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4D科普电影《黑羽精灵》: 复原一个恐龙世界
来源:自然博物馆      作者:自然博物馆      2016年11月24日        关键词:自然,恐龙,小盗龙,自然博物馆,科普
摘要:近几年来,北京自然博物馆等机构关于带羽毛恐龙羽毛颜色的研究成果,终于让我们可以有科学依据地识别化石羽毛颜色,进而复原出一个色彩斑斓的恐龙世界。
正文

恐龙究竟长啥样?自19世纪初恐龙被发现以来,人们一直在以绘画、影视等艺术形式重现恐龙,但由于很难从亿万年前形成的化石中获取足够证据,因此,对恐龙的外观颜色,科学家们一直只能根据间接的信息进行合理的推测。近几年来,北京自然博物馆等机构关于带羽毛恐龙羽毛颜色的研究成果,终于让我们可以有科学依据地识别化石羽毛颜色,进而复原出一个色彩斑斓的恐龙世界。

2010年至今,北京自然博物馆等机构的研究人员已经在国际顶级学术刊物美国的《Science》和英国的《Nature》杂志上发表3篇论文,报道了小盗龙、近鸟龙等几种中生代带羽毛恐龙的羽毛颜色研究成果。其中,对小盗龙羽毛的结构色研究成果,将羽毛的结构色化石记录前推了7000多万年!

在众多的恐龙中,小盗龙是一颗璀璨的明星。它的发现,为鸟类的恐龙起源学说提供了直接的化石证据。2003年,著名恐龙研究者徐星研究员、古鸟类学家周忠和院士等,在《Nature》杂志上发表文章“Four-winged dinosaurs from China”,报道了小盗龙的发现,指出小盗龙具有初步的飞行能力,是从滑翔向主动拍翅飞行的过渡类型,这是世界鸟类演化研究中的重要进展。2012年,北京自然博物馆孟庆金研究员领导的研究小组在《Science》杂志上发表文章“Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage”,报道了小盗龙全身羽毛颜色的结构色研究成果。他们发现,小盗龙有一身带蓝色彩虹光泽的美丽黑衣,类似于现在的家燕。

那么,科学家是如何得出这个重要的成果的呢?生命世界有两种常见的显色原理,一种是基于色素分子的“化学色”,比如黑色素、叶绿素、花青素、胡萝卜素等。由于色素分子很容易降解,在生物死后,就很难复原它们的颜色信息了。另一种是“结构色”,比如孔雀、天堂鸟等最漂亮的鸟儿的羽毛,以及蝴蝶翅膀上五彩斑斓的鳞片,还有那些色彩炫目的贝壳。比如在鸟类的羽毛中,黑色素形成的黑色素体往往按不同的方式排列和堆积,而且黑色素体的形状和大小也不同,比如棒状、雪茄状,不同大小、形状和排列方式的黑色素体,就形成了许多不同的微观物理结构,对光产生反射、折射和干涉,呈现出来的就是各种不同的颜色。而且,羽毛的表面还覆盖着角蛋白层,角蛋白层与黑色素体一起作用,从不同的角度看,就会看到各种变幻莫测的美丽色彩。这种显色原理被称为“结构色”。

科学家在电子显微镜下研究了小盗龙的羽毛化石,发现了一亿多年前的黑色素体结构,而且发现它们的排列方式也完好地保留下来了。通过与现在的很多种鸟类羽毛中的黑色素体的大小、形状和排列方式进行比对,找到了与之最接近的,也就找到了对应的颜色,从而“逼真地”知晓了小盗龙的羽毛颜色。

博物馆的基本功能是收藏、研究和展示宣传。北京自然博物馆关于带羽毛恐龙羽色研究的研究材料,正是本馆的重要藏品,其中的小盗龙、近鸟龙等标本都保存了精美的化石羽毛。北京自然博物馆在收藏这些重要化石标本的基础上,整合国内外的技术、资金、智力、仪器设备以及前沿信息,开展合作研究,取得了基于馆藏标本的最具代表性的科研成果,这也是中国博物馆基础科学研究中代表性的原创性成果。

同时,北京自然博物馆也特别注重将带羽毛恐龙这一当今恐龙研究的热点领域的最新成果,及时向公众进行普及传播。20165月,北京自然博物馆集中组织相关化石标本,推出了“会飞的恐龙”展览,小盗龙、近鸟龙标本及其复原模型,以及带皮肤印痕的鹦鹉嘴龙等标本,都在展览中首次与广大观众见面。

由于带羽毛恐龙尤其是其羽毛颜色研究涉及恐龙外观复原等大众非常感兴趣的话题,除了组织相关展览外,博物馆还策划了基于重大科学发现的4D科普电影以及配套的AR科普图书、明信片、纪念品等系列文化创意产品开发计划,以丰富多彩的科普文化产品,向大众普及相关研究的科学发现和科学意义。

4D电影在3D立体电影基础上,将座椅运动以及吹风、喷水、频闪、震动、挠腿、滚珠、捅背、雪花、泡泡、耳音等环境特效结合,可以给观者身临其境的沉浸式体验,达成寓教于乐的传播目标。基于小盗龙羽毛颜色研究成果,结合自然博物馆自身及国内其他科普场馆4D科普影院片源需求的4D科普电影《黑羽精灵》,于2015年年底立项,经过10个月的创作周期,以4D电影这种大众喜闻乐见的艺术形式,将这一重大研究成果进行科普转化搬上了荧屏,为万千恐龙迷和大众奉上了一道科普文化大餐。

《黑羽精灵》以小盗龙为主角,以与其伴生的尾羽龙、北票龙等带羽毛恐龙,以及新近发现的酷似《阿凡达》中飞行翼兽的阿凡达伊卡兰翼龙等为配角,通过一个“丑小鸭”变“黑天鹅”的富于童话色彩的故事,表现与小盗龙及带羽毛恐龙相关的中国科学家所取得的世界级古生物研究成果。徐星研究员、周忠和院士等著名的小盗龙研究者,以及中国古动物馆馆长王原研究员、著名的翼龙研究者汪筱林研究员等专家,都受聘担任科学顾问。

《黑羽精灵》的摄制机构上海睿宏文化传播有限公司,是国内一流的科普4D电影制作团队,尤其是拥有优秀的古生物科普电影创作传统,相关作品多次荣获国家级科普和影视大奖。《黑羽精灵》的创作采用了RENDERMAN渲染器、Muscle system(肌肉系统)等国际先进的动画技术,加之采用真实的植物材质和场景贴图、MATTE PAITING中远景环境和近景特效,以及恐龙面部表情绑定技术和先进的毛发制作技术,使得角色毛发效果、生物运动的肌肉形变都趋于真实。

依托北京自然博物馆的特色标本和重大研究成果,在国际一流的科学顾问团队的指导下,《黑羽精灵》将我国辽西地区白垩纪早期的生态环境,以及小盗龙等远古生物的形象和行为习性,以写实风格的动画形式生动地表现出来,将科研成果转化成了科普文化作品,让观众欣赏四翼恐龙的飞行神韵,让观众了解远古恐龙世界的绚丽多姿。

                                                                                    


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