現代生物學》雜誌封面

哈密翼龍復原圖

起稿過程是從細節中「無中生有」

一副恐龍復原圖也是一副藝術品，恐龍身上的每一片鱗片、每一根腳趾都要經得起考證，畫的多了、看得多了，趙闖越來越專業，如果有標本，他可以直接把標本圖片掃描到電腦中，在「石頭」上開始作畫。

「先用電腦軟體把骨骼摳圖，再按照恐龍的解剖特點組合，還可以利用軟體給古生物擺造型，生成三維圖像，再在骨骼基礎上加肌肉，這時輪廓就有了。然後就是皮膚細節，比如哪些種恐龍有毛、哪種有鱗，可以按照它們家族的樣子和現生的爬行動物來推測。」趙闖說。

「大多數標本都無法保留顏色，但是有規律，森林裡的比草地里的動物顏色好看，素食動物偏綠一點，肉食動物偏黃一點，這也是現代動物的規律。樹林里的動物會上樹的以藍、綠、黃顏色為主，在地上的動物以棕紅色或者棗紅色為主，尾巴上一般都有白條紋，現在所有尾巴長的動物的尾巴上也都有白條紋。另外，雄性動物為了吸引異性要展示，除了個體大，皮毛顏色會更鮮艷一些。例如鴕鳥，雄鴕鳥的脖子是禿的，露出紅色，翅膀是黑白，非常顯眼。恐龍也是，在皮膚軟的地方血管比較豐富，顏色呈紅色，比如翼龍的脊是紅色的，起到展示作用，兼具散熱功能。」說起恐龍等脊椎動物的特點，趙闖滔滔不絕。

劍龍

那麼，在獲得一小塊化石之後，如何知道它的身體長什麼樣子呢？趙闖舉了個例子，哈密翼龍被發現的時候大多只有頭部化石，懂行的人一看頭就知道是翼手龍類，這類龍的特點是短尾巴，四個腳趾，第五趾因為退化變得很短，並且脖子長，大約的輪廓就可以掌握了。「這主要依靠知識儲備。就像大猩猩和猴子一樣，它們頭骨的形狀肯定不一樣，是猩猩是猴一看就知道了。」

汪筱林進一步補充說：「生物的化石記錄絕大部分都是不完整的，可能只有幾顆牙或者幾塊骨骼，但是，人類對恐龍的研究一百多年了，已經掌握了大量資料，所以，可參照的種類和資料也比較豐富。食肉動物的骨骼比食植動物纖細，因為它為了奔跑捕食，體型就瘦一點。」

在掌握這些特徵後，就可以開始起稿了，在趙闖看來，起稿亦是「無中生有」的階段，是整個創作過程中最難的時候，恐龍的樣子是什麼？它要擺什麼姿勢？都要反覆考慮。皮膚質感如果畫的非常細緻一定要參考現代動物，比如眼睛。趙闖說：「很多人畫恐龍和翼龍喜歡把它的瞳孔畫成一條線，我問過很多動物學家，目前來看，它們的眼睛不可能是垂直的，現在的動物也一樣，只要有垂直瞳孔的動物都沒有鞏膜環，而鳥類、恐龍和翼龍大都有鞏膜環，所以它們瞳孔的樣子不可能是垂直的。」諸如此類，還有很多。

完整地完成一幅復原圖一般需要兩三天時間，在創作的幾天里，趙闖處於「閉關」狀態，幾乎24小時連續作戰，每一個鱗片、每一根毛都需要一點點畫。

薄片龍

反覆推敲阿凡達伊卡蘭翼龍形態

2014年，汪筱林在我國遼西地區距今約1.2億年前著名的熱河生物群中發現一類新的翼龍化石，汪筱林和巴西古生物學家亞歷山大·凱爾納（Alexander Kellner）等合作，在《自然》子刊《科學報告》（Scientific Reports）上發表了《一件來自中國早白堊世長有不尋常下頜脊的翼龍與可能的不同尋常的捕食策略》的研究論文，命名了阿凡達伊卡蘭翼龍，因為它神似電影《阿凡達》中的飛行翼獸——伊卡蘭，所以就以《阿凡達》中的飛行坐騎的名字命名了它。

