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化石研究论文

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化石研究论文

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在中国搞古生物化石研究的学者,应该不会忘了1923年,因为在1923年中国古生物学研究开始真正起步了,首先,1923年11月中国人民的老朋友曾经在中国工作几十年并最终安葬在中国的葛利普教授在当时的热河省凌源进行化石考古和挖掘工作,命名了当时凌源含狼鳍鱼的地层为“热河系”;1928年他进而提出“热河动物群”之名。从此经过百年的考古发现和研究“热河生物群”早已名扬天下。美国地质学家葛利普教授 1923年诞生了中国地质古生物学家最早发表的古生物学学术文章,它就是北京大学地系教授李四光于1923年12月在英文版《中国地质学会志》Bull. Geol. China)的第2卷3-4合期上发表了《鉴定䗴类的图解法及其对华北䗴科研究的一些结果》一文。 在李四光的文中有属种的拉丁文名称,有化石特征的详细描述、比较、讨论,有产地层位的具体记载,有图版和图版说明。该文首先叙述了这类属于原生动物门有孔虫纲化石的特征,其外形像一纺锤(纺织机上的线筒),因此叫它“纺锤虫”。李四光根据中文古代纺锤称为“筳”,在它左边加了一个“形旁”——“虫”,而右边的“筳”是声旁,两者合起来组成了一个形声字——“䗴”,李四光所造的这个字,从那时起就在中国古生物学界沿用至今。论文对8个种及变种都做了描述,并有两个图版(共19个薄片的相片)加以表示。论文记载这些种产自直隶(河北)、山西、山东、河南、甘肃诸省的十多个地点,含化石层层数最少为一层,最多达4层(山西阳泉)。论文将这些种与国外各地之链作了对比,认为它们都属于上石炭统——太原统(相当于乌拉尔统)。 另外,在1923年12月出版的农商部地质调查所《地质汇报》第5号第2册("Bull. Geol. Surv. China,”)上有一篇中国地质学家周赞衡写的题为“山东白垩纪之植物化石”(“A Preliminary Note on some Younger Mesozoic Plants fromShantung")的论文,文中描述了产自山东下白垩统的如下植物化石属共计7属11种(其中1旧种,4新种,2相似种,4未定种)。有两页图版,为手描图。李四光和周赞衡的文章发表几乎是同时的,可以并列称为“中国人最早发表的古生物学学术文章。 另外在1923年5月中国古脊椎动物学的奠基者和领路人德日进与桑志华在宁夏灵武水洞沟发现更新世晚期化石群,包括哺乳动物、鸟类及旧石器等,称为“水洞沟文化”。 另外,中国地质古生物学家所写的第一部古生物学专著应该是1924年12月孙云铸发表于《中国古生物志》乙种第1号第4册的论著,题目是《中国北部寒武纪动物化石》这标志着中国古生物学家也能从事深入的古生物鉴定和研究,写出大部头的著作。该书首先简述了中国北方,主要是华北的直隶(河北)省、东北的奉天(辽宁)省和山东省泰安地区与张夏地区的寒武纪地层。其实早在1920年葛利普刚到中国,就在《地质汇报》第2号上发表了两篇古生物学论文,一篇是“中国二叠纪新发现之阔翅类化石”,另一篇是“直隶开平之下二叠纪动物化石”。在前一篇论文中,描述了一个阔翅类昆虫的新种——Eurypte(Anthraconectes?)chinensi(.)。在后一篇论文中,描述了苔鲜动物的Polypora属。这应该是中国发表的最早的两篇古生物学论文了 这里介绍一下葛利普,葛利普(1870-1946)是德裔美国地质学家、古生物学家、地层学家。葛利普是一专多能的地质学家,他一生发表近300种学术著作,当时已经50岁的葛利普辞别故园与妻女,于1920年来到中国,任农商部地质调查所古生物室主任,兼北京大学地质系古生物学教授。北洋政府成立中央研究院之后,他1929年任中央研究院地质研究所通讯研究员。1934年任北京大学地质系系主任,从此他为中国地质事业以及古生物研究事业贡献了后半生。 1922年2月3日中国地质学会在北京成立,学会的刊物是《中国地质学会志》,许多古生物学研究论文在这一刊物上发表。该年4月葛利普在中国地质学会的会议上宣读“论震旦纪”的论文,这是对震旦系的第一次全面总结。《中国古生物志》创刊,出版了甲种第一号第一册“南满第三纪初期之植物化石”(傅兰林著),乙种第一号第一册(总第一号)“中国北部奥陶纪动物化石”(葛利普著)和第二号第一册“四射珊瑚化石”(葛利普著)。傅兰林和葛利普是外国人,虽然在中国受中国政府邀请搞研究, 他 们发表的论文是职务行为,这也属于中国发表的最早的几篇古生物学论文。 中国出版的第一部古生物学专著是1922年4月,葛利普的古生物学专著《中国北部奥陶纪动物化石》,以《中国古生物志》乙种第1号第1册的形式出版。葛利普受聘为北京大学的地质系古生物学教授、农商部地质调查所古生物研究室主任,是在中国土地上为中国地质古生物科学事业而工作的,他的研究成果也作为该所的系列出版物而问世,所以,他以上两篇文章和一部专著的出版就标志着中国地质古生物科学事业的发端。李四光说起葛利普他还有以下不朽的成就,比如著名的周口店北京人遗址现在仍在挖掘,人们仍然在不断寻找那丢失的北京猿人头盖骨。而葛利普教授恰是“北京人 (Peking Man) ”的起名者, 当年周口店发现人类化石的消息,之所以能迅速传遍全世界,与这一简单易记的名称是分不开的。第二中国的古生物学者不断在国外权威杂志《自然》、《科学》等杂志上发表根据在辽西发现的恐龙化石的研究成果,而这不能不追溯到葛利普教授早期提出的“热河动物群”。” 1928 年,美国著名地质古生物学家葛利普教授出版了一部科学巨著--《中国地质史》 ( Stratigraphy of China 直译为《中国地层学》 ) 。在这部书里, 他第一次提出了"热河动物群"这一名词, 用来代表分布于东亚狼鳍鱼岩系的综合化石群。 第三在 2005 年整修后重新开馆的中国地质博物馆里, 也陈列着葛利普先生鉴定 的 化 石 (Gymnosolen Grabau,Age: Precambrian, Locality: Jinzhou,Liaoning Province 葛利普裸枝叠层石, 时代: 前寒武纪, 产地: 辽宁金州)第四中国浙江省长兴县人民塑造了一个葛利普教授的塑像, 放在长兴“金钉子”博物馆里。 这是因为葛利普教授在1931 年确定了“长兴灰岩”地层, 它是“二叠系到三叠系地质连续剖面”的代名词。 此后“长兴灰岩”, 成为地质学上一个专用名词,从而载入国际地层学史册,并得到世界公认。 2001 年 3 月,国际地科联过投票,正式将浙江长兴灰岩的 D 剖面确定为全球二叠--三叠系界线层型及点(英文简称"金钉子")。长兴“金钉子” 是地球史上最重要的断代界线之一, 也是地球 历史 上六次生物大灭绝中最大的一次绝灭事件和全球变化相联系的点位,2001 年 3 月被国际地质科学联合会正式确定为全球对比标准点位。其意义相当于大英博物馆的铂金米达尺,成了世界标准。第五在美国国家航空和宇宙航行局网站上可以查到月球上以葛利普命名了“葛利普背侧”,一个在月亮上的山脊。葛利普教授逝世已经多年,人们仍然在不在美国国家航空和宇宙航行局网站上可以查到月球上以葛利普命名了“葛利普背侧”,一个在月亮上的山脊。 在北京大学地质系学习的中国地质学先驱之一朱森曾经回忆著名的美籍地质学家A. W. 葛利普 (Grabau) 为他们讲授古生物学、葛利普老师不仅学问渊博,而且待人诚恳,使他们受到很大的教益,他们不仅重视课堂学习而且躬行实践,重视野外现场考察。北京西山是他们实习的重要基地。葛利普、翁文灏曾带他们去热河实习。 有媒体报道:1923年11月初,中国的东北大地被层银白色包裹得分外妖娆,早晨的屋檐下还挂着晶莹的冰柱。在这个时节,从来没有考察队进人热河省进行野外发掘工作。而北京大学的一支小型地质野外考察队此时却悄然抵达此地。他们由葛利普教授和翁文灏带队,乘着吉普车,向热河省凌源县进发。葛利普是国际上大名鼎鼎的地质学家,他此行是为了考察1880年由法国鱼类学家索瓦士研究的发现于此地的狼鳍鱼化石的地层。在凌源附近的山头,葛利普发现并采集了大量狼鳍鱼与尾类蜉蝣化石,但并无其他斩获。辽西化石群1923年,葛利普在《中国地质学》中,把当时热河省凌源县附近含化石的地层定名为热河系。1928年,他又提出了“热河动物群”的名称,用来代表分布于东亚狼鳍鱼岩系的综合动物化石群。后来, 中国的顾知微院士把与热河动物群同时期的植物群也包括进来,统称为热河生物群。

笑死人,就那老套的化石资料对比,最多基因对比,这就是理论源头是猜想可以胡编乱造 还有人坚决反对呢

化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹,最常见的是骸骨和贝壳等。 研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。保存在地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。 人们已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林,在森林化石中有时还可见到依然站立的树,以很好的姿态被保存下来。流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。焦油沥青的行为好像一个捕获野兽的陷阱,又象防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。洛杉矶的兰乔?拉?布雷(Rancho laBrea)沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名了,在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树懒以及其它已经绝灭的动物。在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中。显然,被冰冻的动物有的可以保存下来。 虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过,而只有少数生物留下了化石。然而,使生物变成化石的条件即使都满足了,仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。例如,很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉,或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中,但由于岩石经历了强烈的物理变化,如褶皱、断裂或熔化,这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩,而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中,也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方,却没有进行地质学研究。另外一个很普遍的问题是,可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差,而不能充分显示出该生物的情况。 再者,当我们向过去回溯的时间越古老,化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老,受到破坏性力量的机会就越多,化石也就越加不可辨认。而且由于较古老的生物和今天的生物不同,因而对它们进行分类就很困难,这一情况使问题进一步复杂化了。然而,尽管如此,大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。 动物和植物变成化石可以通过很多不同途径,但究竟通过哪种途径,通常取决于: 化石(1)生物的本来构成 (2)它所生存的地方 (3)生物死后,影响生物遗体的力。 大多数古生物学家认为生物残体的保存有四种形式 每一种形式取决于 生物遗体的构成或者生物遗体所经历的变化。 生物的本来的柔软部分只有当它被埋在能够阻止其柔软部分分解的介质中时,才能得以保存。这种介质有冻土或冰,饱含油的土壤和琥珀。当 生物在非常干燥的条件下变成木乃伊,也能保存它的身体上本来的柔软部分。这种情况一般只发生于干旱地区或沙漠地区,并且在遗体不被野兽吃掉的情况下。 大概动物柔软部分的化石得以保存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的冻原上发现的大量的冻结的多毛的猛犸遗体——一种绝灭的象。这些巨兽有的已被埋藏达25000 年。当冻土融解,猛犸的遗体就暴露出来。也有些尸体保存得很不好,当它们暴露出来时,其肉被狗吃了,其长牙被象牙商倒卖。猛犸象的毛皮现在在很多博物馆展览,有的把猛犸象的肉体或肌肉放在乙醇中保存。 生物身体的柔软部分在东波兰的饱含油的土壤中也发现到,在这里有保存很好的一种绝灭的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴中和火山口里发现了地树懒的天然形成的木乃伊。这里的极端干燥的沙漠气候能够使动物的软组织在腐烂之前就全部脱水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。 生物变成化石的更有趣和不寻常的一种方式就是在琥珀中保存。古代的昆虫可被某些针叶树分泌出的粘树胶所捕获。当松脂硬结后并进一步变成琥珀,昆虫便留在其中。有些昆虫和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在显微镜下研究它的细毛和肌肉组织。 虽然生物体的软组织的保存形成了一些有趣的和令人叹为观止的化石,但这种方式形成的化石是相对罕见的。古生物学家更经常地是研究保存在岩石中的化石。 生物体上的硬组织也能被保存下来。差不多所有的植物和动物都拥有一些硬部分,例如蛤、蚝或蜗牛;脊椎动物的牙和骨头;蟹的外壳和能够变成化石的植物的木质组织。生物体的坚硬部分由于是以能抵抗风化作用和化学作用的物质构成的,所以这类化石分布的较普遍。无脊椎动物例如蛤、蜗牛和珊瑚等的壳是由方解石(碳酸钙)组成的,其中很多没有或几乎没有发生物理变化而被保存下来。脊椎动物的骨头和牙以及许多无脊椎动物的外甲含有磷酸钙,因为这种化合物抵抗风化作用的能力非常强,所以许多由磷酸盐组成的物质也能保存下来,如曾发现一枚保存极好的鱼牙。由硅质(二氧化硅)组成的骨骼也具有这种性质。微体古生物化石的硅质部分和某些海绵通过硅化而变成化石。另一些有机物具有几丁质(一种类似于指甲的物质)的外甲,节足动物和其它有机物的几丁质外甲可以成为化石,由于 它的化学成分和埋葬的方式,使这种物质以碳的薄膜的形式而保存下来。碳化作用(或蒸馏作用)是生物埋葬之后在缓慢腐烂的过程中发生的,在分解过程中,有机物逐渐失去所含有的气体和液体成分,仅留下碳质薄膜。这种碳化作用和煤的形成过程相同。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。 在许多地方,植物、鱼和无脊椎动物就是以这种方式保存下它们的化石。 有些碳的薄膜精确地记录了这些生物的最精细的结构。 化石还可以通过矿化作用和石化作用而保存下来。当含矿化的地下水把矿物沉淀于生物体的坚硬部分所在的空间时,使得生物的坚硬部分变得更坚硬、抵抗风化作用的能力更强。较普通的矿物有方解石、二氧化硅和各种铁的化合物。所谓置换作用或矿化作用是生物体的坚硬部分被地下水溶解,与此同时其它物质在所空出来的位置上沉淀下来的过程。有些置换形成的化石的原始结构被置换的矿物所破坏。 不仅动植物的遗体能形成化石,而且表明它们曾经存在过的证据或踪迹也都能形成化石。痕迹化石能提供有关该生物特点的相当多的情况。很多壳、骨、叶以及生物的其它部分,都能以阳模和阴模的形式保存下来。如果一个贝壳在沉积物硬化成岩之前就被压入海底,它的外表特征就会留下压印(阴模)。如果阴模后来又被另外一种物质充填,就形成阳模。阳模能显示出贝壳本来的外部特征。外部阴模显示的是生物体硬部分的外部特征,内部阴模显示的是生物体坚硬部分的内部特征。 一些动物以痕、印、足迹、孔、穴的形式留下了它们曾经存在的证据。 其中如足迹,不仅能表明动物的类型,而且提供了有关环境的资料。恐龙的足迹化石不仅揭示了它的足的大小和形状,还提供了有关它的长度和重量的线索,留有足迹的岩石还能帮助确定恐龙生存的环境条件。世界上最著名的恐龙足迹化石发现于得克萨斯州索美维尔县罗斯镇附近的帕卢西河床中的晚白垩纪石灰岩中,年代大约在 亿年前。留有恐龙足迹的大的石灰岩板被运到全世界的博物馆中,成为这种巨大爬行动物的哑证据。无脊椎动物也能留下踪痕。在许多砂岩和石灰岩沉积层的表面可以看到它们的踪迹。无脊椎动物的踪痕既有简单的踪迹,也有蟹及其它爬虫的洞穴。 这些踪痕提供了有关这些生物的活动方式和生活环境的证据。洞穴是动物为着藏身觅食而在地上、木头上、石头上以及其它能打洞的物质上打出的管状或圆洞状的孔穴,后来若被细物质充填,就可能得以保存下来。打出该洞穴的动物的遗体偶尔也能在充满洞中的沉积物中找到。在松软的海底,蠕虫、节肢动物、软体动物以及其它动物都可留洞穴。某些软体动物,如凿船虫——一种钻木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一种钻石的蛤,它们的洞穴化石和钻孔化石也常常能被发现。在人们所知的最古老的化石之中,有管状构造,据认为这种管状构造是蠕虫的洞穴。在许多最古老的砂岩中,就有这种管状构造。 钻孔是某些动物为了觅食、附着和藏身而打的洞。钻孔经常出现在化石化的贝壳、木头和其它生物体的化石之上。钻孔也是一种化石。象钻孔蜗牛这种食内动物就能穿过其它动物的壳来钻孔以吃食其软体部分。许多古代软体动物的壳上可见到象是钻孔蜗牛打的整齐的洞。 化石对于追溯动植物的发展演化是有用的,因为在较老的岩石中的化石通常是原始的和较简单的,而在年代较新的岩石中的类似种属的化石就要复杂和高级。 某些化石作为环境的指示物是很有价值的。例如造礁珊瑚似乎总是生活在与今天相似的条件下。因此,如果地质学家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地认为,这些含有珊瑚的岩石形成于温暖的相当浅的海中。这就使得勾画出史前时期海的位置及范围成为可能。珊瑚礁化石的存在还可指示出古代水体的深度、温度、底部条件和含盐度。 化石的一个更重要的用途是用来进行对比——确定若干岩层间彼此相互关系的密切的程度。通过对比或比较各岩层所含的特征化石,地质学家可以确定一个特定区域的某种地质建造的分布。有的化石在地质历史上生存的时间相当短,然而在地理分布上却相当广泛。这种化石被称为指示化石。由于这种化石通常只是和某一特定时代的岩石共生,所以在对比中特别有用。 微体生物的化石对于石油地质工作者作为指示化石特别有用。微体古生物学家(研究微体古生物的学者)通过对从钻孔中取得的岩心进行冲洗、将微小的化石分离出来,然后在显微镜下进行研究。通过对这些细小的古生物遗体的研究所获得的资料对于判断地下岩层的年代和储油的可能性是非常有价值的。微体古生物化石对于世界油田之重要可从某些储油地层用某些关键的有孔虫的属来命名这一点见其一斑。其它微体古生物化石,例如:介形虫、孢子和花粉,也被用来确定世界其它许多地区的地下岩层。 虽然植物化石对于指示气候十分有用,但用于地层对比就不很可靠。植物化石提供了许多有关整个地质时代的植物演化的资料。

