古生物学史

古生物学史（history of paleontology）研究人类通过化石记录理解地球生命演化历史的历程。作为一门介于生物学和地质学之间的交叉学科，古生物学的起源可追溯至古代对化石的零散认知，但直到18世纪末至19世纪初，随着乔治·居维叶对比较解剖学的系统运用和对灭绝现象的确认，古生物学才真正成为一门独立的科学学科。

在西方，现代古生物学的发展经历了17世纪尼古拉斯·斯坦诺开创的地层学、18世纪居维叶的比较解剖学革命、19世纪查尔斯·达尔文演化论的影响，以及20世纪以来对大灭绝事件、寒武纪大爆发和前寒武纪生命的新认识。在中国，古生物学从民国初年西方学者的考察活动起步，经过近百年的发展，凭借得天独厚的化石资源，已成为国际古生物学研究的重要力量。

## 早期探索：17世纪以前

早在公元前6世纪，希腊哲学家克塞诺芬尼（公元前570–480年）就认识到某些化石贝壳的有机起源，并以此论证陆地曾一度位于海水之下。希罗多德（公元前484–425年）、埃拉托斯特尼（公元前276–194年）和斯特拉波（公元前64–24年）等古代学者也都提及了海洋化石存在，显示陆地曾位于水下。文艺复兴时期的列奥纳多·达·芬奇（1452–1519）在其未出版的手稿中得出了化石贝类曾是海洋生物的正确结论。他对遗迹化石（如生物钻孔和潜穴）的研究尤为超前，指出化石中的钻孔痕迹是蠕虫在贝壳尚未干燥时留下的运动痕迹，被后世尊为Q2315537的奠基人。达·芬奇对遗迹化石的解释超越了之后数百年的研究水平——直到19世纪，遗迹化石仍常被误认为是海藻（fucoids）。

在伊斯兰世界，11世纪的波斯博物学家伊本·西那（Avicenna）在其《治愈之书》（1027年）中提出了石化的流质（succus lapidificatus）理论来解释化石的成因，这一理论在14世纪经萨克森的阿尔伯特进一步阐发后，被16世纪的大多数博物学家所接受。

在宋代中国，沈括（1031–1095）利用太行山中的海洋贝壳化石推断出地质地貌变迁和海岸线的移动。1088年，他在延安发现了地下埋藏的石化竹子，据此提出了关于气候变化的理论——延安当时属于干旱气候区，并不适合竹子生长。沈括的工作比欧洲同类观察早了数百年。后世学者将其视为中国古生物学早期的杰出代表。

16世纪，欧洲的博物学家开始广泛收集化石和矿物标本，并建立了系统的收藏柜（cabinet of curiosities）。康拉德·格斯纳在1565年出版的化石著作中首次详细描述了这样的收藏柜，他的研究者网络直接预示了17世纪科学团体的形成。

## 古生物学的诞生：17–18世纪

17世纪启蒙时代的自然哲学变革深刻影响了化石研究。1667年，尼古拉斯·斯坦诺发表了一篇关于鲨鱼头颅解剖的论文，将鲨鱼牙齿与常见的化石“舌石”（glossopetrae）进行了比较，得出结论：这些化石就是鲨鱼牙齿。1669年，斯特诺的《固体中天然固体的先驱论文》出版，他首次区分了在岩石中形成的晶体和外部进入的化石，认识到某些岩石是由水平沉积层的连续堆积形成的，化石则是被掩埋在沉积物中的生物遗骸。这一工作奠定了地层学的基础。

罗伯特·胡克在1665年出版的《显微图谱》中比较了石化木和普通木材，提出了“含石质粒子的水浸透”而形成石化的理论，并挑战了化石是“土地中某种非凡的可塑力量形成的石头”的流行观点。胡克还准备接受某些化石可能代表已经灭绝的物种。

18世纪末，乔治·居维叶在1796年提交了关于现存和化石象类的论文，通过比较解剖学首次证实猛犸象和乳齿象是不同于印度象和非洲象的独立物种，且均已灭绝。此后他又鉴定了南美的大地懒（Megatherium）化石。居维叶的工作确立了灭绝这一概念的科学地位。他的灾变论认为地球历史上曾发生过多次灾难性事件，每次灾难后都会有一批新物种出现。同一时期，威廉·史密斯利用化石进行地层对比，创立了化石顺序律（principle of faunal succession），绘制了首张英格兰地质图。史密斯的发现使化石成为识别和对比地层的关键工具。

## 19世纪的全面发展

1822年，法国学者亨利·马里·杜克罗泰·德·布兰维尔首次使用“paléontologie”一词指代通过对化石研究古代生物的科学。19世纪上半叶，玛丽·安宁在英国的莱姆里吉斯发现了最早的鱼龙（1811年）和蛇颈龙（1821/1823年）骨架化石，她还发现所谓的“胃石”其实是粪化石，为理解古代食物链提供了重要线索。

在北美，19世纪后半叶的“化石战争”中，奥塞内尔·查利斯·马什和爱德华·德林克·科普竞相发现大量恐龙化石，极大地推动了古脊椎动物学的发展。这场激烈的科学竞赛产生了异特龙、梁龙、三角龙等众多著名恐龙属种，也促进了美国西部的地质调查。

1820至30年代，英国地质学家威廉·巴克兰描述了斑龙（Megalosaurus），吉迪恩·曼特尔描述了禽龙（Iguanodon），这些发现与玛丽·安宁的鱼龙和蛇颈龙一起，共同构成了恐龙研究的早期基础。居维叶在1804年描述了巴黎盆地的古兽马（Palaeotherium）和缺齿兽（Anoplotherium）等哺乳动物化石，并绘制了最早的古生物复原图，被视为古艺术的雏形。

