就在最近，《皇家学会会报A辑》发表了一项研究，宣布在恐龙化石中发现了血液蛋白质的分子痕迹，为原始生物材料能够保存数千万年提供了有力证据。

霸王龙骨骼化石中提取的血管

（图片来源：北卡罗来纳州立大学）

论文一出，迅速引发了热议——恐龙化石中竟然能保存血液？有人甚至开始想象，就像电影《侏罗纪公园》的剧情，从恐龙的血液中提取DNA，让灭绝数千万年的巨兽重返人间……（点此看今年刚上映的《侏罗纪世界》的影评）

然而，想象很丰满，现实很骨感。事实上，研究团队此次发现的是血红蛋白，而非恐龙的血液；并且，此前也已有研究发现血红蛋白，只是此次研究使用了全新的研究方法。更重要的是，即使我们真的能从恐龙化石中获取血液，也并不意味着我们能复活恐龙。

恐龙化石，就是恐龙的骨头吗？

在最新发表的论文中，研究人员在霸王龙（Tyrannosaurus rex）与加拿大短冠龙（Brachylophosaurus canadensis）的化石中发现了保存非常完好的软组织结构，并通过光谱分析确认，软组织中存在来自恐龙的血红蛋白信号。

本次研究的对象之一，霸王龙的股骨化石，其中软组织就在内部（图片来源：参考文献[3]）

在恐龙化石中发现软组织非常难，这是由恐龙化石的形成过程所决定的。对于非专业人士来说，恐龙化石似乎就等同于恐龙骨头，毕竟它们在外形上看起来几乎一模一样。但严格来说，恐龙化石并不是骨头，而是一种石头。在漫长的埋藏过程中，恐龙骨骼中的有机成分会逐渐被矿物质取代，最终形成坚硬的岩化结构。

也正因如此，恐龙骨骼中的软组织几乎不可能在化石中保存下来。肌肉、血管、细胞膜等结构在生物死亡后会迅速分解，通常在几天或几周内就会消失殆尽。我们今天所看到的恐龙化石，其内部几乎已经完全失去了原始的生物组织。

意外留存的远古遗迹

然而，科学史一再提醒我们：自然界总有例外。正如《侏罗纪公园》中那句著名的台词所说——生命会自己寻找出路（Life finds a way）。在古生物学研究中，仍然有一些样本突破了常规，让我们得以窥见数千万年前生命的痕迹，比如此次研究在霸王龙和加拿大短冠龙化石中发现的软组织。

研究中在霸王龙化石中发现的软组织

（图片来源：参考文献[2]）

事实上，这并不是人类第一次在恐龙化石中寻找到软组织结构。早在2005年，美国古生物学家玛丽·施韦策（Mary Schweitzer）就在霸王龙骨骼化石中找到了一团软组织，其中的蛋白质纤维结构清晰可见。这一发现震动了整个古生物学界，也开启了化石中生物分子的全新研究方向。

此后，不同类型的软组织陆续在多种恐龙化石中被发现。例如，科学家曾在带羽恐龙的化石中找到黑素体（melanosome），这是一种能赋予羽毛颜色的细胞器，从而使研究者得以推测恐龙的体色分布；在尾羽龙的化石中，还保存了细丝状的染色质结构；甚至出现了“木乃伊化”的恐龙个体报道——它们的皮肤纹理、肌肉轮廓都被极其精细地保留下来。

面对这些发现，人们自然会产生疑问：既然化石早已石化，为何仍能留存下如此脆弱的组织？

木乃伊化的短冠龙化石，此次研究中也发现了短冠龙的软组织（图片来源：PRWeb）

“幸存”的血红蛋白

简单来说，化石中能保留少量软组织，主要得益于化石形成时的特殊保存环境。能让软组织保存下来的化石，往往是在极为罕见、近乎完美的条件下形成的。

以这次的恐龙血红蛋白为例——血红蛋白是一种存在于所有脊椎动物体内的一种蛋白质，由血红素和珠蛋白组成，主要负责运输氧气。血红素中含有二价铁离子（Fe2 ），正是它赋予了血液鲜红的颜色。