石墨与金刚石的转化研究论文

化学发展史的五个时期自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?1.远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。2.炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。3.燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。4.定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。5.科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的时期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。燃素说的影响可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师——chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道——他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。 普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:“我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到盎司的白色粉末(P2O5,应该是盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。”这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:1.简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。2.简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。3.简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。4.简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。

石墨转变为金刚石,应该是个很难的反应过程。研究一下石墨转化为金刚石的热化学方程式,是个吸热过程,焓变并不大,大概40几千焦每摩尔。看起来好像是很容易进行的反应。但是还得考虑到化学反应过程中,反应物必须达到活化状态,活化分子相互之间再进行有效碰撞从而才能使反映进行。到达活化状态需要活化能,石墨转变为金刚石所需要的活化能非常高,不是一般反应条件所能满足。但也不是不行,需要相应的催化剂。类比一下人体内进行的各种反应,都是在酶的催化下进行,每个反应看上去都是一个比常见的困难反应比如铝热啊什么的容易得多的反应,但就是活化能的问题,因此需要酶来催化,降低反应的活化能从而促进反应的进行。不过要是真能方便地把石墨转变为金刚石,那真是个增加GDP的好方法呢。

化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要电子伏特的能量,远大于可见光的能量(—电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的 降到 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到××109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金

化 学 发 展 史( 化工学院 x x x)摘要:从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。关键词:燃素化学;量子论;晶体化学自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。一、化学的来由化学的英文词为Chemistry,法文Chimie,德文Chemie,它们都是从一个古字、即拉丁字chemia,希腊字Xηwa(Chamia),希伯莱字Chaman或Haman,阿拉伯字Chema或Kema,埃及字Chemi演化而来的.它的最早来源难以查考.从现存资料看,最早是在埃及第四世纪的记载里出现的.所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的,不过这个名字的意义很晦涩,有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义,大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方,也是古代化学极为发达的地方,尤其是在实用化学方面。例如,埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃,可见至少在公元前2500年以前,埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看,可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义,可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000-11000年前,我们已会制作陶器,3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器,造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时,中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。二、化学的几个发展阶段远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。。燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。三、化学学科在探索中成长化学的发展可以说是日新月异,尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科,譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等,令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等,更是令人眼花缭乱。而古往今来,有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗?化学名人风采将带您走近他们。燃素说的影响 。可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 :令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师--chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道--他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平: 燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到盎司的白色粉末(P2O5,应该是盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后: 到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。四、化学学科的发展前沿中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering),是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重新组成,然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状,并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术,其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因,并把它纯化,再把它大量扩增,用于研究。20多年来,基因工程技术得到了迅速地发展,特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用,不仅把分子生物学提高到了基因水平,而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路,并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......

石文化课题研究论文

据考古学家分析,人类赏石的历史最早可以追溯到18000年前。战国时期儒家经典之一的《书经》中,出现了有史以来第一篇记载石头的文章《禹贡》。文中记载了各种矿物石种并将产于泰山的怪石列为给禹王进献的贡品,可谓开创了石文化研究之先河。西汉司马迁所著的《史记》(原名《太史公书》)中,有“轩辕赏玉,舜赐玄圭,臣贡怪石”的记载。最早的赞美石头的诗见于《诗经》中的《扬之水》、《渐渐之石》等。唐代诗人白居易也喜爱赏石并为石著文作诗。古人将赏石作为一大嗜好,并将奇石佳品视为宝玉,爱如儿孙,足见古人对奇石的酷爱。在我国古代,不少文人墨客都喜爱玩石、藏石,宋代大文豪苏东坡喜欢收藏石头,这在他的《东坡志林》 中有所记载。宋代书法家米芾更是爱石如命,每见奇石,便叩首下拜,被人称之“米颠”,并留下“米颠拜石”的佳话。清代文学家蒲松龄爱石藏石,一生收藏奇石无数,据说现在蒲松龄故乡纪念馆还保存着他当年收藏的奇石。现代许多著名的文学家、艺术家郭沫若、张大千、徐悲鸿、齐白石、梅兰芳、老舍等都是奇石爱好者,他们爱石、赏石、写石、画石、咏石,进一步推动了我国石文化的发展。扩展资料:“米颠拜石”典故:宋人叶梦得《石林燕语·卷十》记载有这样一件事:“(米芾)知无为军,初入川廨,见立石颇奇,喜曰:‘此足以当吾拜’。遂命左右取袍笏拜之,每呼曰:‘石丈’。言事者闻而论之,朝廷亦传以为笑。” 译文:米芾担任无为军事长官,刚刚到达州官坻,看见一块立石极为奇异,十分惊喜地说:“这奇石足以让我祭拜”。于是就命令部下给自己穿上官袍并手持笏板拜祭它,一边拜还一边喊着“石丈”。喜欢传话的人听到后就四处谈论这事,在朝廷百官中也把它作为笑话来传播

福州市人大常委会副主任 中共福州市晋安区委书记陈吉

福州市晋安区位于福建省省会福州东北部,面积552平方千米,人口51万,是福州市面积最大的城区。寿山石是世界上最珍贵的彩石,独产于福州市晋安区北峰山区,其质地精致细腻,莹彻通灵,色彩绚丽,形、色、质、纹俱佳,无愧为“八闽名石”、福建“省石”和中国“国石”候选石的称誉。近几年来,寿山石工艺品被指定为2008年奥运会特许产品,寿山石产地被命名为首批“国家矿山公园”,寿山石雕刻艺术被列入第一批国家非物质文化遗产名录,晋安区被文化部授予“中国民间艺术(寿山石)之乡”称号,显示出寿山石文化的神奇魅力,也预示着寿山石产业的美好前景。

1995年胡锦涛同志在福州欣赏寿山石雕并与艺人亲切交谈

一、独一无二的特色资源,源远流长的民间文化

寿山石是亿~亿年前晚侏罗纪火山运动的产物,得天然造化,素有“天遣瑰宝”之美誉,又因其柔而易攻的特性,成为上乘的雕刻材料。经过千百年的发展演化,寿山石与中华文化深深地融合在一起,形成了一种历史久远、博大精深的寿山石文化,堪称中华民族传统文化百花园中的一朵奇葩,在海内外具有广泛的影响力。

(一)特性突出

寿山石雕将传统的诗、书、画艺融入其中,透射出佛教、道教和儒家的思想精髓,蕴含着博大的历史文化内涵。从1500年前的南朝至今,寿山石雕刻已形成了圆雕、薄雕、浮雕、高浮雕、镂空雕等工艺,创作出许多传世佳品,历来是人们收藏和鉴赏的珍品。自宋以来,有关寿山石文化的各类专著、画册多达300余种,诗词、游记、文论更是不计其数。

(二)地位独特

在古代,以寿山石制作的印玺是权力的象征,明清帝、后均对寿山石情有独钟,康熙、雍正、乾隆、嘉庆、咸丰等皇帝都收藏有许多用寿山石刻成的印玺,乾隆皇帝的田黄石“三链章”更是无价之宝。新中国成立之后,毛泽东、朱德、邓小平、江泽民、胡锦涛等党和国家领导人对寿山石及其石雕艺术都很喜爱并赋予了极高的评价。

(三)影响广泛

寿山石以其特有的优异品质,通过石雕工艺品这个载体“,上伴帝王将相,中及文人雅士,下亲庶民百姓”,深受中外人士的青睐。著名书画家刘海粟、赵朴初、华君武、关山月等都为寿山石所感染,留下了诸多赞美寿山石的题词和诗篇,著名的金石篆刻家潘主兰称赞寿山石斑斓秀色和优异品质时发出“迥非笔墨能尽其名状”的感叹。《人民日报》、《经济日报》、《光明日报》、香港《文汇报》、台湾《工商时报》、澳门《澳门日报》、新加坡《星报》等海内外新闻媒体经常专题介绍寿山石及其雕刻艺术。尤其台湾同胞特别偏爱寿山石,据了解岛内民间收藏的寿山石价值达数十亿元之巨,如今寿山石文化已成为海峡两岸经贸文化交往的重要桥梁。

寿山石矿区全景图

二、方兴未艾的宝石经济,前景广阔的特色产业

1996年,福州市晋安区成立后,在“建设新城区,开发大山区”的战略思想指导下,充分发挥寿山石产地和寿山石雕发源地的双重优势,把“弘扬寿山石文化,发展寿山石经济”列入全区国民经济和社会发展规划并切实抓紧抓好,形成独树一帜的寿山石产业开发、建设、保护和文化研究体系,从而成为全国最大的寿山石特色产业基地。

(一)逐步完善以寿山石文化为龙头的旅游体系

寿山石的故乡——北峰,一块山清水秀、文物荟萃的土地,由于交通闭塞,长年“养在深闺人未识”。为弘扬石文化、发展石经济,晋安区着力打造寿山石文化品牌,以寿山石文化旅游为切入点,在寿山石产地建设融自然、人文、乡土风情和石文化艺术为一体的寿山石大观园,相继建成中国寿山石馆、寿山古街、寿山石观光洞、田黄探宝溪、善伯洞风景区、寿山瀑谷、寿山溪漂流及寿山石原石交易市场等景区景点,营造了“出门旅游看特色,福建特色寿山石”的良好氛围。2003年,寿山石文化被省委、省政府确定为福建省六大文化品牌之一,寿山石文化旅游跻身福州四大旅游品牌行列。凭借寿山石文化品牌的独特魅力,带动了北峰旅游业的发展,古老的寿山石产地北峰成为广大游客休闲度假的好去处,每年接待国内外游客超过30万人,旅游总收入逾3000万元,在增加山区农民收入的同时,促进了和谐社会建设、新农村建设各项政策措施的落实。美国、俄罗斯、日本、澳大利亚、南非、阿根廷、东南亚、港澳台等许多国家和地区的政府代表团、商务考察团以及游客在这里都留下了深刻而美好的印象,“大开眼界、不虚此行”、“寿山归来不看石”,成为众多游客的切身体会。晋安区还通过承办中国(福州)首届寿山石文化旅游节,举办两届中国寿山石文化博览会和寿山石雕刻艺术“十大新秀”评选及“相约在石都”文艺晚会等寿山石文化艺术展示活动,全面推动寿山石文化艺术发展,为寿山石文化旅游推波助澜。

