古生物学家的神秘武器：Artec 3D扫描仪如何让亚洲暴龙 “重生”

徐氏亚洲暴龙复原图。图/浙江自然博物院

暴龙类恐龙——白垩纪的顶级掠食者

暴龙类恐龙是最著名、最独特、研究最深入的恐龙类群，目前已知约30个物种，其演化历史横跨侏罗纪晚期至白垩纪末期（约1.5亿年前至6600万年前）。这类恐龙以强壮的骨骼结构、粗壮的头部和短而有力的前肢为为所知，其中最具代表性的莫过于霸王龙。霸王龙体长可达13米，体重超过8吨，咬合力高达5.8万牛顿，堪称陆地史上最强悍的肉食动物之一，在白垩纪晚期成为北半球生态系统的顶级掠食者。

大部分暴龙科恐龙头骨为深吻型，即头骨前后相对较短，上下颌间距较高，看起来有点“方”，具有强大的咬合力，比如霸王龙和特暴龙。

浙江自然博物院研究团队发现的徐氏亚洲暴龙也属于深吻型。此外，暴龙科中还有一支系为长吻型头骨，吻部狭长，体型也相对较为纤细，被归为分支龙类，包括分支龙和虔州龙。在亚洲中部戈壁地区，科学家发现深吻型的特暴龙和长吻型的分支龙共同生活在这一地区。前者体型更大，两者可能处于不同的生态位。而在我国东南部地区，生活在同一时代的两类暴龙体型对比则恰恰相反，长吻型的虔州龙体型比深吻型的亚洲暴龙大。此次发现的徐氏亚洲暴龙虽然是未成年恐龙，但是已经过了最快速的成长期，体长却仅约为虔州龙的一半。研究发现，它们可能也处于不同生态位，采用不同的捕食策略避免直接竞争。

徐氏亚洲暴龙头骨化石照片。图/浙江自然博物院

长期以来，暴龙类化石主要发现于北美、蒙古和中国北部地区，其他地区的记录相对稀少。浙江自然博物院研究团队这次的重大发现，为我们了解暴龙科在白垩纪的多样性和演化历程提供了珍贵的线索和见解。

3D扫描重构史前巨兽

在地球漫长的生命史诗中，暴龙类恐龙以其庞大的体型和顶级掠食者的地位，始终是古生物学研究的焦点。徐氏亚洲暴龙的化石标本包含了一个接近完整的头骨（长度达到 47.5 厘米）、尾椎和后肢骨骼。传统的记录方式难以充分展现化石复杂的结构和丰富的细节。同时由于化石整体较重，不能频繁地移动和翻转，不利研究人员进行长时间的观察、对比和研究。

使用Artec Eva进行扫描。图/浙江自然博物院

面对化石的脆弱性与研究需求间的矛盾，浙江自然博物院的研究团队评估了诸多三维扫描解决方案之后选择了Artec 3D扫描仪。该暴龙研究项目由浙江自然博物院地球科学部副主任郑文杰博士主持，Artec 3D在中国的金牌认证经销商宁波福莱德三维科技有限公司技术人员上门进行了操作培训和后续技术服务。

数据采集过程中，研究团队首先使用了Artec Eva手持扫描仪，对整个化石标本进行了数据采集与处理。

使用Artec Space Spider对头骨进行精细扫描。图/浙江自然博物院

随后，团队使用了精度高达0.05毫米的Artec Space Spider实现对头骨的三维重建，Space Spider采用蓝光技术，专为捕获复杂几何与精细边缘而设计，骨骼表面凹凸不平的痕迹、化石风化过程中自然形成的纹理与肌理，最终都能细致入微地呈现。Artec 3D扫描仪采用不贴点非接触式测量技术，可以最大限度保证化石的保存。整个采集过程迅速、流畅，操作便捷，即使是非专业人员也能快速上手，大大提升了效率。

Artec Studio生成的头骨网格数据图。图/浙江自然博物院

在获取化石表面三维信息后，通过Artec Studio软件，可以将整个标本的3D模型与头骨部分的高精度模型进行拼接，更为直观地还原亚洲暴龙化石。研究人员可以利用处理好的3D数据，进行各种测量研究，节省了大量时间，为科研提供了有力支持。

Artec Studio生成的头骨彩色数模图。图/浙江自然博物院

Artec 3D扫描仪以无接触、无损害、全方位的方式准确记录化石标本，不仅解决了珍贵标本无法频繁取用的研究瓶颈，其高精度的三维数据还实现了文物永久存档，更为后续物种演化模拟、破损部位虚拟修复提供了可靠的数据基底，让我们对数字化技术在古生物化石保护中起到的革新力量有了更深切的体悟。

数字化永生：让古生物重焕新生

古生物研究向来局限于古生物研究所和博物馆内，研究所和博物馆化石标本几乎不对外流动。但古生物化石一旦通过数字化途径建成模型，就可以无限次复制，通过网络在全球范围内传播。在科研中，3D扫描技术能够充分展现化石的复杂结构和丰富细节，让科研团队根据精确数据开展研究。在博物馆中，观众可以近距离观察高度仿真的3D模型来了解远古生物；在科普活动中，结合VR技术，让学习者穿越到远古时代，拥有身临其境的体验；甚至在影视工业中，将这些模型结合CG特效技术，在大银幕上打造出令人屏息的视觉奇观。

徐氏亚洲暴龙头部复原图。图/浙江自然博物院

当古生物学家从显微镜转向数字工作站，当博物馆的展柜延伸至虚拟空间，3D扫描技术正在重塑考古研究和文化遗产的保护范式，构建连接过去与未来的桥梁。浙江自然博物院的暴龙研究项目证明，3D技术不仅推动着人类对远古生命的认知边界，更在数字维度为文化遗产筑起永久保存的“诺亚方舟”。