“说到恐龙，人们往往想到凶猛的霸王龙或者笨重、迟钝的马门溪龙；谈起鸟类，我们头脑中自然会浮现轻灵的鸽子或者五彩斑斓的孔雀。二者似乎毫不相干，但近年来发现的大量化石显示：在中生代时期，恐龙的一支经过漫长的演化，最终变成了凌空翱翔的鸟儿。”这是人教版小学四年级的语文课本《飞向蓝天的恐龙》的开头，恐龙与鸟类，在人们普遍认知里看似风马牛不相及的物种，或许来自同样的祖先。写下这篇科普文章的古生物学家徐星，在过去的二十多年中，与合作者命名了80余个恐龙新种，是世界上发现并命名恐龙最多的科学家，被大家亲切的称为“恐龙院士”，在湖心讲堂春季公开的现场，他以鸟类起源为例，复原了生命的历史，介绍了恐龙是如何飞向蓝天。

首先徐星介绍了关于生命之树的研究，这是研究生命历史演化的最基本框架，它直观展现了所有生物类群间的进化关系，并阐明各种生命现象和性状的起源、进化式样和规律。

什么是鸟？鸟在生命之树中处于什么位置？根据生命之树的推演，鸟的祖先是什么？不同科学家通过努力，让大众对于这些问题越来越了解，但是这些认识就一定正确吗？徐星认为：“科学研究总是这样，它不是直线性进步的，而是曲折，有前进也有后退，有确定性的产生也有不确定的产生。”他举例，曾经传统观念都认为始祖鸟是现代所有鸟类的祖先，但随着研究深入，他们在2011年提出了始祖鸟并不是现代鸟类的直接祖先，而是另外一类我们熟悉的恐龙的祖先，这就是鸟类起源生命之树构建过程中的一个全新观点。

徐星

了解了什么是生命之树，科学家开始关注生物演化历史过程中的性状演化，徐星要分享的第二个故事就是关于鸟类翅膀的演化。

鸟类翅膀最重要的部分相当于人的手，如果我们观察鸟类翅膀，我们可以辨认出来它有三个手指。那么，鸟类的三个手指跟人类的三个手指头是怎样的对应关系？

徐星介绍，胚胎发育的研究告诉我们，鸟类的翅膀相当于人类中间的三个手指头；如果从化石形态来看，传统上认为它一定是第一、二、三个手指头，因为恐龙看起来退化了外侧两个手指头，但是泥潭龙化石的发现显示，这种恐龙有一个高度退化的大拇指，表明并非所有恐龙都是从外侧退化手指的；更加意外的是，发育生物学家通过转录信息判断，现代鸟类手指有可能是第一、第三和第四指。

不同的研究给出了不同的答案，不同的数据对于鸟类手指的同源判断给出不同答案，究竟是数据出了错，还是理论本身就不对呢？科学研究从来不是那么简单，不同时期有不同的科学研究问题，徐星认为，正如生物演化一般，科学研究也有其阶段性，一些科学概念完成了历史使命后会退出科学舞台。

了解了翅膀，科学开始关注翅膀的一个很重要的功能——飞行。远古的恐龙飞行能力如何产生？能力是强还是弱？化石不会飞，但是其中却能告诉我们很多信息。徐星介绍说，目前有两大类方法可以判断已经恐龙的飞行能力，一是基于形态生态学的方法，二是使用生物力学的方法，包括用机器人模型。

关于对灭绝动物飞行能力的推断，徐星举了一个例子——他们在2000年命名的小盗龙，这是一种和鸟类很相似的恐龙。通过对化石的观察，发现它的羽毛是高度不对称的，这种高度不对称的飞羽不仅在胳膊上，也还在脚上，通过这些，研究团队认为小盗龙是拥有四翼的恐龙。在这过程中，存在许多不同的声音，徐星和他的团队根据自己发现，进行合理的推断和考证，最终在2003年，徐星团队发表了四翼恐龙的假说，认为恐龙经过四翼的阶段飞向蓝天。