中共福建省委书记卢展工(二排左五)与寿山石雕工艺美术大师们合影

(二)推动形成寿山石产业体系

寿山石素有“一两田黄三两金”的说法,所蕴含的巨大经济潜力在近年竞评“国石”中日益凸显出来。随着寿山石的大量开采和雕刻工艺的日臻成熟,一个集开采、加工、销售、收藏、文化研究于一体的寿山石产业体系逐渐在海内外形成。就晋安区本身而言,鼓山镇樟林村自20世纪90年代以来,就一直是全国彩石的重要集散地,2005年全村从事石雕业的达3000多人,其中近一半来自全国各地,该村新建成首期5000多平方米的“樟林石雕城”,目前170多间店面已全部开业。鼓山镇政府投资1000多万元建成的中国寿山石交易中心,经营面积17500平方米,入住商家达125户,成为福州市最大的集寿山石学术研究、雕技培训、精品展览、雕刻创作、经营销售、原石交易等功能于一体的寿山石文化艺术活动中心。此外,寿山石产地也有不少农民从事寿山石雕刻业和销售业,寿山村商贸街开张的寿山石原石和工艺品商店有近百家,芙蓉石产地宦溪镇也形成了芙蓉石销售市场,寿山石产、购、销的兴旺情景和繁荣景象在中国传统工艺百花园中实为少有。据统计,仅晋安区目前从事寿山石雕产业的人员增至5万人,石雕业年产值可达数十亿元,福州市晋安区寿山石特色产业基地已经全面形成,并成为晋安区经济发展的又一个新增长点。

福州市人大副主任、晋安区委书记陈吉(左一),区长王明光(右一)等研究寿山石特色基地工作

(三)健全寿山石资源开发保护体系

近年来,寿山石产地坚持开发与保护并举,走可持续发展之路,积极抢救、修复矿业遗迹,加强寿山石资源的监管保护,让这个稀缺的、不可再生资源得到永续利用,给子孙后代留下宝贵的遗产。作为“十个一”工程之一,寿山石观光洞建成并对外开放,为参观者开启了一扇全方位“透视”一亿多年来寿山地区地质变化、寿山石形成过程以及人类开发利用矿产资源的特殊“窗口”;2002年5月首届中国(福州)寿山石文化旅游节期间,建筑面积3032平方米的中国寿山石馆和占地40多亩的寿山石文化中心广场顺利落成,寿山真正成了海内外寿山石收藏爱好者的“朝圣圣地”;2003年3月1日,由福州市人大常委会审议通过并经福建省人大常委会审议批准的《福州市寿山石资源保护管理办法》正式实施,寿山石资源的保护和开发利用工作走上了法制化轨道。根据福建省委书记卢展工提出“弘扬祖国优秀文化,带动一支产业,繁荣一方经济,营造一种环境”的要求,晋安区制定出台了《寿山石文化博览馆建设规划》和《福建寿山国家矿山公园总体规划》,拟建的寿山石文化博览馆规划用地26亩,建筑总面积达万平方米,拟建的寿山国家矿山公园则由三个园区和十四个景区组成,总面积将达202平方千米。据勘探结果表明,在寿山村周围方圆200平方千米内所储藏的寿山石及其母矿叶蜡石的储量达2500多万吨。由此可见,寿山石产地的资源潜力巨大,发展寿山石产业的前景十分广阔。

2003年晋安区寿山石文化经济研讨会暨海峡寿山石文化研究院、寿山印社授牌仪式

(四)建立寿山石文化研究体系

2001年,经福建省文化厅批准,晋安区成立了海峡寿山石文化研究院,聘请中国工艺美术大师郭功森、冯久和、林亨云等20多名雕刻艺术家和理论家担任研究员。2005年10月,台湾印石艺术收藏协会暨两岸交流访问团一行20多人来晋安区,与海峡寿山石文化研究院、寿山印社等寿山石文化机构进行有关寿山石文化艺术的学术交流,气氛浓烈,成果甚丰。几年来,《中国寿山石文化大观》、《寿山石学术论文集》、《中国寿山石论文集》、《中华瑰宝寿山石》、《寿山石典藏》等专著和画册先后面世;第一首寿山石主题歌《人见人爱寿山石》广为传唱;第一部全面介绍寿山石文化的六集纪录片《中国寿山石》在中央电视台连续播放。所有这些让寿山石立足国内、走出国门的有益探索,成就了今天令我们颇感自豪的事实:有华人的地方就有寿山石,有寿山石的地方就有寿山石文化。

三、谋划科学的发展思路,落实可行的规划措施

福州市晋安区建设寿山石特色基地具有良好的社会条件和雄厚的物质基础,独特的资源优势、悠久的历史文化、适合的社会环境、丰富的人才资源等,都是其发展壮大的关键因素。十年来,福州市晋安区一直致力于寿山石特色产业基地的建设,不断推动寿山石产业基地的可持续发展。现今晋安区不仅成为全国最大的寿山石产业基地,而且在服务海峡西岸经济建设、构建和谐社会、促进祖国统一大业中发挥了不可替代的作用,形成海峡西岸一条独特的“风景线”。

(一)寿山石产业基地发展的总体思路

围绕“弘扬寿山石文化,构建海峡西岸特色产业基地”的战略目标,用科学发展观统揽基地全面建设,促进寿山石文化产业的可持续发展。政府主动作为,用政策保证和必要的引导性资金扶持寿山石产业;坚持保护性开发,用独特的资源优势发展寿山石产业;立足长远发展,用规模经济效应模式引领寿山石产业;打造产业链条,用产、供、销一体经营形式推进寿山石产业;文化涵养经济,用丰厚的历史文化资源提升寿山石文化产业,从而实现文化与经济的融合,市场与产品的互动,资源与效益的整合,不断完善寿山石开采、加工、销售三大示范园区建设,实现产业基地的跨越式发展。

2005年海峡两岸寿山石文化交流座谈会

(二)寿山石产业基地发展规划和今后工作措施

1.制定寿山石产业近、中、远期发展规划。要从把寿山石产业建设成为福州市晋安区第一特色产业的高度,来谋划基地不同时期的建设工作;要汲取外地同类产业基地建设的发展经验,结合晋安区的实际情况,认真研究、科学制定不同阶段的发展规划,减少寿山石产业发展的人为主观性、随意性、盲目性,实现“有计划的市场”和“有市场的计划”。

2.拓宽寿山石特色产业基地的资金渠道。争取省、市政府的重视,使寿山石产业基地发展规划列入省、市两级政府经济发展大规划中,从而获得省、市政府的财政支持。加大招商引资力度,以优质的服务、优良的环境、优惠的政策,吸引有一定经济实力和较高艺术眼光的客商来晋安共谋寿山石产业的发展大计。

寿山石作品——鸟语花香

3 .挖掘整合寿山石的历史文化内涵。寿山石文化历史悠久,享誉海内外,应利用海峡寿山石文化研究院的科研平台,邀请经济界、文化界、艺术界等方面的专家学者进行深入研讨,为寿山石文化做出一个明确的定位,形成一条清晰的文化主线。在这一基础上,通过举办研讨会、展拍会、艺术节等多种多样的形式,对寿山石文化进行挖掘、整合和提升。利用多种宣传媒体展示福州名片——寿山石的迷人魅力,提高寿山石的知名度,进一步扩大爱石、赏石、玩石的群体,让寿山石成为地方旅游、特色文化的核心标志。

4.保护开发寿山石资源。根据国家地质勘查部门探明的寿山石资源储量,制定寿山石资源保护性开发措施。实行寿山石矿山企业开采许可证制度,通过资源合理配置和企业有效整合,收购周边的小矿并归于国有寿山石企业,从根本上控制滥采乱挖、掠夺性开采现象的发生。综合资源现状与市场发展等因素,制定资源开发的科学预算规划,实行每年限量开采。同时提高雕刻设计水平,增加产品附加值。针对不同石种特点和表现题材,因料施艺,因题施艺,多种经营,最大限度地提高产品的附加值。

2006年晋安区委、区政府主要领导陈吉书记、王明光区长与第二届寿山石雕刻艺术“十大新秀”座谈

5.打造寿山石文化旅游产业链。“出门旅游看特色,福建特色寿山石”,要充分利用福州市晋安区先后被授予“寿山石民间艺术之乡”、“国家首批非物质遗产名录”、“首批国家珠宝玉石特色产业基地”、“国家矿山公园”等称号的有利时机,加大旅游文化建设力度。以寿山“国石馆”为中心,修建寿山石主题公园;在寿山溪边和观光洞旁进行摩崖石刻建设,修建两亩半“田黄石”景区,建设寿山石矿山公园旅客服务中心,进一步完善观光洞旅游设施。把寿山石产业与旅游业开发结合起来,使之与观光、购物、休闲融为一体,拓宽旅游附加功能,形成寿山石旅游产业链。

6.拓展寿山石节庆文化功能。让中国寿山石节成为寿山石文化与旅游、招商、购物等活动有效结合的载体,以提高地方知名度和带动区域经济发展。根据形势发展,不断丰富寿山石节的形式和内容,把寿山石节办成一个经典的品牌盛会,打造成全国性乃至国际性的赏石展会。通过举办寿山石节,进一步搭建与海内外经贸沟通的平台,扬寿山石之名,推进寿山石名牌战略进程。

7.筹建中国南方宝玉石大市场。积极引进巴林、青田、昌化等名印石与和田玉、岫岩玉等名玉石,以及大漠戈壁石、灵壁石等奇石产石地来晋安区建立交易场所,促进各种石文化的交流与融合。通过市场培育和基础设施建设,力争建成在全国具有较高知名度的大型宝玉奇石市场,使福州市晋安区成为海峡西岸的石文化中心和产业基地,实现经济效益和社会效益的双赢。

8.推动特色产业基地间的交流合作。寿山石特色产业基地经过十年的建设,呈现出蓬勃的发展生机,得到了政府、协会和企业的认同。为使特色产业基地建设紧跟国内外宝玉石产业的发展潮流,必须加强国内外特色产业基地间交流与合作。晋安区委、区政府将定期组织人员到先进地区学习取经,借助他们管理理念和成功经验,取人之长,补己之短,解决本区在基地建设发展中遇到的重大关键问题、重点问题、瓶颈问题。同时加强海峡寿山石研究院与艺术大专院校的合作,培养寿山石雕刻和鉴定的后备人才队伍。

四、十年建设的实践探索,值得借鉴的有益启示

我们在十年的寿山石特色产业基地建设过程中,取得了一些成绩,也积累了许多有益的经验,主要有以下几点体会和认识。

(一)在科学发展中激发活力

建设寿山石特色产业基地是一项十分具体的经济与社会发展工作。在过去的建设进程中,晋安区发挥了应有的主导作用,将特色产业基地建设纳入地方国民经济和社会发展规划纲要之中。坚持统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放,切实做到基地建设与社会发展相适应、相协调,使源远流长的寿山石传统民间文化迸发出新的活力。

(二)在政府引导中搭建平台

发展寿山石特色产业基地是一项综合性的社会建设工程。除了有寿山石行业内人士的积极推动外,还需要各级地方党委、政府牵头,组织动员社会各界,包括香港、台湾、东南亚等海内外寿山石爱好者共同参与这项工作。在过去十年中,晋安区党委、政府不遗余力地在整合政府、行业和社会资源等方面做了大量有益的工作,形成了较为完善的宣传平台、贸易平台、交流平台和信息平台,为基地建设的长远发展奠定了坚实的基础。

(三)在行业联合中营造氛围

顺应时代发展潮流,把握改革开放机遇,不断把地方特色资源融入到全国乃至世界性市场之中,才能发展建设好特色产业基地。晋安区始终全力支持和参与“中国国石”评比活动,大力推进和发挥行业优势,做好对中国寿山石等各类玉石的整体包装、推介和宣传工作,进而为寿山石特色产业基地的形成和发展奠定了良好的发展氛围和工作基础。

(四)在载体建设中打造品牌

发挥寿山石文化千年积淀的优势,扩大寿山石文化品牌的影响力,推进特色产业基地建设,一直是晋安区实施“建设新城区,发展大山区”的工作的重中之重。过去十年中,晋安区在弘扬寿山石文化、打响寿山石品牌方面注入了大量的资金,还积极争取省、市支持,广泛发动社会力量,脚踏实地建成了中国寿山石馆、寿山商贸古街、中国寿山石交易中心、樟林石雕村等一大批基地设施,为特色基地建设与发展提供了有效载体和资源保证。

(五)在强化保护中增强后劲

“中华瑰宝”寿山石是十分珍稀的自然矿石资源,由它引发生成的寿山石文化也是一种资源。自然资源和文化资源和谐共生、相得益彰,对发展寿山石特色产业基地起着重要的作用。近十年来,晋安区社会各界十分注重寿山石资源的有效保护,通过政协提案、社会宣传和文化活动等多种形式,促成省、市人大和政府出台寿山石资源保护政策,加强了对寿山石矿区的监管保护。目前,全区开采寿山石的矿洞已缩减至10个,不及1998年总量的十分之一,既有效地保护了资源,又确保了资源的永续利用。

目前,建设寿山石特色产业基地工作已经进入了一个崭新的发展阶段。党的十六届六中全会指出,要把和谐文化建设作为构建社会主义和谐社会的重要内容。我们有决心、有信心,在国土资源部、中国珠宝玉石首饰行业协会及福建省和福州市党委、政府的领导下,努力抓住当前“建设海峡西岸经济区,做大做强省会中心城市”的机遇,全力推动寿山石产业基地持续、协调、有序、有效发展,努力打造具有鲜明地域特色的和谐文化,为构建社会主义和谐社会作出新的贡献。

