世界知名古鸟类专家、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和院士的办公室里，书桌上、地板上，堆着一摞摞的书籍和杂志，还有一块块的化石。拉开墙边立柜的抽屉，里面存放的还是化石。
说起他所珍爱的化石，周忠和目光灼灼：“化石是我们古生物研究者最基本的研究材料，也是古代生物演化的最直接的证据。我们就像侦探一样，通过各种蛛丝马迹，用有限的信息尽量还原更多当时的现实，有一分证据说一分话。”
结缘化石
在周忠和的记忆中，自己与化石的缘分可以追溯到高中时期。
周忠和1965年出生于江苏省江都市的一个村子里，父亲是大队会计，为人勤劳本分。周忠和是长子，下面还有两个弟弟和一个妹妹。周忠和回忆说：“我是个农村出身的孩子，从小就在地里玩儿。但那时从来没想到泥土、石块里会有化石之类的东西。”
周忠和读高中时，当时的班主任吴凤采老师订了一份名为《化石》的科普杂志，周忠和与同学们都很喜欢看。
《化石》由中国科学院主管，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所主办，创刊于1973年，曾经是毛泽东主席特别喜欢阅读的科普刊物，20世纪80年代初其发行量曾经达到22万多份。
周忠和从这份杂志中了解到一些关于化石的知识，并对化石产生兴趣。
周忠和笑言：“这是我能和化石搭上边的最早记忆了，后来我又到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所工作，想来真是挺有缘分的。”
1982年，周忠和考入南京大学地质系古生物学与地层学专业，开始真正与化石打交道。
周忠和的大学生活单调又清苦，每月15元的伙食费，必须精打细算，如果中午吃了荤菜，晚上可能就要靠包子和免费汤来打发了。
周忠和说：“当时家里并不富裕，我上大学，弟妹们也在读书，四个孩子花费很大。父亲虽为村里的‘小官’，依然要下地干活，还要给家里开的杂货店帮忙，以贴补家用，父母都很辛苦。”
懂事要强的周忠和在学校用功读书，放假回家还要帮父母干农活，鼓励弟妹好好学习。在他的激励下，两个弟弟一个妹妹先后都读了大学。
“弟妹们也很优秀，父母十几年前就‘退休’安享晚年了。”周忠和高兴地说，“我每年春节都要回家过年，看望父母，也和弟妹们聚一聚。”
1986年，周忠和本科毕业，进入中国科学院研究生院地学部，师从古鱼类专家苏德造研究中生代鱼类，毕业后留在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所工作，从此和化石相伴一生。
工作中的周忠和。 摄影/高海涛
“弃”鱼“从”鸟
古生物学界有一个很有意思的说法：一块化石常常能改变一个人的命运。
1929年，古生物学家裴文中在北京周口店发现了北京猿人的头盖骨，一举成名；60多年后，正在研究中生代鱼类的周忠和，因为“巧遇”华夏鸟化石，从此改变了一生的研究方向。
1990年7月，一支由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所金帆博士率领的科考队，在中国辽宁省西部的朝阳地区跋山涉水，采集鱼类化石，进行热河群地层的研究。周忠和就在这支队伍中，由于他的硕士论文研究的是北票鲟，所以他分工负责寻找和研究鲟类化石。
时值盛夏，骄阳似火，挥汗如雨，但这丝毫不影响这些年轻学者的工作热情。一天，在波罗赤乡的一条小山沟里，周忠和发现了一块看似不起眼的鱼类化石。
这块化石属于白鲟科，从某种意义上讲，是现代生活着的长江白鲟的最早的祖先。这一发现让初出茅庐的周忠和兴奋不已。考察结束后，他依然惦记着发现化石的那条小山沟。9月中旬，他一个人再次来到那里，希望能找到更多、更好的鲟类化石。
不过这一次，周忠和并没找到鲟类化石，而是发现了两块保存得相当完整的鸟类化石。化石拿回中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，经研究，发现这是距今1.2亿年左右的鸟类化石，而当时，这一时期的鸟类化石在全世界范围内都很稀少。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所非常重视这一发现，专门安排人手对此进行进一步的发掘和研究。同时，为了培养年轻人，所里安排周忠和等也参与其中，周忠和自己也觉得这项研究很有意义，于是开始从事古鸟类研究。