法国植物学家Q73990在1828年发表了关于化石植物历史的研究，将植物史分为四个阶段，奠定了古植物学的基础，并证明了地球气候在历史上的变化。

1859年查尔斯·达尔文发表《物种起源》后，古生物学的重心转向了理解演化路径，包括人类演化。大量过渡化石被陆续发现，为达尔文演化论提供了有力支持。

## 中国古生物学的百年历程

根据古生物学家周忠和的回顾，中国古生物学经历了三个主要发展阶段：

### 西方学者的早期考察（1920年代以前）

19世纪60年代至20世纪初，西方探险家和传教士率先在中国进行了化石考察和采集。1860年代，法国神父阿尔芒·戴维在辽西采集了鱼类化石（戴氏狼鳍鱼）。英国学者理查德·欧文早在1870年就发表了关于中国哺乳动物化石的论文。美国学者Q377078、德国学者费迪南德·冯·李希霍芬、瑞典学者斯文·赫定和安特生等人均在华开展了系统的地质调查和化石采集。这些化石大多被运往国外博物馆收藏。

### 中国古生物学的诞生（1920–1949年）

1920年代，中国学者开始萌发“中国化石应当留在中国”的强烈意识。1929年周口店北京猿人头盖骨的发现（裴文中）产生了重要的国际影响，至1937年共发掘出包括五个完整头骨在内的约四十个个体的北京猿人材料和大量动物化石。

中国古生物学的诞生首先归功于丁文江——中国地质学的主要奠基人。1913年他在工商部开办地质研究所，亲自教授古生物学，被胡适称为“中国人第一次教古生物学”。1916年，他与章鸿钊、翁文灏一起组建农商部地质调查所。1920年，丁文江邀请美国古生物学家葛利普（Amadeus W. Grabau）到北京大学地质系任教，同时担任地质调查所古生物室主任，标志着中国古生物学系统研究的起点。葛利普在中国工作至1946年去世，培养了一批杰出的地质古生物学家，包括杨钟健、乐森𬍤、斯行健、裴文中、黄汲清、赵金科等。

此后，中国学者开始出版自己的研究成果。1922年葛利普协助创刊了《中国古生物志》。1929年中国古生物学会在北平成立，孙云铸为首任会长。1938年，杨钟健开始了以云南禄丰恐龙动物群为重点的研究，此后成为“中国古脊椎动物学之父”，英国自然历史博物馆至今将他的画像与达尔文、欧文等学者的肖像悬挂在一起。同一时期，尹赞勋、卢衍豪等人在西南地区开展了大量古生代地层古生物研究。

### 中华人民共和国成立以来的发展（1949年至今）

新中国成立后，古生物学研究逐步体系化。1951年中国科学院南京地质古生物研究所成立，成为亚洲最大的古生物学研究所。同年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（前身为1929年成立的新生代研究室）在北京成立，成为中国唯一的古脊椎动物学与古人类学研究机构。1953年《古生物学报》诞生，1957年杨遵仪等人出版了第一部中文《古生物学教程》。

从1949年到1970年代，由于国家生产建设（油田、煤田等矿产探寻）和编制1:20万地质图的需要，大批地层古生物学家应运而生。中国古生物学家在全国各地开展了大量野外考察，包括祁连山、珠穆朗玛峰、青藏高原和南极等地区的科学考察。

1978年改革开放后，中国古生物学进入了新的发展阶段。1984年，侯先光在云南澄江发现了澄江生物群（寒武纪早期），这一发现被学者称为“二十世纪最惊人的科学发现之一”。

1990年代，辽宁省的热河生物群发现了保存精美的带羽毛恐龙和早期鸟类化石，在国际上引起轰动。孔子鸟（Confuciusornis）、原始热河鸟（Sinosauropteryx）和小盗龙（Microraptor）等化石的发现，为鸟类起源于恐龙的假说提供了关键证据。中国东北地区成为世界研究鸟类起源的热点。

2001年，美国《Science》期刊以“精美的中国化石为生命史书增添新篇章”为题专题介绍中国古生物学研究，这是该刊首次为一个中国科学分支领域开辟如此多的版面。进入21世纪，中国已拥有“世界上最好的化石和最好的古生物学家”。中国学者已成功让十颗地层界线“金钉子”落户中国，在国际地层学领域占据了重要地位。

## 20世纪以来的当代发展

20世纪后半叶，古生物学的关注点从单纯描述化石转向理解生物演化的机制和模式。对白垩纪-古近纪灭绝事件（K-Pg灭绝事件）的研究改变了人们对大灭绝在生命演化中作用的认识。对寒武纪大爆发和埃迪卡拉生物群的研究将人类对复杂生命的认知推向了前寒武纪时期。

Q17113916、CT扫描和同步辐射等新技术的应用，使得从化石中提取古DNA和古蛋白质成为可能，极大拓展了对系统发生学和演化发育生物学的理解。对过渡化石的系统研究已为脊椎动物各类群之间的亲缘关系提供了大量证据。在人类演化领域，中国学者在周口店基础上继续推进，在湖北、安徽、河北等地也发现了重要的古人类化石遗址。

中国学者在带羽毛恐龙、早期鸟类和前寒武纪古生物学领域的持续发现，继续推动着古生物学向前沿发展。中国已成功将十颗全球金钉子落户中国，并在澄江生物群、热河生物群和瓮安生物群等世界级化石库的研究中占据领先地位。2001年，《科学》杂志为中国古生物学开辟专题，2009年《自然》高级编辑纪瑞（Henry Gee）高度评价了中国古生物学研究的国际地位。