中国寿山石馆依山就势,背山面溪,建筑外观采用福州民居特色。展厅分三层,一层为寿山石文化历史展馆;二层为寿山石原石展馆,荟萃寿山石原石100多个品种,体现寿山石1千多年开采历史;三层为寿山石名家名雕精品展馆,展馆展示了不同历史时期历代名人名家代表作等

我们所说的石文化;简言之,石头离开了文,就无所谓化了。虽说历史给我们留下了一点东西,但比起我们今天的需求来,那就显得微不足道了。古代的达官贵人,权贵富商所把玩的石种也远没有我们今天所见到的这么丰富。而他们所创造的理论也不过是一种历史的局限,完全不能左右今天的奇石文化。这就需要我们的美学家,理论家和评论家为我们提供更加丰富的理论指导和适应时代的文化食粮。一块很不起眼的石头,散落在深山老林,河沟渠坝,长眠于地下,是因为有了现代的文明,才使我们重新认识了它并给了它生命。众所周知,社会进步的文明程度越高,奇石的地位就逾加显赫。人类的物质生活越富裕,奇石领域的流通就越活跃。 搞书法的强调字外工夫,搞绘画的强调画外工夫,写诗词的讲究古文工底,唱歌跳舞也离不开台下的十年磨砺。那么玩石呢?应该同样离不开文、史、哲的文化修养。比喻题名,配坐、赋诗,评估,论价,品赏都需要文的水份和文的含量,只有加上了文化的内含才可称之为石文化,才能体现出中华民族的那种文人精神。否则,我们就不可能发现风砺石的粗旷豪放和傲骨铮铮的性格,就不会认识太湖石的斑剥古朴和历经沧桑的亘古情怀,也不可能青徕雨花玛瑙楚楚动人的姿色和令人陶醉的娇柔。更不可能体会到顽石中那种坚韧不跋,不屈不侥的英雄气慨和象征中华民族的傲然精神。从某种意义上讲;把奇石和普通石区别开来,就象人们区分雅和俗一样,本身就是一种文化含量在质上的反映。如果一个人的文化素养低下,那就很难说清他在玩石方面有多大的来性?一种低品味的把玩与一种高质量的精神获得是玩石中截然不同的两种概念。观赏石的类似的论文我找了半天都没找到,就上面这类的介绍有一点,另外如果是只要写法的话,你可以参考下面这个,这个是观赏树木的写法,石头的也应该是类似的结构。

石头村的建筑形式及文化特色论文

中国自古以来在组织环境空间时,多采取层层封闭的手法,院落就是一个围合的空间,里坊把院落包围起来,传统的四合院就是这种典型的建筑形式。山东大部分地区受儒家文化的影响,传统的建筑形式以四合院为主,布局严谨,主次分明。山东的山区地势起伏、平地狭小,民居村落多分布在山坡陡地,以求少占耕地,因而整个村落远远望去,民居院落高低起伏,因地制宜的院落形式以三合院为主。

一、历史悠久的古石村奇观

山东省邹城市石墙镇上九山村被人们称为“石头村”。因村庄周围有大小山头九座,故取名“九山村”,后为区别于山下后建的一个村子,改名为“上九山村”。上九山村是一个历史悠久的自然村,位于邹城市西南部山区。根据出土文物显示,西汉王莽时期就有人在此居住,至今已有2000余年的历史。这个占地约200亩的古村不仅被雨水自然冲刷出了大量文物,还留存有明朝的庙、清朝的树、民国的井,是一处深藏于山林的文化宝库。上九山村因坐落在群山之中,随处都有易采可用的石材。村民们充分利用大自然的恩赐,在顽强地与恶劣的生存环境抗争中,创造出令人赞叹的建筑奇迹,给后人留下了具有观赏价值的石屋遗存。这些石屋分布在山腰之间,或断或连,或高或低,随势造形,错落有致,鳞次栉比,自得天趣。石头村依山而建,九座山环绕四周,石屋、石院、石墙、石阶、石井古石村奇观浑然天成,已成为山东省“乡村记忆”工程试点。村中的路都是由巨大的岩石构成,顺着石头的纹路,许多村民的房屋都是直接建在岩石上,村里的老人说:“门口的台阶是用旧的磨盘改的,家家户户都有石头做的神台。”山上最不缺的就是石头,所以村里的'建筑都离不开石头。因石屋地势高、路难行,许多村民都搬到山下新建的平房中去居住,春节时不忘在自家老宅的大门上贴一副对联,目前仍有十几户住在石屋中。

二、石头村的建筑形式

上九山村整个村落呈方形,主街不甚规则,建筑采用窄肩斗脊式构造,且全部小瓦覆顶,虽然采用这种结构非常耗时耗资,但是非常坚固耐用。石头村依山而建,村中的小路也以石材为主。进入石头垒高的院中,屋顶上有精细的石雕装饰物,还有一层茅草覆盖,这些装饰纹样体现出当地的民俗民风,是广大劳动者创造的文化载体。垒土砌的灶台和厕所是每家院中必备的附属建筑物,主建筑断壁残垣的老石屋已失去居住功能,归于自然。院内石制的用具有石盆、石凳、石桌、石磨、石灶和石缸等,都是手工打造的生活用品。石头村中高大的石头墙延伸成小巷,不同形式的石材错落地组合在一起,具有一定的形式美感,而建在高处的石屋有一定的体量,能把建筑物的外在形式展现出来。以中国传统建筑形制的四合院为建筑原型,上九山村受儒家文化影响,根据当地特色在建筑选址和建筑规划方面自成特色,依山而建三合院,都是由石头建造。大门朝南在三合院的北墙处;正房朝南,在院子的中轴线上,是家庭中长者的居住地;正房两侧为东、西厢房,是家庭中子女的居住地;正房门左边有供台,以祭祀祖先。三合院的建筑格局和当地村民的居住习惯是儒家思想在当地的体现。

三、石头村的文化特色

上九山村作为千年古石村、文化古村落,位于孔孟文化的发源地,受儒家文化和风水文化的影响,在村庄的选址、规划、布局、建筑、装饰和民风、民俗等方面均体现出儒家思想和风水文化,具有较高的历史文化价值。现在上九山村还完整保存着三条明清时期石头建成的街巷,300余座古石院,古石屋1200余间,乡土古石建筑数量多且保存基本完整。在过去的考古挖掘工作中,上九山村南头发现的汉墓中曾经出土古钱币,上有“货泉”二字,被确认为西汉王莽时期的货币,证明了上九山村最晚在西汉晚期就已存在,至今已有2000年左右的历史。上九山村的建筑以石材墙体承重,结构严谨,同时有精巧细致的雕刻工艺装饰墙体,建筑墙体全部采用等距离压茬建造。石料选用传统吉祥图案精雕细琢,以独特巧妙的方式镶嵌在墙体上,其精湛的工艺水平展现出明清时期鲁西南民居的生活方式,传承了当地的特色文化,具有很高的观赏价值和历史研究价值。上九山村历史悠久,人文历史景观资源较为丰富,其建筑及人文景观在山东丘陵地区具有一定的代表性。村内至今保存着玄帝庙、南山寨、老古井等古迹,是研究传统文化的活化石。明清时期石头建成的三条街巷保存良好,体现出石头建筑的文化韵味;300多座石头建成的住宅院落更是为后人研究传统建筑形式及工艺提供了鲜活的实例。上九山村古村落保存较为完整,具有独特的古建筑文化、多彩的民俗文化、纯朴的乡村文化和传统的农耕文化。

结语

上九山村的建筑与自然环境有着紧密的联系,取材于自然,也和谐地融入到当地的环境中,成为当地特色的建筑形式。民居不仅是物质环境,也是传统文化的载体。具有当地特色的石屋不仅代表过去的质朴生活,也是后人研究传统民居的有利资源。民居的保护与利用是迫在眉睫的重要课题,贵州乡间的石板房子民居作为中外闻名的旅游地,是民居保护的成功案例,上九山村的石屋可以借鉴其成功的做法,使石屋不再仅仅是遗弃的村居,而变成宝贵的旅游资源,成为广大游客向往的民俗文化旅游景观。

研究化石的意义论文

恐龙作为地球曾经的霸主,到底是如何灭绝的?人类研究恐龙到底是为了什么?难道古生物学真的是一门无意义的学科?

这绝对不是一个无聊的问题,至少在学术界,你要获得国家的科研经费支持,你得告诉评委你的研究意义在哪里,而不是自我觉得OK。那么恐龙研究的意义究竟在哪里?

一、其实恐龙研究主要是地质学的研究

这一点可能是很多人误解的一点,很多人以为恐龙研究是生物学领域的,而并非如此,研究恐龙的主要是地质学领域。

恐龙属于古生物学的一支,古生物学,虽然叫“生物学”,其实是地质学分支。

国内研究古生物学的单位大家可以瞅瞅:

中国地质大学,南京大学以及中国科学院南京地质古生物研究所之类的一系列院校。

因此,研究恐龙的意义,很大程度集中在了地学的价值上,比如,恐龙当时的地球气候、环境如何?尤其是恐龙是如何灭绝的?这个问题事实上在宏观层面上有很重要的价值。

其意义在于,揭示地质运动规律。

就像我们在物理学知道万有引力定律。地质学上,也需要寻找地球的规律,地球的规律对于人类的存在是很关键的。

有个很有意思的故事:

农场主假说:提出者是英国哲学家波兰特·罗素,农场里有一群火鸡,农场主每天中午十一点来给它们喂食,火鸡中的一名科学家观察这个现象,一直观察了近一年都没有例外,于是它发现了自己宇宙中的伟大定律:“每天上午十一点,就有食物降临”他在感恩节早晨向火鸡们公布了这个定律,但这天上午十一点没有食物降临,农场主进来把它们都捉去杀了。

我们今天猜测恐龙灭绝是因为当年一颗小行星撞击地球导致的,这也是广泛被接受的理论。

不过,这个理论是否真实?还需要进一步探讨,毕竟也许我们仅仅是像火鸡观察到的那样,根本不是如此。

如果恐龙灭绝是小行星撞击的,那其他几次大灭绝呢?

亿多年前的奥陶纪大灭绝

亿多年前的泥盆纪大灭绝

亿年前的二叠纪末期大灭绝

2亿年前的三叠纪晚期大灭绝

这每一次大灭绝,都是地球上大部分生命直接灭绝了,甚至大部分物种也从地球上被抹掉了。

未来会不会有大灭绝?前面几次也是因为小行星吗?如果是,那下一颗小行星呢?

所有这些,都在研究古生物中去发现,恐龙灭绝也不例外。

也许小行星只是一个辅助,内在原因是地球本身呢。

现在学界提到的每天有超过80个物种灭绝,是否是第六次大灭绝?从宏观演化角度,是否成立?

二、人类拯救人类

恐龙灭绝过程,发生了巨大的生态位替代。

这是一个很有意思的话题,就是宏观的生态位,很难直接发生演替,往往是灾变引发的。

如果没有恐龙灭绝,哺乳动物还能登上舞台?

我看悬,至少从进化上,哺乳动物出现时间并不晚。事实上,在爬行类出现的时候,哺乳动物也差不多开始登上地球的舞台。然而一直被压制着,直到恐龙这种巨无霸们消失了,哺乳动物才开始正式成为地球动物界的新主角。

今天的哺乳动物占据主流,尤其是人类为代表的哺乳动物。

有个很有意思的数据,就是地球上规模最大的哺乳动物,基本上和人类有关,牛、羊、猪、狗、猫等等,他们的规模远远超过了野生动物的规模。

如果地质上发生了巨变,那么人类及其相关的动物对生态的需求如何?如何来适应新的生态?这些都是值得关注的。

甚至包括温室效应,到底值得我们多大的关注?

就比如今天的全球变暖,到底是人类活动因素导致的?还是本身地球处于一个变暖周期呢?

我想起了前校长丁仲礼的话,

地球历史上比现在温度高十几度,二氧化碳是现在高10倍的时候都有。

作为当今地球的霸主,人类可以说进化到了非常成功的地步,那么我们思考前任霸主的兴亡史,也是顺其自然的。

三、生态价值

同上面类似,一个庞大的族群,恐龙事实上形成了非常庞大的生态系统。

那个年代,爬行类可以说是上天入地无处不在,这种规模的生态系统,和自然界的植物,微生物共同作用来维持了数亿年的稳定。

那么,到底是什么时候,这个系统开始出现了不稳定呢?

自然界强大的纠正能力又是如何发挥作用的?

为何只有鸟类最后躲过了大灭绝?偶然还是必然?

如果存在某些规律,我们今天的人类是否也需要关注这些问题?(尽管人类已经很朴素的开始保护生态了)

其实做进化的很重要一点就是要关注生物和自然的相互作用。

物竞天择,适者生存,一个性状最后能够形成,必然是和自然界互作的结果。从恐龙到现在的鸟类,这个进化逐步适应的过程中,应对大自然,获得更好的生存,必然是一个重要因素。

而且生命的进化从未停止,我们可能不在意的一些地方,有可能已经造成了一系列环境的改变,进一步引发了对生命的选择。

尤其是当今的人类世,这是一个新概念,目前正在逐步建立和扩散中,就是代表了人类出现后对地球的巨大影响,而由此引发整个生物圈的变化。

就像书中说的桦尺蠖例子

18世纪的英国曼彻斯特地区,山清水秀,绿树成阴.那里的森林中生活着一种桦尺蠖,其成虫是一种飞蛾.它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上.1850年,一些生物学家来这里考察,发现大多数桦尺蠖成虫的体色是浅色的,只有少数是深色的,这些深色的桦尺蠖是浅色桦尺蠖在自然条件下的变异类型. 100年以后,也就是1950年,曼彻斯特已经变成了一个工业城市.这里工厂林立,烟雾弥漫,工厂排出的煤烟杀死了地衣,结果使树皮裸露并被熏成黑褐色.这时候,又有一些生物学家到这里考察,使他们惊讶的是,这里的深色桦尺蠖变成了常见类型,而浅色的桦尺蠖却成了少数.

