還記得小學課文《黃河象》嗎？這具化石在北京自然博物館已展出45年，它馬上將以新的形象示人。科學家們的古象研究故事很精彩。

撰文/供圖 王寶鵬 劉迪 張玉光 (北京自然博物館)

圖文編輯/丁林 新媒體編輯/呂冰心

化石是歷史長河留給人類的寶貴資源。在我們古生物科研人員眼中，任何一塊化石都有不可替代的價值。如果將地層比作一本書，那麼化石就是其中的文字，是我們瞭解地球生命演化，恢復古環境、古生態必不可少的鑰匙。

任何一次化石發現，都會帶給我們巨大驚喜和期盼。像偵探破案般發掘出化石，再一步步抽絲剝繭、破解其中蘊藏的密碼，是我們工作的最大動力。

“黃河象”化石就是個典型的例子。黃河古劍齒象是20世紀中國古生物學的重大發現之一，在發現時就被廣泛報道，引起熱烈反響。後來，由科普作家劉後一創作的《黃河象》選進小學五年級語文教材，讓黃河象印在了幾代中國人的心裏。

黃土高原上怎麼會有大象？

1973年1月下旬，古生物學界迎來了一次大發現：甘肅省合水縣馬蓮河畔的河口工地上，當地農民在修水電站時，發現了兩根形似木頭的“龍骨”。河口水電站工地的負責人聞訊迅速保護了現場，並告知了合水縣文化館。

△黃河象化石地點全景（圖片來源：《黃河象》）

由甘肅省文物考古研究所的謝駿義先生、蘭州大學的谷祖剛老師以及合水縣文化館的許俊臣先生初步考察後，認定出露的“龍骨”爲大象的門牙化石。當地有關部門以及長慶油田地質工作者接到消息後十分重視，也迅速行動起來。到了當年4月初，一支由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、甘肅省博物館、慶陽地區文化館以及合水縣文化館組成的聯合發掘隊，開始了對古象化石的艱苦發掘工作。

乾旱溫涼的黃土高原發現了古象的消息一經傳出，就引起了遠近羣衆強烈的興趣，帶着質疑與好奇的鄉親絡繹不絕地前往觀看——據發掘隊粗略統計，前來參觀的民衆達兩萬多人。發掘隊在開展科研工作的同時，還要向羣衆進行科學普及，其熱鬧場景可想而知。

在那個科學普及程度不高的年代，“在黃土高原發現大象化石”對許多人來說無異於天方夜譚——人們沒法理解，大象怎麼會在乾燥的黃土高原上生活？

△圖片來源：《黃河象與遠古動物》

其實，哪怕是在近半個世紀後的今天，我們在給博物館裏的觀衆普及科學知識的時候，也經常感慨人們科學常識的缺失。科技創新和科學普及是創新發展的兩翼，科學普及之路任重而道遠。

象頭的發掘尤其艱難

化石發掘需要專業的技術和手段。我們在開展野外發掘工作時，總要想盡一切辦法保護化石的周全，一丁點的疏忽和大意，都可能會帶來不可挽回的損失。

當年古象的發掘工作，由古脊椎所的鄭紹華、趙聚發先生作爲技術指導，謝駿義先生負責行政事務。最先被挖出來的是象頭，在象頭的下面和周圍還發現了脊椎骨、肋骨、腿骨等。隨着發掘工作的進行，一具完整的大象骨架逐漸呈現在人們的面前。

△圖片來源：隴東報

挖掘象頭對那個時代的發掘隊而言，是個空前的挑戰。古象雖然體型碩大，但骨皮很薄、骨質極爲疏鬆。古象頭骨尤其脆弱，其內部呈蜂窩狀，特別鬆脆。如果貿然挖掘，必然會導致其斷裂破碎，頭骨一旦破損又極難修復。

發掘隊想盡了一切辦法對象頭進行了加固：首先在頭骨表面反覆塗刷稀膠，然後在頂部鑽孔，將一桶又一桶的稀膠灌入顱腔。等稀膠乾結以後，再用棉紙和石膏裹在化石表面進行加固。其他的脊椎骨、四肢骨、肋骨、趾骨等，也都用這種方法進行了加固。

爲了將頭骨完整地搬回去研究，現場科研人員還採用了“套箱法”，即先把頭骨化石的周圍鑿開、套上箱子，然後在箱子內灌上石膏加以保護，最後把箱子封好。歷經一個多月的發掘工作後，古象全身的骨骼變成了12口大箱子，其中最大的就是頭骨化石。