1992年，周忠和、金帆和张江永一起研究了波罗赤出土的第一块古鸟化石，标本被命名为燕都华夏鸟，属名“华夏”意指中国大地古称，种名“燕都”意指化石产地朝阳古时属燕国。
燕都华夏鸟是朝阳地区最早被发现的中生代鸟类之一。20世纪90年代初期，世界上从早白垩世地层中发现的鸟类化石，总数量加起来不过七八块，而燕都华夏鸟是当时发现的鸟类化石中保存最完整的。
燕都华夏鸟属反鸟类型。反鸟是中生代分布极广、数量很大的一类鸟，繁盛于白垩纪。反鸟的许多骨骼特征都与现生鸟类相反，故而得名。最初，古生物学家根据晚白垩纪的一些鸟类化石建立了这样一个类群，燕都华夏鸟的发现则把整个反鸟类的分布向前延伸到了白垩纪早期。
同年，周忠和在德国召开的第三届国际古鸟类与进化会议上报告了他的发现，引起了与会专家们的关注，他们认为这一发现填补了白垩纪早期鸟类演化史上一个长期的空白，很有意义。从此，周忠和“弃”鱼“从”鸟，专心进行古鸟类研究。
周忠和回忆说：“我的运气比较好，刚刚硕士毕业就发现了重要的鸟类化石，所里开明的权威专家也很支持，有一个很好的起点。”
周忠和的“运气”也使波罗赤成为中国鸟类化石产地中的一颗耀眼明星。在随后的几年里，周忠和与他的同事们又在同一地点发掘采集到共计20余个鸟类化石个体。这些化石后来被分别命名为几种不同类型的古鸟：燕都华夏鸟、郑氏波罗赤鸟、北山朝阳鸟和始华夏鸟等，周忠和等称这一鸟群为“华夏鸟群”。
在研究工作中，周忠和逐渐萌生了去海外读博士的念头。1995年，周忠和赴美国堪萨斯大学生态学与进化生物学系留学，师从世界古鸟类权威马丁教授，攻读古鸟类博士学位。
在美国，周忠和体验到了不同的文化，开阔了眼界，英语能力有了很大提高。周忠和说：“我的英语出国前也不错，但在美国，听课、写论文等都用英语，专业英语能力明显提高。”
其次是专业知识的积累。周忠和说：“当时学了许多生物学的课程。有一门名为《种群生物学》的课，对我理解进化论帮助很大。我本科在地质系，对这方面了解不多，没有深入到分子生物学的程度去了解基因的选择等内容，在美国，我把这些课都补上了。”
领衔“热河生物群”课题组
1999年，周忠和获得博士学位。同年，他入选中国科学院“百人计划”，归国担任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所“热河生物群”课题组的负责人，并继续从事古鸟类研究。
“热河生物群”主要分布在以辽西地区为代表的中国北方、蒙古、西伯利亚、哈萨克斯坦以及朝鲜和日本等地区。在白垩纪早期，这里是一方山清水秀的乐土，成群的鸟、兽、虫、鱼和茂盛的树木、花草曾在此繁衍生息。由于频繁的火山活动，这里的动植物周期性地被火山喷出物与河流、湖泊的沉积物覆盖，为化石的保存提供了优越的条件。这里的化石保存下来的不仅是骨骼，甚至通常在化石中十分罕见的羽毛、其他皮肤衍生物、胃石和胃中的食物亦时有发现。
“热河生物群”化石的发现历史很长。1923年，美国地质学家葛利普将当时中国热河省凌源县附近含化石的地层命名为热河系。1928年他又提出了“热河动物群”的名称，用来表示热河系地层中所含的动物化石。1962年，中国古生物学家顾知微院士把与“热河动物群”同时期的植物群也包括进来，正式命名为“热河生物群”。
但是，从20世纪90年代初起，“热河生物群”才开始引起国际社会的广泛重视。保存完整的早期鸟类化石、哺乳动物化石、带羽毛的恐龙化石、原始被子植物化石等诸多化石的发现和研究，把“热河生物群”逐步推向了国际前沿。这其中，周忠和与他的同事们功不可没。
周忠和带领的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所“热河生物群”课题组，立足辽西地区早白垩世地层中保存精美的脊椎动物化石资源，对多个不同门类的脊椎动物类群及地层和环境进行了综合性研究。在鸟类及其飞行和羽毛的起源、恐龙、翼龙、早期鸟类、哺乳类和两栖类的进化、地层学以及“热河生物群”的综合研究等方面取得了一系列举世瞩目的原创性成果：
课题组对带羽毛的恐龙等的研究为鸟类的恐龙起源假说提供了若干至为关键的证据；