今天的地球,人类大范围的改造,诸如修路,水电站,航运,捕捞,还有污染排放等等,肯定会对自然界产生反馈。

这些生态的改变,落到整个生物圈会是什么样的影响?

此外,其他的价值也有。

比如,恐龙化石有经济价值、收藏价值啊~~~

以及人类的精神追求和探索之类的,也是意义嘛。

如果搁到古生物学上,还有能源的价值呢,我们今天用的主要能源是化石能源,它们就是古生物的产物,煤,石油,天然气等等。

当然,实在想不到,那就是奠定基础。这一点估计写过论文的人都熟悉。有创新,那就创新,没创新,那就是打基础。

研究恐龙化石能够从多种角度去探索地球曾经的环境,研究地球演变过程,同时也能够解密生命的演化过程,从中找到世界发展的规律,并现在的生活环境采取一定的措施,帮助人类发展。

1、恐龙化石研究就是地质学研究。揭示了地质运动规律。2、科普价值。探寻远古奥秘和古生物世界, 展示史前文化,唤起人类热爱自然,保护环境的现实意义。

可以通过了解这些长寿命的生物来了解它的出身环境,和环境的变化,通过研究可以较确切的知道变化过程,比起研究化石,土壤等东西要详细和确切的多.通过那些演变规律等来推测未来的变化等等,其他有意义的东西!简洁的!而且归纳全面哦!

恐龙化石研究的论文

在很久很久以前,大约距离今天有2亿到7千万年的时候,我们的地球上生活着一个庞大的家族,它们统治着海洋、陆地和天空,其他一切动物都无法和它们对抗,它们是名符其实的霸主,这就是恐龙。 在那个时候,地球的气候温暖湿润,遍地都是茂密的森林,森林里居住着各种各样的动物,所以,不论是吃植物还是吃动物的恐龙,都有享受不尽的美食。因为有了这么好的环境,恐龙们一般都长得巨大无比。据推测,最大的恐龙有30米长,体重达40到50吨,就是用现在最大的公共汽车也拉不动它们呢。当然,也有小一些的恐龙,像细腭龙全长才60厘米,重3公斤,跟我们见到的鸡差不多。 可是,这样一个庞大的家族,却突然很快地从地球上消失了。消失的时间是在科学家们称为“白垩纪”的结束期。恐龙为什么会一下子就消失得如此干净,这是一个科学之谜,很多年以来人们纷纷猜测,但一直没有一个肯定的答案。所幸的是有些死去的恐龙并没有完全消失,它们的骨胳变成了化石被大自然保留了下来,使我们今天知道过去有这样一些动物存在,并且根据这些骨胳推测描绘出了它们的样子。如果你对恐龙感兴趣,也不妨试试,看能不能解开这个千古之谜。 对恐龙的研究是很有意义的,它不仅能帮我们认识地球生物进化的过程,还可以使我们了解地球气候的变迁、地质活动的状况、我们人类自己与环境的关系等等,甚至还涉及宇宙天体的方方面面呢,怎么样,很有意思吧?下面就请你跟着我们一起往下看吧。不过因为有很多好看的图片,所以速度可能要慢一些,你不要着急哟。 翼手龙生活在白垩纪,它们的骨胳在欧洲被发现。翼手龙并不是很大,它的翅膀不过22厘米左右。但是风神翼龙的翅膀却长达12米,像公共汽车那么大。美国科学家曾经发现过一种翼龙,它的翅膀长达15米以上,如果我们今天能看到它,说不定会以为是飞机在天上飞呢。很多会飞的鸟龙都有些像今天的蝙蝠,它们好像用一双手撑起巨大的翅膀,于是,又有翅膀又有利爪成了它们的一大特点。有人认为,后来的鸟类就是由它们演化来的。 体形巨大的翼龙是怎么飞上天的?对此,科学家们有不同的认识。一些人认为,那些巨大的翼龙根本就不会飞,它们不能像鸟儿一样振动自己的翅膀,但是它们可以先爬到高处,迎风张开巨大的双翼,这样就可以借助上升气流,使自己在空中滑翔。另一些人认为,翼龙翅膀上的膜非常坚硬,而且翅膀的外侧有像框架一样的筋骨相连,所以它们能像鸟儿一样扇动翅膀。由于它们的翅膀非常大,稍稍拍动一下就可以获得巨大的反作用力,使自己飞起来。这两种观点究竟哪一个是正确的,目前还没有结论,也许不久的将来,你就可以破解它呢。 在恐龙统治陆地的时候,海洋也同样被一些巨大的爬行动物占领着。它们与陆地上的恐龙和空中的翼龙是近亲,也用肺呼吸空气,一般也产卵。它们是海洋中的霸主,有些长着锋利的牙齿,为的是捕食其他鱼类。这些爬行动物多多少少长得有些像今天的鱼类,有人就认为它们是鱼变的,也有人认为今天的鱼是它们变的。这些海中巨怪也有不少种类,像我们今天有的鳗、龟、蛇、鳄等等,过去也都有相似的种类。如鳗龙,如蛇颈龙等等。薄板龙是最长的蛇颈龙,全长可达15米。它的脖子大约为躯干的两倍。 鳗龙是蛇颈龙的一种,在日本发现过它们的化石,经测量,它们的身长约7、8米。而且它们有锋利的牙齿。 科学家们在发掘原角龙巢穴的时候意外地发现了一具小型恐龙化石。它跑到原角龙的巢里去做什么?经过研究,原来它是一个专门偷吃恐龙蛋的小坏蛋。它的嘴里没有牙齿有一根尖刺那就是它用来刺破并吸取蛋汁用的工具。 陆地上的恐龙是我们最熟悉的了,这也许是因为它们的骨胳化石更容易被保留下来的缘故。现在发现的这类恐龙很多,有兽龙类,如异齿龙;剑龙类,如剑龙;甲龙类,如森林龙;角龙类,如三角龙;雷龙类,如雷龙等等。 异特龙是是一种凶猛可怕的食肉恐龙,它的一张大嘴可以一下子吞下一头小猪。它的牙齿全都向里弯曲,猎物被它咬住就休想逃出来。 原角龙生蛋时往往是几只雌龙共用一个窝,大家轮流一圈一圈地产蛋。看来它们很讲团结呢。 三角龙是角龙的一种。它的鼻子上有一只角,像犀牛,眼睛上有两只角,又像牛。这三只角都有1米长,是它们打架的有力武器。 栉龙的头上长着一个引人注目的管子,里边有细细的通道。空气经过时就会发出低沉的声音,可以用来吓跑敌人。也有人认为,那是它们在潜水时用来通气用的,究竟是做什么用的,目前还没有定论。 这是甲龙的一种,它们的皮肤非常坚硬,像铠甲一般。身上和尾部长着骨刺,像狼牙棒一样,谁也不敢碰它们。 雷龙是恐龙中最大的一种,有的身长达30米以上,有6层楼那么高。它们都是食草或树叶的动物。我们在博物馆见到的一些恐龙化石,大多就是这种恐龙。 恐 龙 的 故 事 大约在2亿多年前,地质史上开始进入中生代,这个时候,地球上出现了恐龙。在以后的1亿多年里,恐龙的家族越来越庞大。后来它们好像在一天之内突然消失得干干净净,给我们留下了无数的谜。经过科学家们不懈的探索,我们才渐渐对恐龙有了一些认识,原来恐龙虽然又大又笨又可怕,其实它们的故事还是挺有趣的呢。 慈母龙的故事:以前人们一直认为恐龙和今天的爬行动物一样,都是一生下蛋就走开,根本不管它们的孩子会怎么样。后来,科学家们发现一些幼小恐龙化石的牙齿有明显的磨损痕迹,这表明它已经开始吃东西了。但是这些幼龙的四肢却还没有发育完全,显然还未开始真正意义上的爬行。这似乎可以说幼龙是在巢中由父母来养育的。另外,分析恐龙足迹化石表明,它们常列队外出,大恐龙在两侧,小恐龙在队列中间,如同今天我们看到的象群。于是科学家给这种恐龙起了一个很有人情味的名字,慈母龙。不过,也有很多人认为,仅凭这些证据,并不能证明恐龙是有目的志养育自己的后代。因为现在世界上任何爬行动物都没有表现出这样的爱心。鳄鱼算是做得最好的,也不过就是用嘴巴含起刚出壳的小鳄鱼,把它们带到水边,就算完成任务了,至于小鳄鱼会不会游水,能不能捕食,它可不管。慈母龙每次能生25个蛋,这25只小恐龙每天要吃掉几百斤鲜嫩的植物,慈母龙需要不辞劳苦地到处寻找食物。如果真是这样的话,它们是无愧于慈母龙这个称号的。 人们刚发现剑龙的时候就注意到它们背上长着许多骨板。最初,科学家们估计这些骨板是像护盖一样平铺在恐龙身上。后来,经过仔细的考察,最终确定骨板是竖立的。这些骨板里面充满空隙,表面还有很多沟槽,这些空隙和沟槽里布满了血液。当气温降低时,剑龙就会张开骨板,吸收阳光的热量,气温升高时,又会将骨板转一下,利用凉风散热。剑龙的头小得很,脑子只有核桃大小,与它庞大的身躯极不相称,科学家们由此认定,剑龙一定很笨。 在恐龙家族中,个子最大的要属梁龙了。它们又高又长,简直就像一幢楼房。按说身躯如此庞大的梁龙,体重也应该不轻,可实际上它们只有10多吨重,那些比它们个头小许多的恐龙倒往往比它们重上好几倍。原来,梁龙的骨头非常特殊,不但骨头里边是空心的,而且还很轻。因此,梁龙这样的庞然大物就不会被自己巨大的身躯压垮了。 在加拿大的雷德迪尔河沿岸,曾经生活着很多恐龙,其中有一种叫阿尔伯特龙。这种恐龙和霸王龙属于同一个家族。与一般恐龙相比,它们的身躯要小一些,但它们却更令其他动物害怕。因为它们奔跑的速度极快,据估计,短距离内可达时速30多公里。阿尔伯特龙的可怕之处还在于它的嘴巴特别大,里边排满了尖利的牙齿,能咬穿坚硬的骨头,更不用说其他恐龙的厚皮了。另外它们的前爪像老鹰一样非常尖锐,任何动物被它抓住都难以逃脱恶运。 1993年,科学家在我国河南西部的西峡县发现了大批恐龙蛋。在这以前,人类总共才发现了500多枚恐龙蛋化石,而这次西峡出土的的恐龙蛋多达5000多枚,没有出土的估计还有上万枚。一时间,世界都为之震惊。但是,为什么那么多恐龙都跑到西峡来生蛋呢?科学家们推测,恐龙喜欢在水边、向阳、地势较高的地方下蛋。西峡恰恰就符合了这些条件。古地质时代的西峡是一个盆地,湖泊沼泽很多,气候温暖湿润,适合恐龙生存。 过去,所有的科学家都认为恐龙像所有爬行动物一样是冷血动物或变温动物,但是随着化石资料的不断增多,人们的认识也发生了变化,有人提出,有些恐龙可能是温血动物。首先,他们认为有些恐龙行动极为敏捷,也不是像蛇一样在地上爬行,而是靠两条后腿在地面上跑动,其速度可达每小时20至90多公里。这就需要有强壮的心脏并且维持较高的新陈代谢,这些显然冷血动物是做不到的。其次,恐龙的食量都相当大,据推测,一头30吨重的蜥龙类恐龙,每天可能要吃掉近2吨食物,只有温血动物才需要这么多的能量。从食肉恐龙远远于少于食草恐龙来看,这一点也是合理的。另外,还有一些身体较小的恐龙,它们身上很可能覆盖着一层羽毛或毛发,这也是为了防止体温散失。其它方面,如骨胳的研究,也初步表明一些恐龙是温血动物。温血恐龙的说法一提出,就受到强烈抨击,但倒底结论如何,目前还难下定论。