“不同的学科都在对历史感兴趣，为什么？我想这是源自人类对自己来源的一种最深层次的追寻。”语言记录和实物证据让我们得以窥见地球过去的40亿年发生过些什么，作为曾经统治地球1.4亿年的霸主——恐龙，它们存在过的痕迹以化石的形式呈现在我们面前，通过徐星这样的科学家对于这些化石的解码，或许我们能明白地球——人类的家园，从哪里来，将去往何处。

湖心讲堂春季公开课的另一位主讲人，良渚古城发现者、考古学家刘斌，在2006年至2007年发现了良渚古城，为中华文明起源的研究提供了十分重要的资料。刘斌曾做客西湖大学WeMeet活动，带领西湖大学师生实地走到良渚古城，领略5000多年前先人的风貌与文明。本次公开课，他再一次做客西湖大学，从更宏大的视角出发，解读考古是一门怎样的学科，百年来中国考古学科如何发展。

考古学是如何产生的？对历史的关心自古有之，文艺复兴引发大众开始探索历史的兴趣，工业革命带来的工业化和城市化让许多文物重见天日，近代科学让我们开始了解宇宙地球以及人类本身……刘斌介绍，伴随着考古学的基本方法——地层学和类型学的成熟，以及丹麦考古学家汤姆森教授提出石器时代、铜器时代、铁器时代的“三期说”，考古学正式诞生了。世界早期考古与古代文明的发现让大众开始了解人类的起源和历史，逐渐颠覆传统的思想观念——基于神话传说的认知。

埃及罗塞塔碑的文字，亚述王国存在泥板文书，特洛伊城和迈锡尼文明的发现，古罗马的庞贝古城，洪都拉斯的玛雅文明，美洲文明墨西哥城，柬埔寨的吴哥窟，日本的贝丘遗址……在随后的几十年间，世界考古学家们开始了对各个文明的探索。

刘斌

那么，中国的考古学何时开始的呢？刘斌介绍，在考古界有一句话是，“没有殷墟就没有中国考古”。1899年，在北京的药店里意外发现了甲骨文，随后顺着线索找到了安阳殷墟。中国考古与历史有着非常密切的关系，这也是中国考古有与其他国家（欧洲考古、美洲考古）的不同之处。

随后，敦煌石窟的文书和西北地区的汉简也逐步被发现，这三大史料改写了中国的历史。在三大文物发现的20年之后，真正的现代考古才传到中国。刘斌提到了一个人：地质学家、古生物学家丁文江。他成立了中国地质矿物调查所，邀请许多外国学者来中国考察矿物，其中有一位考古学家安特生，1921年，他发现了周口店遗址的人牙化石，多次造访河南渑池仰韶，命名了仰韶文化。现代的考古学正式进入中国。随后也涌现了一批诸如吴金鼎、徐旭生、苏秉琦、李济、梁思永等中国著名的考古学家。

这些考古学家关心什么样的话题，当然不仅仅是“挖宝”，更重要的是人类起源、农业起源和国家起源。

刘斌重点介绍了他所熟悉的良渚文化。2006年，刘斌团队发现了良渚古城。坐落在西湖大学云谷校区西北方向不远处的良渚古城，距今已有5300多年的历史，作为中国史前文化的一个重要组成部分，良渚文明以其精美的玉器、宏大的水利系统和复杂的社会结构闻名，代表了新石器时代晚期人类社会的高度发展。

他的发现也是从石头中获得灵感，在发现古河道之后，对岸边进行了解剖，他思考这些石头是从哪个山上开采过来的？土是从哪里运过来的？开启了他“寻找看不见的城市”的考古之路。

在良渚古城的发现中，另一个重要的“石头”是“玉琮”。在反山墓地的挖掘中，刘斌团队发现了大量玉器，通过精美特殊的纹饰，我们得以看见5000多年前中国良渚先民高超水平的玉器制作工艺和精神信仰。