课题组首次从化石证据上使鸟类飞行经历了四个翅膀阶段的古老假说恢复了生机；
课题组对早期鸟类和恐龙习性等的研究，有力地支持了一度式微的鸟类飞行的树栖起源假说；
课题组揭示了原始羽毛在兽脚类恐龙中的广泛分布这一先前不为人知的事实；
课题组对早期哺乳类的研究有力支持了哺乳类动物耳区单一起源的观点；
课题组对鸟类和翼龙胚胎的研究提供了这些生物早期发育模式演变的重要信息，填补了这方面的认知空白；
课题组基于对“热河生物群”的综合研究，提出了东亚地区是中生代若干重要生物类群的起源和辐射中心的假说;
……
这些成果不仅对脊椎动物许多类群的起源和系统演化具有重大意义，而且为解决进化生物学和地学领域一些长期争论不休的理论问题提供了重要的依据。
课题组的研究改变了人们对许多重大生物学和古生物学理论问题的固有认识，为新的研究方向拓展了前景。
课题组的研究成果不仅在国际学术界产生了较大影响，而且还在国内外科学普及方面作出了突出贡献。许多成果被国内外的权威教科书采用，部分成果还曾入选美国《发现》杂志年度100条科学新闻、中国基础科学研究十大成果、中国基础研究十大新闻和中国十大科学进展等。
原始热河鸟化石。
原始热河鸟复原图。
人尽其用 合作共赢
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所“热河生物群”课题组有十几位研究人员，他们的专业各不相同，研究方向涵盖鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等，再加上秘书、化石修理员、摄影师、绘图员等技术人员，组成了一支二三十人的团队。
说起自己的团队成员，周忠和如数家珍：“徐星是当今世界上最著名的恐龙专家之一，王元青是我国研究早期哺乳动物和地层学的主要学者，汪筱林、张福成都获得了中国国家自然科学基金委杰出青年科学基金的资助，王原的研究方向是两栖类，科普也做得很好，现担任古动物馆馆长……”
虽然大家的研究方向各不相同，但课题组的研究范围大致在一个地区，所以经常一起去野外合作考察发掘。采集到好的化石，就在团队内合理分配，充分考虑每个人的优势，力求做到人尽其用，各有收获，团队内形成了互帮互助的工作机制和合作共赢的局面。
这与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的优秀传统是一脉相承的。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的前身是1929年成立于北京的农商部地质调查所新生代研究室，多年来，相继产生了杨钟健、裴文中、吴汝康、周明镇、贾兰坡、张弥曼、吴新智、邱占祥等杰出学者。
周忠和自豪地说：“我们所科研环境好，科研实力也强，从馆藏、文化氛围到学风都很好，前辈科学家也注重提携年轻人，有了好化石就交给年轻人研究。”
如今，周忠和、徐星、王元青、张福成、汪筱林、王原等课题组中的一批中青年人才已成为各分支领域的中坚力量，他们在《自然》、《科学》和美国《国家科学院院刊》等国际顶尖学术期刊上发表了50多篇相关论文，其中很多是一起合作发表的。他们的研究成果在学术界和社会公众中都产生了较大影响，是中国基础科学研究的一大亮点。2007年，周忠和等7人荣获中国国家自然科学奖二等奖，2009年，课题组又获中国科技部“野外科技工作先进集体”奖。
充足的研究经费也是课题组出成果的重要保障。早在2001年，“热河生物群”课题组就获得了国家自然科学基金委创新研究群体科学基金及延续资助，资助总额达1200万元。
周忠和介绍说：“这个基金是我们团队迄今获得的最大、最稳定的经费支持，几乎占到所有经费的２/3，使课题组的骨干们能够较少分散精力去申请其他项目，潜心从事相关研究，这对于稳定队伍、促进人才发展十分关键。该基金长期、稳定的支持，是我们取得所有成绩的基础。”
周忠和说：“我们有着良好的化石资源，又赶上了国家经济发展和科技投入的大好时机，没有理由不做出一些像样的成果来。”
长尾巴的原始热河鸟
重要生物类群的起源，历来都是进化论者和神创论者激烈争论的话题。因此，寻找各类生物之间的连接关系，是古生物学家的重要工作。
周忠和主要从事中生代古鸟类与“热河生物群”的研究，研究内容涉及鸟类的起源、鸟类飞行的起源和进化、羽毛的演化、鸟类早期演化和辐射等。