编辑本段恐龙 (学名:Dinosauria)是群中生代的多样化优势脊椎动物,支配全球陆地生态系超过1亿6千万年之久。恐龙最早出现在2亿3千万年前的三叠纪,灭亡於约6千5百万年前的白垩纪晚期所发生的白垩纪末灭绝事件。在2005年日本考古学家观铃发现新证据,恐龙有可能是在鸡蛋里孵化出来的。 在1862年发现的始祖鸟化石,与美颌龙化石极度相似,差别在於始祖鸟化石有著羽毛痕迹,这显示恐龙与鸟类可能是近亲。自从1970年代以来,许多研究指出现代鸟类极可能是兽脚亚目恐龙的直系后代。大部分科学家视鸟类为惟一幸存发展至今的恐龙,而少数科学家甚至认为它们应该分类於同一纲之内。鳄鱼则是另一群恐龙的现代近亲,但两者关系较恐龙与鸟类远。恐龙、鸟类、鳄鱼都属於爬行动物的初龙类演化支,该演化支首次出现於晚二叠纪,并在中三叠纪成为优势动物群。 在20世纪前半期,科学家与大众媒体都视恐龙为行动缓慢、慵懒的冷血动物。但是1970年代开始的恐龙文艺复兴,提出恐龙也许是群活跃的温血动物,并可能有社会行为。近期发现的众多恐龙与鸟类之间关系的证据,支持了恐龙温血动物的假设。编辑本段恐龙分类 恐龙与其它爬行动物的最大区别在于它们的站立姿态和行进方式,恐龙具有全然直立的姿态,其四肢构建在其体躯的正下方位置。这样的架构要比其他种类的爬行动物(如鳄类其四肢向外伸展),在走路和奔跑上更为有利。根据恐龙腰带的构造特征不同,可以划分为两大类:蜥臀目(Saurischia)和鸟臀目(Ornithischia)。 二者区别在于其腰带结构: 蜥臀目的腰带从侧面看是三射型,耻骨在肠骨下方向前延伸,坐骨则向后延伸,这样的结构与蜥蜴相似;鸟臀目的腰带,肠骨前后都大大扩张,耻骨前侧有一个大的前耻骨突,伸在肠骨的下方,后侧更是大大延伸与坐骨平行伸向肠骨前下方。因此,骨盆从侧面看是四射型。不论是蜥臀目还是鸟臀目,它们的腰带在肠骨、坐骨、耻骨之间留下了一个小孔,这个孔在其它各个目的爬行动物中是没有的。正是这个孔表明,与所有其它各个目的爬行动物相比,被称为恐龙的这两个目之间有着最近的亲缘关系。 蜥臀目分为蜥脚类(Sauropoda)和兽脚类(Theropoda)。 蜥脚类有分为原蜥脚类和蜥脚形类。原蜥脚类主要生活在晚三叠纪到早侏罗纪,是一类杂食--素食性的中等大小恐龙。蜥脚形类主要生活在侏罗纪和白垩纪。它们绝大多数都是巨型的素食恐龙。头小,脖子长,尾巴长,牙齿成小匙状。蜥脚亚目的著名代表有产于我国四川、甘肃晚侏罗纪的马门溪龙,由19节颈椎组成的脖子长度约等于体长的一半。 兽脚类生活在晚三叠纪至白垩纪。它们都是肉食龙,两足行走,趾端长有锐利的爪子,嘴里长着匕首或小刀一样的利齿。霸王龙是著名代表。 鸟臀目分为5大类:鸟脚类(Ornthopoda)、剑龙类(Stegosauria)、甲龙类(Ankylosauria),角龙类(Ceratopsia)和肿头龙类(Pachycephalosauria)。 鸟脚类是鸟臀类中乃至整个恐龙大类中化石最多的一个类群。它们两足或四足行走,下颌骨有单独的前齿骨,牙齿仅生长在颊部,上颌牙齿齿冠向内弯曲,下颌牙齿齿冠向外弯曲。它门生活在晚三叠纪至白垩纪,全都是素食恐龙。 剑龙类,四足行走背部具有直立的骨板,尾部有骨质刺棒两对,剑龙类主要生活在侏罗纪到早白垩纪,是恐龙类最先灭亡的一个大类。 甲龙类的恐龙体形低矮粗壮,全身披有骨质甲板,以植物为食,主要出现于白垩纪地层。 角龙类,是四足行走的素食恐龙。头骨后部扩大成颈盾,多数生活在白垩纪晚期,我国北方发现的鹦鹉嘴龙即属角龙类的祖先类型。 肿头龙类主要特点是头骨肿厚,颥孔封闭,骨盘中耻骨被坐骨排挤,不参与组成腰带,主要生活在白垩纪。编辑本段恐龙灭绝 恐龙灭绝的原因新说 1 瘟疫后恐龙蛋受侵变质无法孵化 2 小行星撞击地球 3 哺乳动物变强,恐龙变衰 …… 恐龙 (Dinosaur)这个词字面上的意义是「可怕的蜥蜴」。这个词是由英国解剖学家理查欧恩爵士(1804-1892)所创造,用来描述不符合现今生物的化石遗骸。其中多数肉食恐龙长有羽毛。 曼特尔恐龙是出现于二亿四千五百万年前,并繁荣于六千五百万年前结束的中生代爬行动物。或为恐龙和与它同一时代的蛇颈龙、翼龙等的模糊总称。恐龙在6500万年前白垩纪结束的时候突然全部消失,成为地球生物进化史上的一个谜,这个谜至今仍无人能解。地球过去的生物,均被记录在化石之中。中生代的地层中,即曾发现许多恐龙的化石。其中可以见到大量或呈现各式各样形状的骨骼。但是,在紧接着的新生代地层中,却完全看不到恐龙的化石。由此推知恐龙在中生代时一起灭绝了。 恐龙种类多,体形和习性相差也大。其中个子大的,可以有几十头大象加起来那么大;小的,却跟一只鸡差不多。就食性来说,有温顺的 草食者和凶暴的肉食者,还有荤素都吃的杂食性恐龙。 最早的恐龙 美亚里桑那州硅化木公园发现一条距今2亿2千5百万年鸵鸟大小200磅的恐龙化石。 最迟出现的恐龙 角类恐龙在白垩纪距今1亿3千5百万年以后最盛 最大的恐龙 据美国阿而伯克基地区发现的震龙全长30米重达80吨。编辑本段灭绝原因 中生代末大绝灭 现在我们知道,恐龙灭绝的时间是在距今6500万年前。而且在那个时候,不仅统治了地球达一亿多年的各种恐龙全部绝灭了,同样悲惨的命运还同时降临到了地球上的陆地、海洋和天空中生活的很多种其它的生物。在这次灾难中绝灭的还有蛇颈龙等海洋爬行动物,有翼龙等会飞的爬行动物,有彩蜥等恐龙的陆生爬行动物亲戚,有菊石、箭石等海洋无脊椎动物;至于海洋中的微型浮游动植物,钙质浮游有孔虫和钙质微型浮游植物也几乎被一扫而光。经过这场大劫难,当时地球上大约50%的生物属和几乎75%的生物种从地球上永远地消失了。 这真是一场大绝灭、大灾难。大绝灭的结果使得在距今6500万年这个时间的前后,地球上生物世界的面貌发生了根本性的巨变。这场大绝灭标志着中生代的结束,地球的地质历史从此进入了一个新的时代——新生代。 科学家们经过不懈的努力,分析研究了到目前为止可以发现的所有线索,提出了解释这一大绝灭现象的各种理论。但是至今,关于这场大绝灭的原因仍然没有找到一个百分之百正确的答案。 也许,这样的答案等待着你来寻找。 关于恐龙绝种的真正原因,自古以来即众说纷纭,但都没有一个一定的论点,因此到目前为止仍究是一个未解的谜题,在此仅将一些较为人所知的说法分述如下: 一.陨石碰撞说: 1980年,美国科学家在6500万年前的地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量几十甚至数百倍.这样浓度的铱在陨石中可以找到,因此,科学家们就把它与恐龙灭绝联系起来了.根据铱的含量还推算出撞击物体是相当于直径10公里的一颗小行星.这么大的陨石撞击地球,绝对是一次无与伦比的打击,以地震的强度来计算,大约是里氏10级,而撞击产生的陨石坑直径将超过100公里.科学工作者用了10年的时间,终于有了初步结果,他们在中美洲犹加敦半岛的地层中找到了这个大坑.据推算,这个坑的直径在180公里到300公里之间.现在,科学工作者们还在对这个大坑做进一步的研究. ___ 科学家们开始为我们描绘6500万年前那壮烈的一幕.有一天,恐龙们还在地球乐园中无忧无虑地尽情吃喝,突然天空中出现了一道剌眼的白光,一颗直径10公里相当于一座中等城市般大的巨石从天而降.那是一颗小行星,它以每秒40公里的速度一头撞进大海,在海底撞出一个巨大的深坑,海水被迅速气化,蒸气向高空喷射达数万米,随即掀起的海啸高达5公里,并以极快的速度扩散,冲天大水横扫着陆地上的一切,汹涌的巨浪席卷地球表面后会合于撞击点的背面一端,在那里巨大的海水力量引发了德干高原强烈的火山喷发,同时使地球板块的运动方向发生了改变.那是一场多么可怕的灾难啊.陨石撞击地球产生了铺天盖地灰尘,极地雪融化,植物毁灭了,火山灰也充满天空.一时间暗无天日,气温骤降,大雨滂沱,山洪暴发,泥石流将恐龙卷走并埋葬起来.在以后的数月乃至数年里,天空依然尘烟翻滚,乌云密布,地球因终年不见阳光而进入低温中,苍茫大地一时间沉寂无声.生物史上的一个时代就这样结束了. 二.造山运动说: 在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸,许多以沼泽为家的恐龙就无法再生活下去。因为气候变化,植物也改变了,食草性的恐龙不能适应新的食物,而相继灭绝。草食性恐龙灭绝,肉食性恐龙也失去了依持,结果也灭绝了。此一灭绝过程,持续了1,000—2,000万年。到了白垩纪末期,终至在地球上绝迹。 三.气候变动说: 由于板块移动的结果,海流产生改变,更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡,恐龙缺乏食物而导致了灭亡。 四.火山爆发说: 因为火山的爆发,二氧化碳大量喷出,造成地球急激的温室效应,使得食物死亡。而且,火山喷火使得盐素大量释出,臭氧层破裂,有害的紫外线照射地球表面,造成生物灭亡。 意大利著名物理学家安东尼奥-齐基基最近提出,造成恐龙大绝灭的原因很可能是大规模的海底火山爆发。 齐基基教授认为,白垩纪末期,地球上在海洋底下发生了一系列大规模的火山爆发,从而,影响了海水的热平衡,并进而引起了陆地气候的变化,因此影响了需要大量食物维生的恐龙等动物的生存。他的理由是,现代海底火山爆发对海洋和大气产生的影响是众所周知的,只是其影响程度比起6500万年前发生的海底火山爆发的程度小多了。 齐基基教授认为,过去,科学界对海底火山爆发的情况了解得很少,现在需要对这种严重影响地球环境的现象进行深入的研究。他举例说,格陵兰过去曾经生长着茂密的植被,但是当全球性的海洋水温平衡变化以后,寒冷的洋流改变流向后经过了格陵兰,从此把这个大大的岛屿变成了冰雪覆盖的大地。这是海洋水温平衡变化对气候产生巨大影响的一个典型实例。海底火山活动是影响海洋水温平衡变化的一个重要因素。因此,齐基基教授认为应该将海底火山的大规模爆发引起的海洋水温平衡变化作为研究恐龙绝灭问题的一个重要参考因素。 五.海洋潮退说: 根据巴克的说法,海洋潮退,陆地接壤时,生物彼此相接触,因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠,袋鼠能在欧洲这种岛屿大陆上生存,但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。除了这种吃与被吃的关系以外,还有疾病与寄生虫等的传染问题。 六.温血动物说: 有些人认为恐龙是温血性动物,因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树懒的体温差不多,而要维持这样的体温,也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善,不能充分补给氧,而它们又没有厚毛避免体温丧失,却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方,就是如果体温降到一定的范围之下,就要消耗体能以提高体温,身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体驱,不能进入洞中避寒,所以如果寒冷的日子持续几天,可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。 七.自相残杀说: 因为气候问题,使花草大量灭绝,从而使以食草为生的食草龙渐渐死亡,而肉食者,也因为没有了食物,而灭绝。 八.压迫学说: 恐龙的数目急增,在植物有限的情况下,造成了草食性恐龙的灭绝,接着靠食用草食性恐龙为生的肉食性恐龙也因为食物的不足而跟着死亡。(疑点:何以恐龙会在历经了长达约两亿年的生态平衡之后突然增加?为此学说成立的重要关键,也直接地造成了许多学者对恐龙异常增产的原因检讨。) 九.哺乳类犯人说: 在中生代后半,已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录,当时的哺乳类体型甚小,数量也十分有限,直到白垩纪的后期,数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性,这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后,即不断取而食之。 十.种的老化说: 认为恐龙由于繁荣期间长达一亿数千万年,使得肉体过于巨体化。而且,角和其它骨骼也出现异常发达的现象,因此在生活上产生极大的不便,终于导致绝种。 恐龙中最具代表性的雷龙,体长二十五公尺,体重达三十吨,由于体型过于庞大,使动作迟钝而丧失了生活能力。另外,三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达,反而走向自灭之途。 (本人意见:并非所有的恐龙体型都如此庞大,也有体长仅一公尺左右的小恐龙。另外,也有骨骼像鹿一般,能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢?而且,异常发达的骨骼等部位,在冷血动物体内,推测能够吸收外界的温度,也能放出体内的热,以调节身体的温度,具有非常有利的功能。由此,我对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。) 十一.生物碱学说: 这种学说认为恐龙所生存的最后时期—亦即白垩纪,开始出现显花植物,其中某些种类含有有毒的生物碱,恐龙因大量摄食,引起中毒而死亡。因为,哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物,但是恐龙却没有这种能力。 不过,含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期,在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。 除了上述的十二种说法之外,还有「传染病」、「来自宇宙的放射线或超新星的爆炸」「未乘上诺亚方舟」、「太阳系震动说」等较鲜为人知的说法,至于那一个才是最好的说法,全凭各人的想法,并没有一定的对与错,毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开呀! 小行星撞击理论 1980年在一个科学讨论会上,美国地质学家阿尔瓦雷茨等人根据他们的研究成果,形象生动地宣讲了一段发生在距今6500万年前的惊心动魄的故事:一个阳光灿烂的下午,烈日照耀下的热带灌木林中,许多不同种类和形态的恐龙平静地像往常一样或在湖边漫步,或在水中觅食;在森林的边缘,一只刚刚孵完卵的鸭嘴龙正在蛋巢边来回踱步;在一片开阔的原野上,一只霸王龙正准备扑向一只巨大的三角龙…… 突然,一声从来没有听到过的巨响打破了这个宁静的世界。一个直径几公里大的流星猛烈地撞到地球上。这一撞可不得了,相当于几万个原子弹威力的爆炸在顷刻间发生。这是一颗不期而至的小行星,与地球碰撞后产生的撞击力可达1015吨TNT炸药爆炸所产生的能量。卷着尘埃的一个巨大的蘑菇云迅速升起,直冲天空,而后弥散开来,最后把整个地球都笼罩在里面。很快,恐龙就彼此看不见了,因为黑云遮天蔽日,白天也没有了阳光。这种恐怖的状况持续了一两年。植物的光合作用中断了,因而大量枯萎、死亡。吃植物的素食恐龙因此相继死去。以后,吃肉的恐龙也由于失去了食物而灭绝了。 这段故事是小行星小行星撞击地球造成恐龙大绝灭学说的精华。后来不断地被许多科学家给予支持。有些科学家甚至认为地球在这个时期不仅经历了一次较大的行星撞击,而且还接连受到了许多次小一些、但是依然严重威胁生命的小行星撞击,其中可以证实的在加勒比海和美国的衣阿华州发现的行星撞击的痕迹。 这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素,大量地存在于某些天体里,在地球上却根本不应该存在。这层富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现,在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这层含铱层。

