张弥曼：追寻＂从鱼到人＂的证据

　　今天是第109个“三八”国际妇女节，我们向网友介绍一位“永远坚定地探索着人类的起源，勘测那些在地球和时间中旅行的鱼”的女科学家。

　　张弥曼，1936年出生于南京，中科院古脊椎动物与古人类研究所教授、英国林奈学会会士、瑞典皇家科学院外籍院士，主要从事比较形态学、古鱼类学、中-新生代地层、古地理学、古生态学及生物进化论研究。1991年当选中国科学院院士。

张弥曼（中）在“世界杰出女科学家”颁奖典礼上

　　半个多世纪前，年轻的张弥曼为揭开四足动物起源的谜团，付出了艰苦的努力。如今，已是耄耋之年的她，仍然在古鱼类研究领域进行着不懈的探索。

　　生物学界有一句值得玩味的话：“人其实是经过精心修饰的鱼。”这句话的意思是说，某一类鱼放弃水中生活登上陆地，堪称地球史上里程碑式的事件；包括人类在内的所有更高等的脊椎动物，也就是所谓的“四足动物”，都可以追溯到这个共同的祖先。但究竟是哪一类“坚强”的鱼，可以当得起这样的荣耀？

　　2018 年3 月，联合国教科文组织将“世界杰出女科学家奖” 授予中国古鱼类学家张弥曼，以表彰她对水生脊椎动物向陆生动物演化过程的研究成就。

　　青年时代，结缘杨氏鱼研究

　　在北京的中国古动物馆肉鳍鱼类展区，陈列着一具看上去非常复杂的蜡质模型。如果仔细观察，人们会发现这其实是一个鱼类的头骨，只是被成比例地放大，以便让研究者能看清更多的细节。它见证着一种如今已经几乎消失的研究方法，还有半个多世纪前张弥曼在遥远的瑞典完成的一项开创性研究。

张弥曼家庭旧照

　　从查尔斯·达尔文写作《物种起源》的年代开始，所有的更为高等的脊椎动物都起源于某一类“勇于登上陆地”的鱼，逐渐成为生物学界的共识。根据史前鱼类和两栖动物化石提供的线索，人们认为肉鳍鱼类中的总鳍鱼是当年的“开路先锋”。这是因为，我们今天所见到的大部分鱼类都属于硬骨鱼类，身体里的骨骼都已经完全骨化，而绝大部分现代的硬骨鱼类属于辐鳍鱼类，鱼鳍里没有中轴骨，而是由辐射状的鳍条支撑；但也有很少一部分硬骨鱼类需要归入肉鳍鱼类的范畴，它们的鱼鳍不是直接连在身体上，而是通过一个像小臂的结构与身体连接。古生物学界认为，这个结构与现代陆地脊椎动物的四肢存在演化上的承接关系；对孑遗至今的肉鳍鱼类，比如拉蒂迈鱼的研究，也支持这样的结论。

1968年张弥曼（后排右1）随地质勘探队在浙江永康磨石山合影

　　但孑遗至今的肉鳍鱼类，还包括了能够离水生活一段时间的肺鱼。那么，究竟是肺鱼和四足动物的关系更接近，还是总鳍鱼类和四足动物更接近？ 1965 年，张弥曼前往瑞典自然历史博物馆学习的时候，她意识到这个问题很复杂，而且还没有得到解决；但她手中的一件在云南曲靖泥盆纪早期（距今约4.1 亿年）地层中发现的鱼类头骨化石，有可能是揭开谜底的关键。因为，这个头骨属于一种后来被命名为先驱杨氏鱼的原始肉鳍鱼类，“杨氏”的属名是为了纪念中国古脊椎动物学的奠基人杨锺健院士。

　　在现代CT 技术尚未出现的20 世纪60 年代中期，发达国家的古生物学界推崇一种极为艰苦但利于发现细节的研究方法，称为“连续磨片法”。只要化石并非孤本，古生物学家就可以用极为精密的手法，将这件化石逐层打磨，每次只磨去几十微米厚的一层，再涂上二甲苯以增强细节，然后对打磨面进行拍照。

　　接下来，研究者需要根据胶片的投影，手工画出打磨面的放大图像，再将蜡倒在图上，压制成薄片并且精心雕琢细节，使蜡的覆盖范围与手绘图像完美重合，就得到了一块合格的磨片。最后，研究者需要将所有的磨片按顺序叠加在一起，得到化石的放大模型，并据此开展研究。这样虽然损失了化石原件，但一些在原件上不一定能看清的细节特征，反而可以在模型上看出来，并且古生物学家有可能据此得出关键性的结论。

　　为了揭开四足动物祖先的“身世之谜”，张弥曼对自己的化石标本进行了连续磨片。因为每一张蜡模都必须完美地显示细节，所以手工绘图环节就需要捕捉标本上所有的细节，画一张稍微复杂一些的图就需要十多个小时。那段时间，她每天晚上只能睡四五个小时。渐渐地，博物馆里的人都知道这个中国女人“不睡觉”。于是，有人给她搬来躺椅；有人在她桌上放一束鲜花以表达敬意。经过持续两年的艰苦努力，这件长度只有大约28 毫米的化石，被转换成了540 多张厚度不到1 毫米的蜡模！

野外考察期间团队中张弥曼（中排右6）是唯一女性

张弥曼（右5）在瑞典进修期间与老师和同学合影

张弥曼（右）与导师雅尔维克在一起