多年来，周忠和与同事们一起命名了20多种时代稍晚于始祖鸟的早期鸟类，系统研究了其形态、分类、飞行、分异和习性等，揭示了鸟类演化历史上第一次重要的演化辐射现象。他们提出了反鸟类起源于欧亚大陆的假说，并为支持鸟类飞行的树栖起源假说和鸟类的恐龙起源假说以及今鸟类湖滨环境起源假说和早成性胚胎发育在先的学说提供了可靠的论据。
在周忠和与同事们命名的古鸟中，既有“引领”周忠和转向古鸟类研究的华夏鸟，也有大名鼎鼎的孔子鸟，而令周忠和印象最深的则是原始热河鸟。
2001年10月，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所辽西考察队在进行野外发掘时，在当地农民家征集到一块鸟类化石，考察队将其带回北京。经过专业人员长达几个月的精心修复，这个长约70多厘米的大型原始鸟类化石逐渐显出原型。
令周忠和大吃一惊的是，这种从未见过的古鸟居然长了一条40厘米长的尾巴，由20～30节尾椎骨组成，与驰龙类恐龙十分相似，暗示了这块神秘化石也许与恐龙有着千丝万缕的联系。周忠和一下子来了兴致。
紧接着，化石交给了“热河生物群”课题组资深化石修理技师李岩手中，进行更细致的修理工作。
一天下午，李岩坐在显微镜前，用小钢针慢慢修理化石。随着一小块、一小块围岩的剥离，一个个直径约1厘米大小的圆形印痕出现在李岩的面前，很像是植物种子的印痕。李岩激动地屏住了呼吸：在中国发现的数百件鸟类化石中，这是第一件保存了有关吃种子的直接证据，在世界古鸟类研究中也是第一例。
周忠和说：“这块化石对我们来说，属于意外的惊喜，有很多全新的东西，我们研究的激情很高，冲动地想要尽快做出来。化石修好后，从研究、写论文到投稿，一共只用了一两周时间。”
2002年7月，英国的《自然》杂志发表了周忠和与张福成关于这块化石的研究论文，文章把化石命名为原始热河鸟。原始热河鸟生活在距今约1.2亿年的白垩纪早期，是中国境内迄今为止发现的最为原始的鸟类，其原始性仅次于世界上最原始最古老的鸟类——始祖鸟。
原始热河鸟的发现，为鸟类的恐龙起源假说增添了新证据。现生鸟类的尾椎骨数量不多，最后几节愈合成一个叫做“尾综骨”的骨杆，供尾羽附着之用，绝大多数已发现的古鸟化石也是如此。在已知的鸟类化石中，只有始祖鸟保留了完整的尾椎骨，并且缺少尾综骨。原始热河鸟虽然时代比始祖鸟要晚，而且总体特征也更加进步，但是它的尾椎骨却比始祖鸟更原始，具有更加发育的脉弧和加长的关节突起，这些特征恰恰和驰龙类恐龙十分相似，表明鸟类和这一类恐龙具有十分密切的关系。
近年来，在我国的辽西地区曾陆续发现了许多带羽毛的恐龙化石，这是支持鸟类的恐龙起源假说的重要依据。原始热河鸟的发现，则从鸟类化石方面给这一假说增添了新的证据。
周忠和说：“发现不只是在野外，在室内的研究中也会有很好的发现。化石的修理过程中往往会有意外的惊喜，所以古生物研究者要不停地仔细观察。”
篮球场上的“悍将”
由于长期伏案工作，周忠和与同事们都患有不同程度的颈肩疾病，为了缓解身体的不适，周忠和打了许多年乒乓球，但觉得不怎么管用。
后来，周忠和发现打羽毛球和篮球效果不错，就力主建起了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的羽毛球场和篮球场。
周忠和高兴地告诉笔者：“办公楼大厅里的这个羽毛球场建了有10多年，至少治好了所里几十个人的颈椎病。篮球场后来因拆迁没有了。”
篮球场上的周忠和是一位名副其实的“悍将”，用他自己的话说就是“打得比较狠”。就篮球运动来说，今年47岁的他已属“高龄”，按理说应该悠着点，在外围晃一晃，舒展舒展筋骨就差不多了，可他却一上场就往篮下冲。
“这可能跟我要强的性格有关。我喜欢得分，喜欢控球，防守也从不偷懒。现在年纪大了，赛前布局时难防的人一般我就不管了，但说归说，一旦打起来，我就跑去协防了。有一次赛前我的脚受了点小伤，我就跟自己说别冲了，在外围偷偷懒算了，可一看我们队的比分落后了，一着急就又冲进去了。”周忠和说起自己的“英勇事迹”也是忍俊不禁。
周忠和喜欢看电视剧，但晚间七八点的黄金档他却从来不看，因为那是他的工作时间，他只在睡觉前看上一集半集。“像《亮剑》、《潜伏》、《我的团长》等好剧，许多台轮播，凑上几个月我也就看全了。”周忠和笑着说。