科學家根據化石記錄認為伊卡蘭翼龍屬於中等翼龍，翅展約1.5米，腦袋較大，長度25-30厘米，頭骨尖長，下顎骨前下方有向下突出的脊凸，脖子細，身體短，尾巴更短，前肢長、後肢短，可能有較短毛。

趙闖根據這些化石提供的信息，和汪筱林反覆討論推演伊卡蘭生活時的形態。汪筱林說：「這類翼龍下頜後部的皮囊應為鬆軟狀態，有點像現在的鵜鶘那種感覺，趙闖開始畫的時候感覺有點硬，後來就修改了一下，看著更軟一些就對了。」

阿凡達伊卡蘭翼龍場景復原

「最會畫畫的古生物學家」

現在的趙闖不僅是一名畫家，也是半個古生物學家，不過在他看來，自己不具備一個科學家天生的「好底子」，所以沒有想過要專門研究恐龍。在2006年與汪筱林等合作，在發表《自然》雜誌兩年後，趙闖在中科院古脊椎所做畢業實習，在汪筱林課題組完成了格格翼龍的復原圖作為他的畢業設計。

「我自知做不了科學家，但這就是我最想要的結果。」趙闖說，「我覺得跟古生物學家的區別就是我會畫畫。」趙闖笑起來，他繼續說：「我不可能去針對一種生物深入研究。為了積累畫圖的能力，不僅要與科學家多交流、看文獻資料，也要跟科學家出野外，我多數是學習，得知道這是怎麼回事，如果要區別一塊骨骼的不同和意義，那就做不到了。」

不過，在汪筱林看來，趙闖畫恐龍等古生物復原圖需要掌握的知識並不比古生物學家少多少，在他眼裡，趙闖是一位會畫畫的古生物學家。「古生物學家的研究領域很專，比如研究翼龍的就熟知翼龍，對其他動物也許並不很熟悉，而趙闖掌握的知識面要非常廣，各種類群的動物都要知道一些，植物也需要知道。做一個古生物學家容易，做一個會畫畫的古生物學家很難。」

膨大摩洛哥三葉蟲

古生物復原圖的意義對於公眾來說影響更大，對古生物學家而言，能把他們專業的語言用通俗的文字和圖像呈現給公眾尤其是青少年朋友們。古生物學家的工作方式不是在研究化石，就是在去尋找化石的路上。這些化石如果放在科學家的實驗室或辦公室里，你永遠不知道他們到底在挖什麼、研究什麼。

趙闖的畫為公眾提供了答案。科學家的論文永遠是比較深奧的，充滿了數據與表格，以及骨骼圖，而趙闖把他們的一篇篇深奧的文章「變成」一幅幅清晰易懂的精美圖畫，展現在公眾眼前。所以，趙闖不僅是一名科學畫家，也在公眾與古生物學家之間搭起了一座橋樑。

汪筱林（左）與趙闖（右）

除了復原展示古生物學家的研究成果，趙闖還出版了大量科普圖書。2016年，趙闖和科學童話作家楊揚聯合出版了《趙闖和楊揚的恐龍物語——六隻小恐龍》，不僅把恐龍畫成了故事，還配有六隻可愛的小恐龍模型。除此之外，還有很多關於恐龍等古生物方面的科普圖書，例如《它們》《兒童百科全書——恐龍的秘密》《翼龍專家》等數十部，影響相對最大的作品，就是在今年5月公開發行的首套恐龍郵票。趙闖不但畫恐龍，還做了大量的恐龍等古生物雕塑，立體的展現了6500萬年前就在地球上滅絕的恐龍形象。

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一隻霸王龍的「出土」過程：