为何中国的考古学在近100多年飞速发展，有了许多新的发现？刘斌认为这离不开科学的进步和发展，例如碳14测年技术、DNA技术、同位素分析等，通过这些技术，我们开始了解万年前的人类如何在地球生活，如何形成一个个不同却也相似的文明。

现代科学带给考古巨大的视野，考古自身也促进了科学的进步的发展，与此同时，带来了强烈的民族凝聚力和文化认同感，而文化是流淌每个人血液里的基因，是与生俱来的渴望。考古的意义，不仅在于发现与挖掘，更在于感悟与传承。“无论是自然科学，还是人文科学，研究的目的都是认识宇宙、认识人生。”刘斌认为，考古里蕴藏了解码未来的钥匙，掌握这把钥匙，理解过去、把握现在、走向未来。

当飞向蓝天的恐龙与重见光明的文明遗迹“相遇”，这不仅仅是一次时空的交错，更是一次文化、科学与历史的对话。听完徐星和刘斌的分享，跟随湖心讲堂观众的视角，听一听他们的好奇心。

有人好奇生活在5000年前的良渚先民是否跟如今我们一样，对恐龙有着一定的认知。

提问：良渚神人兽面纹的特征和迅猛龙很像，迅猛龙化石是否影响着良渚先民的神魔形象呢？

刘斌：首先恐龙的时代与良渚相差太远，恐龙在1亿多年前就消失，人类从五百多万年才开始，从最近一百多年才开始认识，五千年前的良渚人肯定没有见过恐龙，他不知道恐龙长什么样，考古的分析也有一定的逻辑性，不是光看着长得像什么就是的。通过对于良渚神徽的分析，在早期左右两侧都是鸟的形状，在鸟的身体上就是神的眼睛，所以它的爪子是鸟爪，所以我们对图像的解释是比较有逻辑依据的。

徐星：五千年前的考古遗址发现中的物件与形象，跟生活在几千万年前的恐龙形象是否有关系，你当然可以遐想。我还经常遇到这样的问题，中国的龙与恐龙化石有没有关系？是不是中国龙文化的形成也受到了恐龙的影响？

从科学角度来解读的话，我们需要很扎实的证据，在五千年前人类对恐龙的认知为零，所以五千年前的考古物件很难借鉴迅猛龙。

但从另外一个角度来考虑，在中国大地上恐龙化石特别多，我在想先人可能在不同的时期碰见了恐龙化石，而且还有人看到了比较完整的恐龙化石，如果他看见了这些巨大的动物或形状奇奇怪怪的动物的遗骸，会不会对他的思想产生一些影响？产生影响的思想最终是不是有助于形成他大脑中的理念？包括中华文明的图腾龙的形成，包括考古遗址当中的考古物件形象的形成。我想你也不能百分之百排除这种可能性。这种开放的思维允许任何可能性的存在，考虑它存在的思维方式是值得鼓励的。

在两位主讲人的分享中，也有观众想了解科学与人文如何交织。

提问：在当代的学术研究中，科学与人文是如何有机交融、互相促进的？在当代人文历史考古中，自然科学的手段与工具有哪些有效的运用？而在自然科学研究中，人文层面的思考又有哪些促进作用？

徐星：我们看科学研究的历史，看人类社会发展的历史，实际上是科学与人文相互促进的历史。人类从远古时代，从狩猎采集时代进入到文明时代，进入到信息化、人工智能时代，不光是技术的进步，更重要的是人性光辉越来越灿烂，在我们的内心深处，包容，善良，同理，理解，人文的东西越来越多地被发掘出来。

对比文明进步的不同阶段，我们可以深切地感受到当下，与100年前、500年前、1000年甚至更古老的时候相比，我们这个社会从人文层面上的进步是巨大的，这个巨大的背后是人文本身进步的一个结果，另外也是一种科学与技术推动的结果，实际人文与科学是一直在促进社会进展的。

