我國學者利用SRX相位襯度成像發現全球最小恐龍

　　3月12日，《自然》雜志發布了包埋在緬甸白堊紀琥珀中的目前已知最小恐龍的發現，這一發現在恐龍和古鳥類演化研究上有重要意義。此次研究的化石是一個包裹在琥珀中的完整動物頭骨，同位素測年發現該地區的琥珀形成于白堊紀中期，約9900萬年前。該化石包埋在透明琥珀中，頭骨壁薄但體積相對很大，且被皮毛包裹。

眼齒鳥及其生存環境的想象圖 3月12日Nature雜志封面

　　研究的第一個挑戰是如何無損、高密度靈敏度、高分辨率且大視場的獲得頭骨的3D完整信息。同步輻射硬X射線（SRX）相位襯度成像在其中發揮了重要作用。

　　中科院高能所黎剛研究員課題組在SRX成像方法學發展、高性能探測器等核心裝備研制和SRX成像的古生物應用方面有多年積累。他們針對該化石特點，根據以往經驗，制定了最優的SRX相位襯度CT掃描方案。他們用高能單色化X射線和高效率探測器盡量減小輻射損傷，用相位襯度成像和高傳函探測器實現高靈敏度成像，用高分辨率探測器、偏軸掃描和圖像拼接等技術實現高分辨率且大視場的3D成像。

同步輻射硬X射線相襯CT獲得的眼齒鳥化石的頭骨3D圖像

　　黎剛課題組利用自研的高傳函高效率硬X射線間接成像探測器在上海光源硬X射線成像線站，按照制定的掃描方案，對化石進行了6段SRX相襯CT掃描，其中3段偏軸掃描，共獲得了超過24000張的SRX相襯CT投影圖，原始數據超過190GB。偏軸掃描在不降低空間分辨率的前提下，可數倍擴大CT掃描的體積。

　　獲得高質量數據后，他們還需要把2萬多張投影圖高精度的拼接起來，再經過相位恢復、斷層重建，最后經過3D數據的虛擬分割得到頭骨的圖像。最緊張時，黎剛動員了課題組所有青年職工和研究生都參與到低對比度部分的手動分割中。數據處理花費的時間比CT掃描的時間要長上百倍。

　　該化石被歸屬到鳥類，屬于新屬新種，命名為寬婭眼齒鳥。從頭骨尺寸來看，是迄今已經發現的最小的古鳥類，也是已發現的最小恐龍。

　　本項研究展示了同步輻射硬X射線相位襯度CT在揭示古生物化石細節和整體結構上的強大能力。研究所用各種裝備均是我國自行研制，所有數據重建和分析也均由我國研究團隊獨立完成。

　　本項研究由中國地質大學邢立達副教授、中科院古脊椎動物與古人類研究所鄒晶梅研究員、高能所多學科中心黎剛研究員、美國洛杉磯自然史博物館拉爾斯·施米茨博士和路易斯·恰普教授、加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館瑞安·麥凱勒教授、中科院北京綜合研究中心易棲如博士等學者共同完成。