△圖片來源：隴東報

裝象頭的“套箱”重達3噸，當時發掘隊召集了40多人都未能將其拖動，最後不得不拓寬道路，讓拖拉機將套箱拖拽到汽車能抵達的河灘上，同時又從長慶油田借來兩輛卡車，纔將黃河象化石拉至西安西站，隨後由火車運至北京。

到達北京的古象頭骨經過了科研人員的精細修復。剔除圍巖後，它也還有1噸多重。

保存最好的劍齒象化石

化石被髮掘回來以後，科學家要還原它的真面目。我們會對化石進行科學的描述，然後根據化石的解剖學特徵，對它們進行分類命名，在“生命演化樹”上幫它們找一個準確的定位。

古象化石運抵北京後，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所投入多人進行修復、復原和裝架工作。依據黃河象化石的門齒和臼齒特徵，科學家在1975年將其命名爲“黃河劍齒象”（Stegodon huanghoensis）,劍齒象是物種的屬名，Stegodon源自於古希臘語，steg意爲屋脊，odon意爲牙齒，Stegodon意即“屋脊齒”。由於它被發現於黃河流域，研究人員給它取了種名“黃河”（huanghoensis）。

△劍齒象（右圖）的象牙不僅長，還相互貼近。在許多當代復原圖中，年長劍齒象的象鼻都撇在一側（來源於網絡）

後續的研究發現，黃河象應該屬於師氏劍齒象（Stegodon zdanskyi）。師氏劍齒象由霍普伍德（Hopwood）在1935年命名，黃河劍齒象與師氏劍齒象有些不同，但它們之間的差異沒有達到種羣之間的差別，屬於“同物異名”，依據古生物命名的時間優先法則，1975才命名的黃河劍齒象，應該歸入師氏劍齒象（Stegodon zdanskyi）。不過，由於黃河象這個名字早已經蜚聲海內外、深入人心，因此至今仍被人們沿用。

黃河象的發現震驚了世界。它是世界上保存最完好的劍齒象化石，除了尾椎缺失外，其他骨骼幾乎全部被保存下來，甚至難以發現的舌骨也完整留存，在一百多塊腳趾骨中，直徑近3~4釐米的末端趾骨也都保存完好。

△黃河象舌骨化石，1a、1b分別爲左右舌骨大角（圖片來源：《黃河象》）

黃河象的軀體高大，肩高4米、體長8米，門齒長達3米。化石的個體之大、時代之早、保存之完整，迄今都是世界唯一。

化石訴說古老的生命故事

科學家根據化石的骨骼特徵和牙齒磨蝕程度推斷，這是一頭老象，喜歡喫鮮嫩的樹葉和樹枝（與今日的非洲象相似）。此外，從化石的身軀巨大、頭骨呈方形、門齒粗壯、骨盆較窄、骨盆腔不光滑等一些特徵來推斷，它應該是一頭公象。

隨着研究的深入，黃河象的故事也逐漸清晰地呈現在研究者面前：它的生活年代爲200多萬年前的早更新世，當時的隴東地區還屬於炎熱乾燥的熱帶或亞熱帶氣候，與現在的氣候大爲不同。當時的黃河象是隴東草原的霸主，它們成羣結隊地覓食、嬉戲，與成羣的三趾馬、羚羊和鴕鳥等動物和睦相處。

△黃河象生活場景復原圖

有一天，一頭年老的公象來河邊喝水時，失足陷於泥潭之中。老象發出求救的吼聲，整個象羣都前來搭救，領頭的母象奮力用長鼻抓住它的尾巴，但老象依舊在越陷越深——突然間，老象的尾巴被拉斷了，它完全陷入了泥潭之中，身軀被泥沙迅速掩埋起來。

歷經二百多萬年的埋藏，老象的皮膚與肌肉早已腐爛，骨骼被保留下來形成化石；它斷掉的尾巴在草原上遭受風吹日曬，最終消失了。這是目前人們對於黃河象缺失的尾椎做出的最合理的解釋。

黃河象與自然博物館的緣分

著名科普作家劉後一先生所著的《黃河象》開篇第一句是“北京自然博物館的古生物大廳裏，陳列着一具大象的骨架，這就是古代黃河象骨骼的化石。”

如今我們來到北京自然博物館工作，能和它零距離接觸，總有種莫名的親切感——《黃河象》曾多次被選入小學語文課本中。一代又一代的人讀着黃河象的故事長大。我們小時候也曾經在讀着黃河象的故事時，想象過它失足落水的場景。

黃河象化石之所以能來到北京自然博物館展出，要得益於博物館的第一任館長楊鍾健先生。當時楊先生是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長，同時兼任北京自然博物館館長。1973年，爲了拍攝科普電影《黃河古象》，黃河象的化石被裝架至北京自然博物館，後來於1974年10月在北京自然博物館展出。