作为一个科学家个体，我们现在应该怎么做？现代科学进步以后，都给我们提供了思考：我们发展科学，到底要发展什么样的科学？要怎样把握它的方向？这绝对是从人文层面，或是人类命运层面上要思考的问题，每个人都有自己的答案。我想最好的答案一定在未来年轻的一代，其实你们也应该思考这样的问题，未来我们要给这个社会做怎样的事情。

刘斌：科学与人文实际上是没有什么隔阂的，我之所以给大家不光讲良渚，主要是想说明一个问题：科学对当今认识世界的重要性。现在考古学用航天卫星，也用探地雷达，我们关注的是自然，整个地球的变化与人类社会的关系。在当今有很多重大的问题，比如历史上北宋为什么一直在打仗？为什么北方一直要侵略？世界其他几个重要的文明为什么在4200年左右的时候发生转变？实际我们可以用科学有比较有说服力的解释，就是现在我们所认识的“厄尔尼诺现象”，地球大的环境受到海洋气候环境的影响，海洋环境与气候的影响直接改变人类历史。

用人类学、考古学的概念来定义“文化”，人类所创造的一切，包括理论、思想、信仰以及所有物质都是文化，我相信科学所有的目的都是为了更好地理解这个世界、理解人类。

更有人好奇，面对科学研究的道路，该如何做出取舍和选择？

提问：在启动新研究课题后，发现自己的想法和前人不谋而合，这时候是该更改课题的方向，还是在研究中寻找创新点？或者说如何避免此类问题的发生？研究的方向应该注重创新性还是实用性？是选择大胆向前走，还是选择将前人的成果付诸实践？

刘斌：任何的科学研究，包括考古学，都应该非常注重它的学术史，如果你对学术史完全不了解才会产生这样的问题。对学术史的研究及梳理才会出现这个问题，或是对某一个学术现代进行到哪个阶段，有哪些观点，在这个过程当中也会产生你要研究什么，应该这样去想。

徐星：发现自己的想法与前人的研究不谋而合，这是很难受的事情，但也不用很沮丧，下一步你仔细看一看，前人的答案有没有完全覆盖了这个问题的范围，或是你觉得前人是不是已经完全回答了这个问题？如果这个问题还没有被完全回答，我想你依然有空间继续向前接着这个问题的研究。如果你判断前人已经回答了这个问题，我想你是需要寻找新的方向。

第二个问题，创新与实用，应该做怎样的选择？这两个选择都没有错，有时研究需要做基础研究，从零到一，而有的时候做研究是为社会做更直接的贡献，我们将前人的知识复制、应用，如果在应用里能推动很大的社会经济进展的效果，它一点也不亚于创新性的研究。

如果你觉得自己的思维非常活跃，你应该选择创新性或基础性的研究，如果你觉得自己的动手能力和执行力非常强，也许你选实用性研究更适合自己，所以研究方向的选择也要考虑自己的特点与长处。

施一公：如果在充分调研的基础上，你开了一个新的研究课题，当时还没有发现其他人或前人在已经发表的文章里有这样的想法，但你开始以后发现自己的想法和别人一样，这种情况在实验室中经常出现，能避免吗？几乎是不可能的。尽管想法很接近，但不可能是完全一样的实验手段和实验方法，结果也不可能完全重合。这种情况下，有时尽管别人的文章已经发表了，但我的研究已经产生了新的数据，我自己做一点重点的调整，比较一下双方的数据和结论，常常可以是又一篇很精彩的文章。

第二，创新和实用是问题的两个方面，不存在优劣之分，就像我的实验室一开始是更希望0到1的创新，但这种创新与突破之后常常带来应用的前景，如果你不跟进应用研究、进一步转化的话，有时候是可惜的。比如阿尔兹海默症，发现新的受体蛋白肯定是0到1的创新突破，再往下就是应用了，如果不跟进发现新分子来阻断受体结合，那就很难把基础研究推进到下一步、很难对这个社会产生影响，所以我也会选择重要的实用性的研究方向。因此是大胆往前走还是选择将自己的成果付诸实践，不存在孰好孰坏的问题，而是你当时所处的环境，看哪个更能够发挥作用，将价值最大化。