图左为血红蛋白的简易描绘；图右为血红蛋白所含血红素的放大结构图，其结构中央为二价铁离子（图片来源：Wikipedia）

当生物死亡后，体内细胞会迅速分解，导致血红蛋白暴露在氧气中，血红素中的二价铁离子会被氧化为更稳定的三价铁离子（Fe3 ），颜色也会从鲜红变成暗红。如果外部环境中恰好存在封闭空间，限制了微生物活动，同时三价铁离子聚集形成针状的氧化物，如同建筑物中的钢筋，能够加固软组织结构。在多种偶然条件的叠加之下——低氧、封闭、富铁、缺乏微生物——原本极易分解的蛋白质才得以在化石中保存上千万年。

凭什么说是恐龙的？

虽然血红蛋白有可能在化石中保存下来，但新的问题又出现了：研究人员是如何判断出这些血红蛋白来自于恐龙，而不是其他生物呢？要知道，化石长期埋藏于地下，极易受到细菌或环境化学成分的影响。仅凭肉眼观察，很难确认残留的软组织到底属于谁。

保存较为完好、尺寸较大的恐龙血管，其中甚至还残留有红细胞（图片来源：参考文献[2]）

此前，曾有研究声称在恐龙蛋化石中检测到DNA，但后经证实，发现的DNA片段更可能源于长期外露导致的生物侵入。为了避免类似的误判，此次研究团队采用了一种更为可靠的分析手段——共振拉曼光谱分析。

拉曼光谱分析是一种利用物体反射激光来分析分子结构的方法，而共振拉曼光谱分析则是利用了共振的现象。在微观尺度上，当激光照射到分子上时，如果波长与目标分子的吸收波长匹配，那么分子就能反射出更强力的信号，这也就是“共振”的原理。借助共振拉曼光谱，研究人员可以区分出化学式相同但是结构不同的生物分子。

在最新研究中，研究人员使用波长为532纳米（绿色）的激光进行激发，这个波长恰好是血红蛋白的吸收峰。因此，如果样本中存在血红蛋白，其拉曼信号会显著增强；而作为对照组的473纳米（蓝色）激光，则能共振激发细胞色素的血红素，但不会共振激发血红蛋白。

实验结果显示，用绿色激光照射化石中的软组织时，可以观察到强烈的、特征明确的共振拉曼信号；而在蓝色激光照射下，该信号非常微弱。巧妙的是，脊椎动物的血红素存在于血红蛋白之中，而细菌等生物虽然也含有血红素，但其存在于细胞色素等结构内。对照实验结果在证明存在血红蛋白的同时，也成功排除了细菌污染的可能性，可谓“一箭双雕”。

实验对比，两种波长不同的激光产生了不同的吸收峰，从而证明了软组织中存在血红蛋白（图片来源：参考文献[1]）

随后，研究人员对恐龙与现生鸵鸟的血红蛋白进行了比对分析。结果显示，两者的拉曼光谱高度相似，但是也存在一些不同。研究者推测，这些差异可能源于软组织的分子在漫长地质保存过程中发生的氧化或者断裂。

值得注意的是，这种降解形成的特殊“时间标记”反而可以更好地证明软组织的生物分子属于恐龙，而不是现代生物造成的“污染”。此次研究的结论也可以与之前通过抗体-抗原反应、质谱分析等手段鉴别恐龙软组织的结果相验证，多种检测方法的交叉验证显著增强了整体研究的可信度。

鸵鸟的血管（A、B）与两种恐龙的血管（C，短冠龙；D，霸王龙）对比（图片来源：参考文献[1]）

能用来复活恐龙吗？

最后，想必大家心中还是会有那个问题：既然证明了这是恐龙的软组织，那么我们可不可以提取出其中的DNA，继而复活恐龙呢？

很遗憾地告诉大家，目前来看，从化石中提取DNA来复活恐龙还是遥不可及的。DNA的“保质期”在地质学中实在太短了，动辄千万年、上亿年的时光足以让其中的化学键断裂。虽然研究人员在上个世纪就已经在一些恐龙的蛋化石中检测到了DNA片段，但是这些DNA残迹早已严重断裂，想依靠它们重构出一只恐龙，就如同想凭几颗螺丝和金属碎片造出一架飞机一样困难。

不过，从微弱的分子信号中重建生命的痕迹，本身就是古生物学的魅力所在。古生物学家们并非在单纯追求复活恐龙，而是在努力理解，生命的物质遗迹如何在漫长的地质时间中得以保存，人类又如何能从中复原出那段失落的史前故事。