自然科普:不仅是一张“皮毛”,这种技术让动物“死而复生”
来源:科技日报
发布时间:2020-09-18
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9月10日,经过上海自然博物馆标本名制作中心的精心修复,4件有着60多年历史的动物标本,在教师节当天与标本的制作者、102岁的上海市首批特级教师林有禹重逢,引起了教育界的广泛关注。

当你看到这些“高龄”标本“重焕光彩”,充满灵动与野性的再次出现,是不是会赞叹如今的科学技术的神奇,动物标本是如何制作的?它们还需要修复吗?

制作动物标本能让人了解自然界生物多样性“所谓动物标本就是把动物遗体经过各种处理,将其皮毛、骨架或身体器官长久保存,作为收藏、展示或研究用的样品。”成都生命奥秘博物馆创始人、生物塑化标本专家隋鸿锦教授说。

谈到传统的动物标本制作有哪些方式,隋鸿锦介绍道,有剥制标本,展示动物的皮毛,体现生物的多样性,了解各种动物的样貌;有骨骼标本,由于骨骼相对不容易腐烂,所以把它剥离出来之后晾干,可做成标本展示;有浸制标本,我们用固定液(福尔马林)把它保存起来,放在瓶瓶罐罐里。此外,还有一些少见的方法,比如蜡制的、透明的……

在过去,制作标本只是为了保存动物,制作技术并不完善,导致一些动物做成标本后“四不像”,不能准确地展示动物的表情、肌肉等形态特征。

比如,你还记得几年前那些令你“眼前一亮”的动物标本吗?从贼眉鼠眼的北极熊到盘腿儿坐的狐狸,再到看起来已经活了超过9条命的猫咪……如今的动物标本不仅具有科研、展示价值,而且更加追求标本制作技术的创新,让动物“死而复生”,具有较高的艺术欣赏价值。

“制作动物标本是为了让更多的人了解自然界生物多样性的特点,让大家热爱科学,热爱大自然,保护动物,孩子们也可以从这些动物标本中获取对大自然界的认识。”隋鸿锦说除此之外,一些稀缺物种,我们需要把它保存起来,避免它死亡后就腐烂消失。“我们的《巨鲸传奇》展览中有一件白暨豚展品,白暨豚是中国长江中下游特有物种,是已经宣布功能性灭绝的动物,这件标本保存下来可以让后人了解白暨豚到底是什么动物。”

随着环境的变化,一些动物的生存环境受到破坏,已有许多动物只能以标本形式展示给后人,供了解和学习。动物标本在日常生活中随处可见,它不仅能作为教学工具,使同学们了解动物的形态特征,同时还可以宣传濒危野生动物保护,加强人们环保意识。

“剥制”标本制作方法能逼真还原动物生时状态如饥似渴的老虎、贪婪凶狠的狼、斑纹靓丽的梅花鹿……如果不说,还以为这都是有血有肉的动物,而不是动物标本。在成都拾野自然博物馆,记者看到了如大自然一般的场景,也感叹不是只有动态的造型能表现动态美,静态的造型同样可以表现动态美。

那标本的制作者是如何将静态的造型表现出动态美呢?

“用新型的剥制方法做动物标本,动物的皮毛是经过鞣制处理的,就像我们穿的皮衣、皮鞋一样,已经变成“熟皮”,没有任何异味。而且毛发的光泽度、蓬松度和柔软度更贴近于动物生活状态。”成都拾野自然博物馆馆长李爱民说,博物馆里大多数动物标本都是采用剥制方法。

成都拾野自然博物馆里的剥制标本——白化的孟加拉虎 李迪 摄

记者了解到,呈现在博物馆内的每一件标本,制作者都经过巧妙的设计,运用动物的身体各种不同力度、幅度、角度进行了接近自然的造型,能够让观赏者在这种直观的静态造型中产生一种直观性的审美效应,给参观者带来不同的想象空间。

李爱民给记者介绍,动物标本还可以把两件或多件标本进行组合,制造大自然中的真实场景,有时候组合标本比单纯的动态造型效果更加突出,例如一只老虎欲捕食小鹿的场景。

传统方法制作的动物标本具有哪些优势和不足,一旦破损如何进行修复?“一些传统标本也把皮剥下来,剥下来以后没有对皮进行鞣制处理,只是把多余油脂去掉后刷涂防腐剂(如砒霜膏),让皮不被虫蛀。这样处理的皮毛,通常有出现皮张收缩和渗油等现象出现。”李爱民说,砒霜膏是剧毒的,用在动物标本上,对标本制作人员和参观标本的人来说存在较大安全隐患。

据了解,传统的剥制标本制作,假体通常采用填充法进行,这样的方法在小的细节上的表现没那么准确和完整,比如说动物表情、血管、肌肉结构等,逼真地还原动物生的时候的状态,这也是新型的剥制方法的另一个优点。

在博物馆里有一头亚洲象标本,如此庞大的动物标本也是废了制作团队九牛二虎之力。制作团队先是把大象的皮剥离下来,根据皮毛的测量去计算样本形态解剖学数据,按设计要求,做出一个“迷你”样本,对比“迷你”样本用定制密度的白色聚乙烯苯板材料来复原雕塑这个动物假体,细节处和不合身的地方则用黄色的聚氨酯材料去修补,在经过多次地“试穿”合身之后,涂抹上专用胶水,便可以把皮缝起来了。

“由于湿皮到干皮的自然干燥过程中,为了防止皮张的收缩和走位,所以缝皮之后利用“T型”定型针把该突出细节的地方表现出来,比如说皱纹。”李爱民说,像这样的标本,在控温控湿的情况下,它可以保存超过100年之久。但平常需要对标本进行除尘杀菌等常规保养和定期的熏蒸维护处理。

生物塑化标本可保存上千年对于动物机体来说,内脏腐烂的速度要比皮肤快好几倍,所以想要看到完整的内脏非常困难。而近年来新兴的生物塑化技术能提高人们对人体以及动物体的基本认识,让观众“看透”生命,而不是观察生命。

“生物塑化技术是一种可以把生物组织保存得像活体一样的特殊技术,广泛应用于解剖学、病理学、生物学、组织胚胎学、展览馆展示等多个学科和领域。用简单的话说叫生物标本塑料化,它其实是用高分子材料把生物组织当中容易腐败的水、脂肪等物质替代,以达到长期保存的目的。”隋鸿锦说。

干制标本——鳞翅目的闪蝶、灰蝶等多种昆虫 成都拾野自然博物馆供图

众所周知,古老埃及将尸体制作成木乃伊。木乃伊的制作方法是脱水法,将尸体水分蒸发变干燥,变成一个尸干,所以它的形态会缩小、变形。隋鸿锦告诉记者,生物塑化技术是采用替代法,实际上动物的形状不会发生变化,因此可以很好地保持标本的外形和内部结构。

“从制作方法来讲,生物塑化技术分多个步骤,首先阻断样本的腐败过程,进行甲醛固定、然后解剖;随后,用丙酮对其不同组织部位进行脱水、脱脂;最后,通过真空负压浸渍工艺完成造型的固定和聚合硬化处理,”隋鸿锦解释道,生物塑化不仅使标本可以展示出生物的外形,而且还可以展示出生物内脏、肌肉等内部结构,揭示生物在演化和适应环境中产生的结构特点,展示生物多样性产生的原因。“同时,生物塑化标本还具有无毒、无味、可触摸、后期维护方便以及可长期保存等特点,理论上可以保存上千年。”

◎ 李迪 科技日报记者 盛利

来源:科技日报

编辑:宋慈(实习)、岳靓

审核:管晶晶

终审:冷文生

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