化(hua)石(shi)是古生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物遺留的(de)(de)(de)(de)(de)痕跡，也是古生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物研究的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)對象。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)遺跡經(jing)過(guo)掩(yan)埋，在巖(yan)層中經(jing)過(guo)漫(man)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)時光保留下(xia)它們(men)曾經(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)樣子，為我們(men)展示出(chu)遠古時代的(de)(de)(de)(de)(de)一角。其中既有我們(men)熟(shu)知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)達幾十米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)恐龍化(hua)石(shi)，也有肉眼難以(yi)(yi)觀察的(de)(de)(de)(de)(de)胚胎(tai)、微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物等甚至不到(dao)1毫米(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)微體化(hua)石(shi)以(yi)(yi)及(ji)以(yi)(yi)微米(mi)為單位的(de)(de)(de)(de)(de)超微化(hua)石(shi)。
我們(men)總是(shi)希(xi)望(wang)可(ke)以在化(hua)(hua)石(shi)上(shang)尋找到(dao)更多的(de)(de)信(xin)息，從最開始的(de)(de)通過肉眼直接(jie)觀察(cha)化(hua)(hua)石(shi)形態到(dao)用(yong)相(xiang)機對標本拍照再(zai)到(dao)利用(yong)光(guang)學顯微鏡(jing)與電(dian)子顯微鏡(jing)獲取化(hua)(hua)石(shi)表面的(de)(de)細微結構(gou)，隨著技術的(de)(de)進步，研究化(hua)(hua)石(shi)的(de)(de)方法也越來(lai)越先(xian)進。我們(men)可(ke)以發(fa)現，化(hua)(hua)石(shi)研究始終(zhong)離(li)不(bu)開對化(hua)(hua)石(shi)圖像(xiang)的(de)(de)獲取。然而即使是(shi)分辨率高達納米級別的(de)(de)掃描電(dian)鏡(jing)，也只能(neng)采集化(hua)(hua)石(shi)的(de)(de)表面顯微圖像(xiang)，在不(bu)破壞標本的(de)(de)情況下(xia)無法觀察(cha)化(hua)(hua)石(shi)的(de)(de)內部結構(gou)。
隨著X 射(she)線(xian)(xian)三(san)維無(wu)損成(cheng)像技術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)與應用(yong)，這個問題(ti)迎刃(ren)而解。早在1896年，醫用(yong)X光機(ji)剛誕生沒(mei)多久的(de)(de)(de)時候(hou)，德(de)國古生物(wu)學家就已經將(jiang)X 射(she)線(xian)(xian)成(cheng)像技術應用(yong)到(dao)了化(hua)石研究中(zhong)。然而早期利用(yong)X 射(she)線(xian)(xian)得(de)到(dao)的(de)(de)(de)化(hua)石圖像分(fen)辨率(lv)并不(bu)高，因此一般(ban)只用(yong)來尋找和輔助(zhu)修理(li)化(hua)石。到(dao)了上(shang)世紀70年代，CT掃描技術的(de)(de)(de)出現(xian)讓(rang)化(hua)石的(de)(de)(de)三(san)維結(jie)構得(de)以無(wu)損呈(cheng)現(xian)，X 射(she)線(xian)(xian)三(san)維無(wu)損成(cheng)像技術開始在化(hua)石研究領(ling)域得(de)到(dao)廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)與快速的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。
前幾日(ri)，中(zhong)科院南京地質古生物(wu)研(yan)(yan)究(jiu)所的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員與(yu)國外學(xue)者合作，在(zai)貴州甕(weng)安生物(wu)群發現了6.1億年前的(de)(de)胚胎化(hua)(hua)石(shi)并(bing)通過三維成(cheng)(cheng)像技(ji)術(shu)構建(jian)出其(qi)中(zhong)數(shu)百個(ge)標(biao)本的(de)(de)立體結(jie)構。被命名為“籠脊球”的(de)(de)甕(weng)安生物(wu)群胚胎化(hua)(hua)石(shi)是已知的(de)(de)最古老的(de)(de)與(yu)動(dong)物(wu)相關的(de)(de)胚胎化(hua)(hua)石(shi)。通過對(dui)三維立體結(jie)構的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)，研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員發現籠脊球化(hua)(hua)石(shi)是動(dong)物(wu)由單細胞向多細胞演化(hua)(hua)的(de)(de)關鍵一步。這(zhe)只是X 射(she)線三維無損(sun)成(cheng)(cheng)像技(ji)術(shu)應用的(de)(de)其(qi)中(zhong)一個(ge)例(li)子。