△楊鍾健先生在研究黃河象化石

古象的雄姿，震撼了無數人。隨着科教片《黃河古象》、小學語文課文《黃河象》，以及《人民畫報》相關報道的傳播，它也走向了全世界。

△《人民日報》報道黃河象發現的版面

1980年，黃河象隨“北京猿人展覽”東渡日本展出。由於化石的頭骨太過沉重，因此只有身體骨骼化石隨展覽在東京、大阪、名古屋、北九州巡迴展出。從日本展出歸來後，軀體骨骼化石被保存至中國科學院古脊椎動物與古人類研究所至今，而頭骨化石一直被保存在北京自然博物館。

黃河象身體骨架離開北京自然博物館以後，有不少中學生仍慕名前來博物館觀看黃河象，最終卻失望而歸。爲了彌補這一遺憾，北京自然博物館決定重新翻制一具黃河象的模型，將古象“請回來”。

因爲陳列的黃河象模型是依據化石本身複製的第一具模型，和真標本最爲接近，於是博物館專門前往甘肅省博物館複製黃河象模型，在甘肅省博物館的大力支持下，模型複製工作在短時間內順利完成。1993年國慶節前夕，新複製的黃河象運達了北京自然博物館，久別的黃河象又重新回到了觀衆的面前。

△甘肅省博物館的黃河象化石複製模型（來源於網絡）

自1974年黃河象首次在北京自然博物館展出開始，二者就結下了不解之緣。如今，寶貴的黃河象頭骨仍然保存在博物館中。大自然留給人類的這一寶貴資源，我們始終在無微不至地精心呵護着——化石是一種特殊的岩石，長期暴露在空氣中也會發生風化。因此，每過幾年我們就要爲其“刷牙洗臉”，清除掉化石表面灰塵後再刷上一層專門調製的稀膠來減緩風化的速度。

“再見”黃河象

1974年10月黃河象正式在北京自然博物館展出以後，至今在我館展出已有45年。黃河象作爲世界上最完整的一具劍齒象化石，是我館最有代表性的“明星化石”之一。 在經歷過4次改陳的古哺乳動物展廳，黃河象一直都是展覽的主角。

△改陳之前的古哺乳動物展廳，黃河象化石是展覽的主角

近十幾年來，關於哺乳動物的起源和演化又有了許多新的化石材料發現，當初的展覽已經無法科學詮釋古哺乳動物的發展演化。爲了讓觀衆獲取最新的科學知識，博物館決定重新對古哺乳動物展廳進行改陳。由於展廳面積僅有400平米，爲了展現更多近年發現的古哺乳動物的化石珍品，博物館內幾經討論，決定不再展出黃河象的整體骨架，而將承載了幾代人回憶的黃河象頭骨化石作爲新展廳的重要展品。

黃河象的整體骨架模型雖在新展覽中消失，但我們仍可“再見”黃河象的頭骨真品，讓更多觀衆看到這個歷史的見證者。

△新展廳仍保留了黃河象頭骨化石

新的“古哺乳動物專題展覽”相比改陳前的展廳，化石展品數量增多，共展出了107件化石展品，包括了整個哺乳動物演化支系的大部分動物。重要標本有中華侏羅獸、雙鉢翔齒獸、南雄階齒獸、劍齒虎、巨鬣狗、三趾馬、猛獁象、巨犀、和政羊等。龐大的象類家族中的黃河象、鏟齒象等化石標本，仍是被重點保留下來的特色。

在布展的過程中，重達1噸的“大腦袋”還是給我們帶來了不少難題。爲了能把黃河象的頭骨安穩放到展櫃中，布展的工作人員要先把它架起來一點點，在下面墊木頭，再架起來一點，再墊……直至頭骨抬升到1米高時，用起重設備將其橫推到展櫃中去。這個展櫃也是專門爲黃河象定製的，具有鋼架結構，能夠承受2噸重量。

黃河象從被發現的那一刻起，就註定了不平凡。它的形象早已深入人心——幾十年過去了，一代代青少年讀着它的故事，前往博物館一睹它的雄姿，品味它的神奇；如今，它仍默默地陳立在博物館裏，訴說着自己的故事。我們希望，未來會有更多人記住它，瞭解它輝煌的過去。

參考文獻：

1.《人民畫報》，人民畫報社，1974年第12期，總318期。

2.《黃河象》，黃河象研究小組著，1975年，科學出版社。

3.《黃河象與遠古動物》，北京自然博物館著，1996年，農村讀物出版社。

4.《追憶黃河象——一個考古人的手記》，謝駿義，2017年，科學出版社。

出品：科普中央廚房

監製：北京科技報 | 科學加客戶端

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