前段时间，在新冠肺炎疫情最吃紧的时候，核酸检测能力不足，肺部CT检测被纳入了新冠肺炎的诊断标准，让这一常规诊断技术再次吸引大家的高度关注。

  CT（Computed Tomography的简称）是一种计算机X射线断层扫描技术。X射线穿透被测物体后被探测器接收，转变成电信号，程序将将其转化成计算机数据矩阵，然后经过某种数据处理方法，数字矩阵中平淡无奇的数字便成为黑、白不等灰度的小方块，构成CT图像。

CT技术所涉及的仪器、处理程序及最终生成的图像

这项技术在给病人带来福音的同时，也让古生物学家获得了大量有价值的信息，研究恐龙就是其中一例，使得恐龙的神秘面纱被逐步揭开。

一、为什么要用CT来研究化石？

对于挖掘到的古生物化石来说，重建其外部形态固然是必须进行的工作，但更重要的是了解化石的内部结构，进而分析它们在进化树中的位置。以前，古生物学家为了研究化石内部的结构，不得不采用连续磨片法，即将化石一层层磨掉，每磨掉一层就画一张图，再综合起来重建化石的内部结构。例如我国著名古生物学家张弥曼院士在研究杨氏鱼时，将化石以50微米厚度为单位一层层磨掉，并为每一层画一个切面图，最终，一块仅仅2.8厘米厚的杨氏鱼化石，就画了540多幅图！听起来就极其繁琐耗时，并且对好不容易发掘出的化石造成了不可复原的破坏。而CT的应用为无损探测化石内部结构提供了完美的解决方法，而且还能提供准确的体积、空间分布、方向和大小等重要信息！

杨氏鱼蜡质模型

二、研究恐龙的CT跟检查身体的是同一种仪器吗？

  为了保护人体免遭射线辐射伤害，医用CT系统所采用的射线能量相对较低，通常仅有几十千伏，工业CT中射线的能量可在十至数百千伏变化，因此对固体的穿透能力更强，对微距的分辨能力也更高。除工业用显微CT外，同步辐射显微CT可获得更高空间分辨率和密度分辨率。

高分辨率显微CT装置

三、科学家发现了恐龙的哪些秘密？

  1.重构恐龙的身体结构

  重庆自然博物馆馆长欧阳辉博士曾用CT技术对马门溪龙的头骨和齿腔的内部结构进行分析，详细获得了马门溪龙脑腔大小、形态、结构分区等宝贵信息；对齿腔的观察还了解到了不同生长阶段牙齿的形态，以及牙齿的替换机制。

马门溪龙复原图

  棘鼻青岛龙是新中国成立后我国发现的第一具完整恐龙化石骨架，被称为新中国第一龙，典型特征为鼻骨呈空心棒状向前上方伸出，就像犀牛头部前面的大角一样，使得它看上去就像一只独角兽。2020年，中国科学家首次利用CT扫描对青岛龙奇特的头饰进行复原重建，认为棘鼻青岛龙鼻骨内部虽为实心结构，但其与上颌骨共同组成了向前上方伸展的中空头饰，也就意味着，这个“独角兽”的角变成了一顶更大的头冠。

棘鼻青岛龙复原图

  2.鉴定种属起源

  霸王龙是生活在白垩纪的凶猛的肉食性恐龙。2009年，英德两国科学家通过对伦敦自然历史博物馆中的一件恐龙头骨化石进行CT断层扫描，结果发现头骨的牙齿、下颚和脑壳均与在霸王龙身上发现的头骨结构极为相似，确认它属于生活在在距今1.65亿年前的原角鼻龙，是迄今为止这是霸王龙已知最古老的亲属。

原角鼻龙属

  3.揭示病变的证据

   自贡博物馆馆藏的一具剑龙类骨架的左肱骨相较于右肱骨存在明显的病理特征，科研人员利用CT扫描对其股骨进行扫描和分析后，认为该恐龙生前左股骨可能是因为某种骨病造成骨的应力不良，从而发生了病理性骨折。

中、美、英、南非等国的古生物学家曾对保存于云南玉溪博物馆的一段发生了变形、穿孔的禄丰龙肋骨化石进行显微CT扫描，发现该肋骨内部也形成了空腔，意味着发生了一次深达骨髓的病变。科学家于是推断这条禄丰龙曾经遭受到了一次意外伤害，某种锋利的东西刺伤了恐龙，伤及肋骨，并且伤口没有及时愈合，细菌沿着伤口侵袭了肋骨，并逐渐扩散感染，最终造成了骨髓炎。

禄丰龙化石装架上病变肋骨的位置（红色箭头处）

CT不仅可以给人看病，也能发现古生物的不少秘密，为生物演化的若干重大问题取得突破性进展提供了关键的技术支撑，已成为古生物研究的重要法宝之一。

参考文献

1、https://www.imperial.ac.uk/blog/imperial-medicine/

2、http://www.uux.cn/viewnews-12671.html

3、https://nl.wikipedia.org/wiki/Mamenchisaurus

4、https://animalsake.com/an-overview-of-dinosaur-species-with-long-necks

5、http://www.people.com.cn/GB/paper39/9606/886728.html

6、https://australianmuseum.net.au/learn/dinosaurs/fact-sheets/tsintaosaurus-spinorhinus/

7、http://www.xinhuanet.com/local/2018-03/23/c_1122581165.htm

8、盖志琨，朱敏. 2013. 显微CT技术在古生代鱼类研究中的应用. 中国科学：生命科学，25:779-786.

9、郝宝鞘，叶勇，Maidment, S. C. R.，万笃行. 2018.巨棘龙（剑龙类)）股骨病变的能谱CT分析. 中国古生物学会第十二次全国会员代表大会暨第29届学术年会.