籠脊球的(de)(de)單個直徑不(bu)足1毫米，相較于(yu)正常大小(xiao)的(de)(de)化(hua)石(shi)(shi)，研(yan)究這種微(wei)(wei)(wei)體化(hua)石(shi)(shi)需(xu)要有更高(gao)的(de)(de)密度(du)(du)分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)和(he)空間分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)，無法依(yi)靠普(pu)通CT技(ji)術進(jin)行無損(sun)成像(xiang)(xiang)。2002年，同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)硬(ying)(ying)(ying) X 射(she)(she)(she)線(xian)(xian)相襯(chen)微(wei)(wei)(wei) CT(PC-SR-μCT)開始(shi)應用(yong)于(yu)甕安(an)生物群微(wei)(wei)(wei)小(xiao)化(hua)石(shi)(shi)的(de)(de)研(yan)究中。同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)硬(ying)(ying)(ying) X 射(she)(she)(she)線(xian)(xian)相襯(chen)微(wei)(wei)(wei)CT在(zai)化(hua)石(shi)(shi)無損(sun)三維成像(xiang)(xiang)中具(ju)有三個優(you)點(dian)：1.同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)硬(ying)(ying)(ying)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)具(ju)有高(gao)亮(liang)度(du)(du)、高(gao)準直性(xing)(xing)和(he)較高(gao)空間相干性(xing)(xing)等(deng)特(te)點(dian)，可(ke)以(yi)明(ming)顯(xian)提高(gao)化(hua)石(shi)(shi)樣(yang)品的(de)(de)成像(xiang)(xiang)襯(chen)度(du)(du)。2.同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)硬(ying)(ying)(ying)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)投影(ying)成像(xiang)(xiang)的(de)(de)空間分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)高(gao)，成像(xiang)(xiang)速(su)度(du)(du)快。3.同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)可(ke)使(shi)用(yong)單色硬(ying)(ying)(ying)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)成像(xiang)(xiang)，避免了(le)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)偽影(ying)問題。利用(yong)同步(bu)(bu)(bu)(bu)輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)硬(ying)(ying)(ying) X 射(she)(she)(she)線(xian)(xian)相襯(chen)微(wei)(wei)(wei)CT，我國在(zai)甕安(an)微(wei)(wei)(wei)體化(hua)石(shi)(shi)的(de)(de)研(yan)究中取得了(le)許多重(zhong)大成果(guo)，使(shi)我國在(zai)這一領域可(ke)以(yi)較國際水平(ping)更為先進(jin)。
目前(qian)同步輻射硬 X 射線相襯(chen)微(wei)CT還存(cun)在著(zhu)一(yi)些(xie)問題有(you)待解決，化(hua)(hua)石(shi)無損(sun)研(yan)究(jiu)的(de)(de)技術(shu)發展(zhan)也不會就此止(zhi)步。技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)對研(yan)究(jiu)帶來(lai)的(de)(de)助(zhu)力是顯(xian)而易見的(de)(de)，我國能(neng)(neng)不能(neng)(neng)保持(chi)在微(wei)體(ti)化(hua)(hua)石(shi)研(yan)究(jiu)領域的(de)(de)地位還要看我們能(neng)(neng)不能(neng)(neng)在技術(shu)的(de)(de)改進上快人一(yi)步。
[來源(yuan)：儀(yi)器網]
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