恐龙的灭绝在科学界有很多种假设,其中主要的是小行星的撞击 天气的变化和疾病的流行, 现在大多数人都接受是受到小行星的撞击导致的尘埃在大气中很长时间没沉下来导致植物无法光合作用而死亡,从而导致生物链从底层崩溃,导致恐龙的灭绝 认为是天气的原因的科学家认为是天气的变化导致恐龙无法适应 __________________________________________________________________ 一·恐龙灭绝的最新观点 最近国际上各路恐龙研究专家又起纷争,美国普林斯顿大学教授凯勒领导的一个研究小组最进一个研究说明,在小行星撞击地球30万年后恐龙才灭绝的,因此,恐龙的灭绝与小行星撞击地球无直接关系。对此,舆论一片大哗。 最新古生物研究证据显示,小小的热带蜜蜂在6500万年前造成恐龙灭绝的大浩劫中幸免于难,这项新发现对陨石撞击说提出“质疑”。 来自美国新奥尔良州立大学研究员杰奎琳·科齐谢克在刚刚结束的美国地理协会2004年会上公布这个新观点。 笔者认为,以上两位专家拿出的证据是可靠的,论点仅在一定范围内是中肯的,可信度是比较高的。 二·关于恐龙是如何灭亡的,各路专家理论上的假设很多,大致有如下诸条: 1·有些生物学家认为,在那个时候地球发生了地质上的造山运动。由于平地上突然长出许多高山,使得沼泽地大大减少,气候也随之变得不那么湿润温暖。恐龙的呼吸器官很难适应那种干冷干热的空气,而且一到冬天,恐龙的食物也没了,所以就走上了绝路。 2·还有科学家猜测,是超新星的爆发引起地球气候发生剧烈变化,使地表温度骤然升高后又急剧下降的缘故。 3·还有学说认为,恐龙吃了大量的有花植物,这些花中有很多毒素,而恐龙食量又很大,所以中毒而亡。证据是那个时候开始出现了有花植物。 4·还有人别出心裁地说,是因为恐龙这种巨大的动物吃得太多且不断放屁,向空中释放大量甲烷气体。由于它们数量太多,生存时间又长,所以破坏了地球的臭氧层造成毁灭性气候。 5·甚至还有人说,是外星人跑到地球来猎取的结果,因为它们觉得恐龙肉特别好吃。证据是他们在北极发现的恐龙骨骼化石有像被激光切割的痕迹。 6·还有专家说,恐龙是因为地球的臭氧层遭到破坏,受到阳光的直射,患上了癌症灭绝的。 7·火山爆发说,认为火山改变了地球的气候,由于恐龙不能适应新的气候而灭绝了。 8·小行星撞击地球,导致气侯变冷,很多植物被冻死,断绝了恐龙的食物来源,导致了恐龙的灭绝。 9·小行星撞击地球,产生两地球上的大火,所有的恐龙都被烧死了。 10·恐龙精子变异,恐龙蛋不能孵化小恐龙。 以上理论,普遍被大家认可的是陨石撞击说。由上述可知,专家们的理论可谓是五花八门,无奇不有,是相当混乱的。这些专家的论点有一个共同特点,即不太讲逻辑,不受逻辑的统帅,不喜欢用逻辑进行推导, 大部分理论都是瞎子摸象。需要指出,有些理论简直是捕风捉影,随便臆测,几乎是想怎么说就怎么说,根本经不起一驳。但这些荒诞不经的观点观点、理论却能常常见之于媒体,因为他们是科学家,怎么说都是科学的语言,怎么说都是有道理的。 三·科学理论需要统一的逻辑进行统帅 尽管专家们的理论可谓是五花八门,无奇不有,它不涉及每个科学家的人品问题。因为以上问题这绝不是哪一个人的问题,也不能把这些问题归咎于哪一个人,而是科学界共同存在的问题,因为科学与科学界没有统一的逻辑可遵循,只能各说各的理。我认为,科学需要统一的逻辑去统帅,就象是十进制的数理逻辑一样,在十进制的范畴,只要你能拿出令人信服的数学逻辑推理,即便反对你的观点的人也是没有什么好说的了。统一科学的逻辑,科学界统一的逻辑,它是什么?它是个什么理论?笔者当然知道,但是这种理论不能随便说,不是我吝啬,而是说出来很多人是反对我的。因为这个理论出世的前期工作还没有做,一下把它提这么高,很多人是不接受的,特别是科学界的很多人是不愿意接受的,这是很自然的事,特别是在我们的国家更是这样的。 四·从逻辑上推导出恐龙是如何灭绝的 笔者一惯主张,理论研究必须代入逻辑进行全面的严格推理,系统全面统筹考虑,整个理论体系如果有一个环节在逻辑上无法通过,就有可能被全盘推翻。恐龙的灭绝是地球生命逻辑的自然正常的演绎,如果恐龙不灭亡,新的物种怎么能诞生?新旧物种的交替如何进行?世界上曾有过只产生不消亡的事物吗?这是最简单的哲学常识。一个物种的灭绝或产生,一定和它生存的环境关系很密切,在恐龙时代没有人为污染因素,我们自然会想到自然因素,即地球的气侯、温度等自然条件。这就需要进一步研究地球形成的历史,一直追溯到太阳系的演绎,甚至追溯银河系形成,宇宙的起源等更多的问题的。 读者不应小看了以上这些问题,它是宇宙及宇宙中生命演绎的逻辑环节,缺少了这些环节,理论研究就失去了根本,无根无本,是一种没有基础的理论,是很容易垮台的,用现在的话说,很容易被否定掉的。 笔者一惯主张,理论研究必须代入逻辑进行全面的严格推理,全面统筹考虑,整个理论体系如果有一个环节在逻辑上无法通过,就有可能被全盘推翻。本文是阐述恐龙如何灭亡的,从太阳系的演绎开始的,从这个环节进行阐述,基本可以满足本文理论阐述上的需要。 恐龙灭绝的原因,我在94年就提出了自己的看法。我认为,恐龙灭绝是因地球气候自然变化造成的,这就是气候变冷,恐龙蛋无法孵化出小恐龙造成的,与小行星撞击地球无关。这是从逻辑上推导出来的。特别应当说明的是:这种观点形成时,笔者并不知道有很多恐龙蛋的化石,后来才看到了河南、四川、云南出土了大量恐龙蛋化石的报道。有了这么多恐龙化石蛋作为证据,就更加说明我的论断是正确的。 五·既“不能证实,也不能证伪”恐龙灭绝的理论 关于小行星撞击地球造成恐龙灭绝的理论,我认为这是一个既“不能证实,也不能证伪”,因此,这种理论是没有意义的,只能引起人们思想上混乱和无谓的争论。我还提出很多反驳的理由,即便小行星撞击了地球,也不一定能造成恐龙的灭绝,因为与恐龙同时代的很多动物还是生存下来了,这就是证据。我曾把自己的论文给有关权威媒体寄去过,但是始终没有接到过他们的回信。 96年,我的论文在《飞碟探索》第五期上发表,这个论文基本上把恐龙灭绝的根本原因表述出来了。但是,由于篇幅的限制,与恐龙灭绝的有些相关问题就没有发表,这些相关问题的论文以后在《清华学术沙龙·生命科学论坛》、万维论坛、甘肃飞天网景交流驿站、科学论坛等网点上发表了。 六·相同的理论 九八年,我在《工人日报》第八版上看到由李静发表的一则消息,即《恐龙灭绝有新解》。这则消息介绍的是法国自然历史博物馆的古生物学家伦纳德.金斯博格的研究成果。伦氏认为:6500年前海平面高度明显下降,致使地球气温变化,恐龙的繁衍失去了原有的自然条件,因此,这种当时地球上的最大的物种慢慢的灭亡了。 伦纳德.金斯博格其它的论点与我的论点是完全是一致的,唯一不同的是,我认为,地球环境变冷是一个自然演化的过程,是地球生命过程的必然的逻辑现象。而伦纳德.金斯博格则认为:6500年前海平面高度明显下降,致使地球气温变化,恐龙的繁衍失去了原有的自然条件,因此.这种当时地球上最大的物种就慢慢的灭亡了。 ____________________________________________________________________ 恐龙是如何灭绝的 在我们的地球上,曾经有很多生物种类出现后又消失了,这是一个生物演化史中的必然阶段。但是像恐龙这样一个庞大的占统治地位的家族,为什么会突然之间就从地球上消失了,这不能不引起我们的种种猜测。 在6500万年前白垩纪结束的时候,究竟发生了什么,使得恐龙和另外一大批生物统统死去,科学家们对此一直争论不休。有的说是地球在那个时候发生了地质上的造山运动,因为平地上长出许多高山来,沼泽便减少了,气候也变得不那么湿润温暖了。恐龙的呼吸器官不能适应干冷干热的空气,而且一到冬天,恐龙的食物也没有了,所以就走上了绝路。有的说是超新星爆发引起地球气候发生强烈变化,温度骤然升高后又降得很低的缘故。还有的说是恐龙吃了大量的有花植物,这些花中有很多毒素,恐龙又食量很大,所以中毒而死。证据是那个时候开始出现了有花植物。还有人别出心裁地说,是因为恐龙这种巨大的动物因吃的太多且不断放屁,向空中释放大量的甲烷气体。由于它们数量太多,生存时间又长,所以破坏了地球的臭氧层造成毁灭性气候。甚至还有人说是外星人跑到地球来猎取的结果,因为它们觉得恐龙肉特别好吃。证据是他们在北极发现的恐龙骨胳化石有像被激光切割的痕迹。总之,真可谓是五花八门,无奇不有。 但是,普遍被大家认可的是陨石撞击说。1980年,美国科学家在6500万年前的地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量几十甚至数百倍。这样浓度的铱在陨石中可以找到,因此,科学家们就把它与恐龙灭绝联系起来了。根据铱的含量还推算出撞击物体是相当于直径10公里的一颗小行星。这么大的陨石撞击地球,绝对是一次无与伦比的打击,以地震的强度来计算,大约是里氏10级,而撞击产生的陨石坑直径将超过100公里。科学工作者用了10年的时间,终于有了初步结果,他们在中美洲犹加敦半岛的地层中找到了这个大坑。据推算,这个坑的直径在180公里到300公里之间。现在,科学工作者们还在对这个大坑做进一步的研究。 科学家们开始为我们描绘6500万年前那壮烈的一幕。有一天,恐龙们还在地球乐园中无忧无虑地尽情吃喝,突然天空中出现了一道剌眼的白光,一颗直径10公里相当于一座中等城市般大的巨石从天而降。那是一颗小行星,它以每秒40公里的速度一头撞进大海,在海底撞出一个巨大的深坑,海水被迅速气化,蒸气向高空喷射达数万米,随即掀起的海啸高达5公里,并以极快的速度扩散,冲天大水横扫着陆地上的一切,汹涌的巨浪席卷地球表面后会合于撞击点的背面一端,在那里巨大的海水力量引发了德干高原强烈的火山喷发,同时使地球板块的运动方向发生了改变。那是一场多么可怕的灾难啊。陨石撞击地球产生了铺天盖地灰尘,极地雪融化,植物毁灭了,火山灰也充满天空。一时间暗无天日,气温骤降,大雨滂沱,山洪暴发,泥石流将恐龙卷走并埋葬起来。在以后的数月乃至数年里,天空依然尘烟翻滚,乌云密布,地球因终年不见阳光而进入低温中,苍茫大地一时间沉寂无声。生物史上的一个时代就这样结束了。 不论以上的事情是否真的发生过,恐龙的全部灭绝都将是一个奇特的事情。好在我们现在获得了一些珍贵的恐龙化石,使科学家们的研究工作能够进行。我们希望不久的将来,这个谜一定会解开。同时我们应该知道,任何一种生物都要经历产生、繁荣、灭亡的过程。这是大自然的规律,并不会因为那一物种庞大强盛而改变。恐龙灭绝了,随后出现了一个崭新的时代,更多的更高级的生物世界把地球装点得更加美好。 ____________________________________________________________________ 恐龙灭绝之谜 我们人类,已在地球上生活了二三百万年,这段历史应当说不算短了。可是与恐龙的生存年相比较,那还只是一瞬间。 在中生代,地球曾经是一个恐龙主宰的世界,无论是平原森林还是沼泽,到处都可以看到恐龙的身影。它们在地球上一共生存了一亿三千多万年,可是,不知为什么,后来恐龙竟然绝灭了,一个不剩地、永远地从地球上消失了。这实在是一桩千古疑案。 一百多年来,不知有多少科学家试图揭开恐龙断子绝孙的秘密,但总是不能自圆其说。随着自然科学中许多学科的相互渗透,近年来又出现了一些新的关于恐龙绝灭的说法。 有的科学家认为恐龙的灭绝是由于气候变冷。在白垩纪末期六千五百万年前,整个地球发生了广泛性寒冷,日温差增大,冷热季节交替明显。使习惯热带环境生活的恐龙,不能像蛇、晰蜴那样进行冬眠,又不像毛皮动物那样躲进山洞里避寒。恐龙是热血动物,没有御寒的外表和生理机能,因而无法抵抗和适应寒冷的袭击,最后被大自然毫不留情地消灭了。 有的科学家断言恐龙灭绝是地壳运动的结果,大约在七千万年前,地球发生了一次强烈的地壳运动,使一些盆地隆起,浅丘开始出现,因而造成水枯林竭:同时海底变化,海平面下降300多米,亚洲、北美洲之间的陆地开始连接起来,大量动物迁移到恐龙栖息处,使食物供应发生困难,以至恐龙处于“断粮”地步,在严重的饥饿中逐渐死亡。 也有的科学家提出恐龙的灭绝是星球碰撞爆炸引起年。在白垩纪后期,有一颗直径约10公里的小行星,猛烈与地球相撞。撞击时速度为每小时约10万公里,撞击时扬起了惊人尘土,尘埃飘浮在大气中,以至遮蔽了阳光,使地球上持续一段时间内一片黑暗,气温聚降,植物的光合作用停止,植物枯萎,使“食物链”中断,恐龙纷纷死去。 还有的科学家推测,恐龙是吃了有花植物中毒而遭到绝灭的。恐龙生活在中生代,植物界的蕨类、苏铁、银杏、松、柏等裸子植物占统治地位,在这些植物中含有许多单宁酸,这些对恐龙并无损伤。但是,在一亿二千万年以前,最早有花植物出现了,这些有花植物组织内常常含有作用强烈的生物碱,对恐龙的生理产生不利的影响,有的生物碱——如马钱子碱等具有很大的毒性,恐龙大量吞吃了生物碱,毒素反应引起其严重的生理失调,导致死亡。 恐龙灭绝缘于种间竞争、种内竞争——这是另外一些科学家的认识。一种生物的活动,往往直接或间接地危害到另一种生物的生存,因而出现直接或间接的竞争,这种竞争为“种间竞争”。如肉食、兽与草食、兽之间的竞争。在恐龙时代,出现繁殖力极强、在脑发达的肉食类动物,它们大量偷吃恐龙下的蛋,因而导致恐龙断子绝孙。(我国内蒙古、山东、广东等地均发现有恐龙蛋化石。特别是粤北始兴县发现世界上目前数量最多,保存最好、分别为34、35枚一窝的恐龙蛋化石,并发现有恐龙化石群。)同种类生物为了生存,互相攻击、吞噬为“种内竞争”。如霸王龙,是恐龙家族中的恶霸,它的头就有米长,血盆大口长有利剑般的牙齿,能随意地吞噬其它草食性恐龙。恐龙有草食性和肉食性之分,有大小之分,大的长度达20多米,如在美国发现的恐龙长27米、中国四川发现的马门溪龙长22米、重四五十吨;中国云南禄半发现公鸡大小的恐龙,重则以两计。这种“一物降一物,弱肉强食”的现象,导致了恐龙的最终绝灭。 以上种种说法虽都有一定道理,但每一种说法又不能自圆其说,得不到科学界的完全肯定。如“恐龙吃了有花植物中毒而绝灭”,那么空中的翼龙、水中的鱼龙等,根本不吃陆地上的有花植物,为什么与其它恐龙同时绝灭呢?而鸭嘴龙、角龙等类群则在有花植物出现后反而更加繁盛了呢?总之,这些生物进化史上的奥秘,至今还没有完全被揭