周忠和说：“科研工作挺费时间的，牺牲也多。但要想有所成就，必须有所牺牲。有的人白天工作效率高，晚上就可以休闲娱乐，而我白天效率不高，只好晚上、周末加加班。”
担任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的所长，行政工作势必要占用做科研的时间。但周忠和很乐观：“还好啦，（行政工作）并没有占我太多时间。我觉得作为研究所的所长，首先要把科研做起来。行政工作嘛，不要管太细，把制度定好，把书记、副所长和中层处长们的积极性调动起来，第一年多花点时间，之后就轻松多了。”
在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，有各种委员会和考核制度来调动大家的积极性，所领导也要接受职工代表大会全体代表的年终考核。周忠和说：“考核都是无记名投票，每年看看这样的结果，我就知道自己和别人到底干得怎么样。”
古生物学的魅力
2011年，上海少年儿童出版社《十万个为什么》（第6版）编委会找到周忠和，请他负责《古生物学》卷的编写工作，周忠和欣然应许。
周忠和说：“我觉得这项工作很有意义，古生物学作为一门基础学科虽然应用性不强，但公众热情很高，可以看作提高公众科学素养的切入点，培养公众对自然的爱好和兴趣，进而学会认识和保护环境。”
遗憾的是周忠和的工作太忙了，没有更多的时间来从事科普。“若干年后，也许我会更多地从事科普工作，我在这方面有过一些积累，写写古生物学的科普书肯定没问题。”周忠和笑着说。
在周忠和看来，古生物研究时间跨度大，充满未知之谜，极具魅力。然而，由于绝大多数动物都不能保存为化石，能够有幸变成化石保存下来的只有极少一部分，而且保存下来的也只是有限的信息（如羽毛和骨骼等），许多重要的信息已经丢失，想把过去的事情百分百完美地还原出来，是不可能的。
因此，与某些学科如数学相比，古生物研究可能显得不够严谨，比如，化石的年代只能说是大约1亿几千万年前的，无法精确到具体的年份；很多情况下，物种的延续时间、生存环境也都说不很精确；古鸟的质量也无从称量，只能借用现生鸟类的一些统计情况进行推测。
周忠和解释说：“这并不是说我们研究者的工作不够严谨，而是由客观条件造成的。不够完美的结论，诸多的不确定，也许会给外行人更多的想象空间，但对我们专业研究者而言却是极大的困扰和遗憾。我们只有用更多的手段去研究，更加细致地去观察，努力追求着遥不可及的完美，这也正是古生物学的魅力所在。”
周忠和由此谈到了古生物研究者应该具备的素养：“首先要有一个平静的心态，不急躁，不浮躁，要严谨；其次要有较好的观察能力和分析能力；还要有比较、判别的习惯和能力；从事古生物研究，心胸要开阔，不怕脏，不怕累，否则很难胜任野外工作的要求。”
周忠和说：“古生物研究是极耗时间的，这个专业虽然不需要顶尖聪明的大脑，但勤奋是必须的。从事古生物研究的人，要有坐冷板凳和把板凳坐坏的决心和功夫。”
(封面摄影/高海涛 )
 摄影/高海涛
周忠和，1965年出生，江苏人。世界知名古鸟类专家、中国科学院院士。目前主要从事中生代古鸟类与“热河生物群”的研究。
1986年毕业于南京大学地质系，1989年获中国科学院研究生院硕士学位，1999年获美国堪萨斯大学生态学与进化生物学系博士学位，同年入选中国科学院“百人计划”并回国工作。2000年获中国国家自然科学基金委杰出青年科学基金资助。2001～2010年获中国国家自然科学基金委创新研究群体科学基金及延续资助。曾2次获中国国家自然科学奖二等奖（2000年、2007年）。2010年当选为美国科学院外籍院士。2011年当选为中国科学院院士。
现任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长、研究员，南京大学兼职教授，中国科学院研究生院兼职教授，《科学通报》特邀编辑，《古脊椎动物学报》、《远古世界》(Palaeoworld)、《动物学报》(Zoologica Scripta)和《地球科学进展》编委，《古生物学报》编委会副主任，中国古生物学会副理事长，国际古生物学会副主席等职。
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