化石是古生物遺留的痕跡，也是古生物研究的重要對象。生物的遺跡經(jīng)過掩埋，在巖層中經(jīng)過漫長的時光保留下它們曾經(jīng)的樣子，為我們展示出遠古時代的一角。其中既有我們熟知的高達幾十米的恐龍化石，也有肉眼難以觀察的胚胎、微生物等甚至不到1毫米的微體化石以及以微米為單位的超微化石。
 　　我們總是希望可以在化石上尋找到更多的信息，從最開始的通過肉眼直接觀察化石形態(tài)到用相機對標本拍照再到利用光學顯微鏡與電子顯微鏡獲取化石表面的細微結(jié)構(gòu)，隨著技術(shù)的進步，研究化石的方法也越來越先進。我們可以發(fā)現(xiàn)，化石研究始終離不開對化石圖像的獲取。然而即使是分辨率高達納米級別的掃描電鏡，也只能采集化石的表面顯微圖像，在不破壞標本的情況下無法觀察化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
 　　隨著X 射線三維無損成像技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，這個問題迎刃而解。早在1896年，醫(yī)用X光機剛誕生沒多久的時候，德國古生物學家就已經(jīng)將X 射線成像技術(shù)應(yīng)用到了化石研究中。然而早期利用X 射線得到的化石圖像分辨率并不高，因此一般只用來尋找和輔助修理化石。到了上世紀70年代，CT掃描技術(shù)的出現(xiàn)讓化石的三維結(jié)構(gòu)得以無損呈現(xiàn)，X 射線三維無損成像技術(shù)開始在化石研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用與快速的發(fā)展。
 　　前幾日，中科院南京地質(zhì)古生物研究所的研究人員與國外學者合作，在貴州甕安生物群發(fā)現(xiàn)了6.1億年前的胚胎化石并通過三維成像技術(shù)構(gòu)建出其中數(shù)百個標本的立體結(jié)構(gòu)。被命名為“籠脊球”的甕安生物群胚胎化石是已知的最古老的與動物相關(guān)的胚胎化石。通過對三維立體結(jié)構(gòu)的研究，研究人員發(fā)現(xiàn)籠脊球化石是動物由單細胞向多細胞演化的關(guān)鍵一步。這只是X 射線三維無損成像技術(shù)應(yīng)用的其中一個例子。
 　　籠脊球的單個直徑不足1毫米，相較于正常大小的化石，研究這種微體化石需要有更高的密度分辨率和空間分辨率，無法依靠普通CT技術(shù)進行無損成像。2002年，同步輻射硬 X 射線相襯微 CT(PC-SR-μCT)開始應(yīng)用于甕安生物群微小化石的研究中。同步輻射硬 X 射線相襯微CT在化石無損三維成像中具有三個優(yōu)點：1.同步輻射硬X射線具有高亮度、高準直性和較高空間相干性等特點，可以明顯提高化石樣品的成像襯度。2.同步輻射硬X射線投影成像的空間分辨率高，成像速度快。3.同步輻射可使用單色硬X射線成像，避免了硬化偽影問題。利用同步輻射硬 X 射線相襯微CT，我國在甕安微體化石的研究中取得了許多重大成果，使我國在這一領(lǐng)域可以較國際水平更為先進。
 　　目前同步輻射硬 X 射線相襯微CT還存在著一些問題有待解決，化石無損研究的技術(shù)發(fā)展也不會就此止步。技術(shù)的發(fā)展對研究帶來的助力是顯而易見的，我國能不能保持在微體化石研究領(lǐng)域的地位還要看我們能不能在技術(shù)的改進上快人一步。
 　　編輯點評：從化石中可以推斷出古代動物、植物的生活情況和生活環(huán)境，可以推斷出埋藏化石的地層形成的年代和經(jīng)歷的變化，可以看到生物從古到今的變化等。但巖石越老，受到破壞性力量的機會就越多，會影響對巖石的研究，但好在有各類科學儀器以及化石無損研究技術(shù)，這為化石的研究提供了很好地技術(shù)支撐，使得研究能有序、順利進行。