距今亿年亚洲最古老剑龙被发现

距今亿年亚洲最古老剑龙被发现,此次发现的元始巴山龙化石材料来自于云阳恐龙动物群已发掘形成的沙溪庙组下段原址化石墙,距今亿年亚洲最古老剑龙被发现。

记者7日从重庆市规划和自然资源局获悉,一种新属新种恐龙——元始巴山龙化石在重庆云阳被发现。相关研究表明,它是目前亚洲最古老的剑龙,为剑龙中国起源说增加新证据。

“研究表明,它生活在距今亿年前,是世界4种最古老的剑龙之一。”重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院正高级工程师代辉说,此前亚洲最古老的剑龙来自四川自贡,是太白华阳龙。经测算,元始巴山龙比其早了1000万年。

命名方面,其属名“巴山”代表重庆,种名“元始”表明其代表了剑龙最基干或最原始的类群。

元始巴山龙化石来自云阳恐龙动物群已发掘形成的沙溪庙组下段原址化石墙,主要包括肩胛骨、乌喙骨、背椎、尾椎、股骨、胫骨、腓骨、蹠骨、剑板、尾刺等部位。

“我们通过技术还原,认为其身长约米,属于鸟臀类中的剑龙类。”重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院研究人员李宁介绍,研究人员在发现元始巴山龙化石后,将其每块骨骼与世界上所有的剑龙进行对比研究,结果表明其形态特征与其它剑龙存在明显差异,因此将其定为新属种。

剑龙因被民众熟知,被称为恐龙里的“明星”。剑龙化石最先于1874年在英国被发现,此后,越来越多的剑龙化石被发现,主要分布在美国、英国、葡萄牙、南非、阿根廷、中国等国。

在重庆市规划和自然资源局主持下,重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院正高级工程师代辉、研究人员李宁,英国自然历史博物馆研究馆员Susannah C. R. Maidment,重庆市地质调查院研究馆员魏光飚,自贡恐龙博物馆研究馆员彭光照等专家、学者共同对元始巴山龙完成了研究,论文《中国重庆中侏罗下沙溪庙组新剑龙》已在美国知名SCI期刊《古脊椎动物学报》上发表。

“古生物研究可帮助人类探索生命起源与进化,构建地球生命演化史。”上述专家表示,元始巴山龙的发现,无论从剑龙属种数量,还是古老程度,均为剑龙起源于中国提供了新证据。

近日

记者从重庆市规划和自然资源局了解到

重庆恐龙化石又有新发现

此次发现的新属新种恐龙——

元始巴山龙为亚洲最古老的剑龙

同时也是世界上最古老的剑龙之一

世界著名的剑龙专家Susannah表示

元始巴山龙的发现

为剑龙起源于中国增加新证据

此次发现的元始巴山龙化石材料来自于云阳恐龙动物群已发掘形成的沙溪庙组下段原址化石墙,包括肩胛骨、乌喙骨、背椎、尾椎、股骨、胫骨、腓骨、蹠骨、剑板、尾刺等部位的骨骼化石。

保存于化石墙上的“元始巴山龙”标本。重庆市规划和自然资源局供图 华龙网-新重庆客户端 发

此次发现的元始巴山龙肩胛骨比常见剑龙更凸出

“新发现的新属新种恐龙,属名‘巴山’代表重庆,种名‘元始’表明这一新命名的剑龙代表了剑龙最基干或最原始的类群。”重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院正高级工程师代辉说。

剑龙作为一种被大众所熟知的恐龙,外形特征独特,头相对较小,四足行走,前肢短于后肢,从前颈部到尾巴沿背脊有两列直立的骨板,呈对称或交错排列,并在尾末端有2-4对大的骨刺作为武器。

元始巴山龙的背椎及尾椎。重庆市规划和自然资源局供图 华龙网-新重庆客户端 发

而元始巴山龙的形态特征与其它剑龙有着明显的差异,其肩胛骨的肩峰突较小、骨干细,背椎副突非常发育,前部尾椎的横突不存在背突,后部尾椎狭长。“这些特征与早期的有甲类(剑龙的祖先)以及其它早期的剑龙(如华阳龙)相似,表明了元始巴山龙属于早期的剑龙类群。”重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院研究人员李宁说。

元始巴山龙的肩胛骨、乌喙骨、剑板及尾刺。重庆市规划和自然资源局供图 华龙网-新重庆客户端 发

云阳恐龙动物群首次发现剑龙类恐龙

代辉介绍,全世界目前发现最早的剑龙化石均来自中侏罗世,包括4种:摩洛哥的Adratiklit boulahfa、阿根廷的Isaberrysaura mollensis、中国四川省自贡市的太白华阳龙以及本次报道的元始巴山龙。

元始巴山龙复原图。重庆市规划和自然资源局供图 华龙网-新重庆客户端 发

按照地层测年结果表明,元始巴山龙生活于亿年前,时代早于太白华阳龙,与Adratiklit boulahfa时代相当,使得元始巴山龙成为亚洲最古老的剑龙,也是世界上最古老的剑龙之一。

“中国剑龙属种类型丰富,约占全世界的40%。”代辉说,元始巴山龙的发现,不仅丰富了中国剑龙类型,而且使得在全球4种最古老的剑龙中,中国独占一半。因此,无论从剑龙属种数量,还是古老程度,元始巴山龙的发现均为剑龙起源于中国提供新证据。

此外,元始巴山龙的发现也为云阳恐龙动物群增加了新的恐龙类群,也是该动物群的第四个新属种恐龙。代辉表示:“这也为进一步挖掘云阳恐龙化石的科学内涵,提升新恐龙动物群的学术地位及社会影响力奠定了基础。”

在恐龙世界里,剑龙是一种奇特的恐龙。它从前颈部到尾巴沿背脊有两列直立的骨板,并以尾末端2~4对大的骨刺作为武器,其头部只有西瓜那么大,再加上爱吃素,成为了大众熟知的明星恐龙。

恐龙化石是人们了解亿万年前恐龙如何生活、灭绝的重要密码。然而世界范围内发现的剑龙化石并不多,且大部分的骨架完整度较差,因此剑龙间的相互关系及其早期进化仍待进一步研究。

近日,一篇关于剑龙起源的研究论文发表在《古脊椎动物学报》上。科研人员在重庆云阳恐龙动物群发现了亚洲最古老的剑龙化石,并将这种剑龙命名为元始巴山龙。该研究为剑龙起源于亚洲增加了新证据,也解开了关于剑龙的许多谜团。

云阳沙溪庙组首个新属新种恐龙

2015年1月的一天,重庆市云阳县普安乡老君村村民在地里发现一块大石头很像骨头,便立刻上报,重庆市规划和自然资源局很快组织专家前去调查,并认定这是恐龙化石。

专家组围绕这块骨头在周围进行了调查,并发现这里有巨大的恐龙化石资源,埋藏着丰富的秘密。

更不可思议的是,通过化石资源调查工作,科研人员发现横跨4个乡镇、在走向上长公里范围均有恐龙化石出露,含17个化石层。

2019年,以中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员周忠和为组长的专家组鉴定认为,重庆云阳恐龙动物群具有分布范围广、时间跨度大、种类丰富等特点,为一个世界级的恐龙化石集中埋藏地,具有非常高的科学价值和开发利用价值。

为探秘这些宝贵的化石资源,重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院开展了相关研究工作。“根据出露地层划分,我们这次研究的剑龙化石出自沙溪庙组下段地层,是沙溪庙组的第一个新属新种恐龙,也是在重庆云阳恐龙动物群命名的第四个新属种恐龙。”论文共同第一作者、重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院研究人员李宁告诉《中国科学报》。

恐龙分为蜥臀类和鸟臀类两大类,其中蜥臀类分为兽脚类与蜥脚类;鸟臀类又可分为剑龙类、鸟脚类、甲龙类、角龙类及肿头龙类。本次命名的元始巴山龙就属于鸟臀类中的剑龙类。

取名的灵感源于李商隐的一句诗——“巴山夜雨涨秋池”。“‘巴山’代表的是重庆,‘元始’意指这一新命名的剑龙代表了剑龙最基干或最原始的类群。”李宁说。

剑龙中国起源说有了重要证据

在早侏罗世晚期和中侏罗世,地球上出现了世界性的海侵,浅海侵入到许多大陆的腹地,这种海侵的结果造成了早—中侏罗世陆相沉积地层的匮乏。这一时期,世界上发现的恐龙化石非常有限,相关恐龙的研究也几乎是空白。

1874年,剑龙化石最先发现于英国。此后,越来越多的剑龙化石在全球除大洋洲及南极洲外的各个大洲被发现。全世界的恐龙学者都在探寻剑龙到底何时出现在地球上,关于其真正的起源,一直以来存在较大争议。

“此前发现的最古老的剑龙化石位于非洲摩洛哥,于是有学者认为剑龙起源于非洲。但我国四川自贡的太白华阳龙也是非常原始的`剑龙种类,因此,也有学者认为剑龙起源于中国。”论文共同第一作者、重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院正高级工程师代辉告诉《中国科学报》。

骨骼形态学是研究恐龙化石及许多脊椎动物化石最基础和最常用的研究方法。此次发现的元始巴山龙的化石材料包括肩胛骨、乌喙骨、背椎、尾椎、股骨、胫骨、腓骨、蹠骨、剑板、尾刺等部位的骨骼化石。

李宁介绍,从形态特征来看,元始巴山龙与其他剑龙有着明显的差异,其形态特征与早期的有甲类恐龙(剑龙的祖先)以及其他早期的剑龙(如太白华阳龙)相似,可见元始巴山龙属于早期的剑龙类群。

地层测年结果表明,元始巴山龙生活于亿年前,时代早于太白华阳龙,与摩洛哥发现的最古老剑龙化石的时代相当,且材料更为丰富与完整。因此,元始巴山龙是亚洲最古老的剑龙,也是世界上最古老的剑龙之一。

全世界认可的剑龙属种共有17个,中国约占40%,剑龙属种类型非常丰富。元始巴山龙的发现,不仅丰富了中国剑龙类型,而且使中国在全球4种最古老的剑龙中独占半壁江山。

“因此,无论是剑龙属种数量,还是古老程度,元始巴山龙的发现均为剑龙起源于亚洲提供了新证据,也提升了重庆剑龙类群在全球的地位。”李宁表示。

这项研究也得到了世界著名剑龙研究专家的认可。“元始巴山龙的发现,增加了剑龙起源于中侏罗世早期(甚至早侏罗世)的证据。同时,元始巴山龙也是已知的时代最早的鸟臀类恐龙之一。”论文作者之一、英国自然历史博物馆古生物学家Susannah Maidment博士说。

探索化石集聚的原因

重庆云阳恐龙动物群是重庆市分布最密集的恐龙化石“宝库”,这里的恐龙化石类别十分丰富。为什么云阳这个地区的恐龙化石如此之多?

“研究发现,云阳的恐龙化石有很多地层,也就是说,恐龙并非某一时期在这里存在,而是一直在这里生活了千百万年。这说明在约亿年到亿年前,云阳这个地方的古环境、植被和水源都非常适合恐龙生存。”代辉解释道。

“根据我们的研究,云阳化石一区存在泥火山,曾发生过灾害事件。高温泥浆与有毒气体同时喷出,导致恐龙集群死亡,所以这里才会有大量的恐龙化石埋藏堆积。”代辉说。

恐龙化石研究工程量巨大,相对比较枯燥,而且耗时长,但在代辉看来,这项工作十分有意义。“化石就是一面‘魔法镜’,它们会带我们‘穿越’到恐龙所在的时代,帮助我们了解恐龙生活的面貌和生存的环境。而更多化石的发现,只会让我们更加接近真相,这让我们干劲十足。”

古生物研究可帮助人类探索生命起源与进化,构建地球生命演化史。“我们可以从古生物研究探索中认知自然的边界,从而更好地了解赖以生存的地球,创造人类生命更美好的明天。”李宁说。

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  • 恐龙化石研究的论文
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