►图3 2000年代早期，笔者和同事在新疆西北部的古尔班通古特沙漠中采集似鸟恐龙化石。在这样的区域工作，需要居住在小帐篷里，实话说，这种小朋友喜欢的方式，既不浪漫，也不舒适，尤其是长时间居住；在这里工作，还需要克服炎热和干燥的天气，甚至会遭遇来自各个方面的危险。
通过近20年的野外工作，我们在新疆准噶尔盆地和辽宁西部及其邻近地区等多个区域，取得了一系列突破，找到了多个似鸟恐龙类群在侏罗纪的化石记录。我们的工作显示，所谓“时间悖论”问题，是由过去不完备的化石记录导致的；通过努力，我们完全有可能克服这种不完备性。当然，在许多情况下，一些生物类群由于各种原因，没有保存为化石，或者某些生物类群有化石保存，但人力无法企及，这都会导致这些生物类群的信息完全缺失。
通过分析化石记录资料，我们推测，大约在1.7亿年前，兽脚类恐龙出现了快速分异，在一个相对较短时间内，鸟类的恐龙“近亲”们都出现了；之后不久，世界上出现了第一种鸟类。这一时期，恰逢大陆地理格局出现明显变化，比如东亚与其他大陆被海水分离；个别证据显示，这一时期地球气候也出现了剧烈变化。这些环境变化也许和鸟类等许多生物类群的出现相关，但这还是个猜想，有待更好证据的支持。
►图4 近鸟龙是一种生存于约1.6亿年前的似鸟恐龙，体披和现代鸟类几乎一样的羽毛，显示复杂羽毛的出现时间明显早于始祖鸟生存的时期（北京自然博物馆供图，这种恐龙羽毛颜色的复原，是对比化石上保存的一类叫黑素体的亚细胞结构和现代鸟类羽毛上类似结构，通过统计分析推断的）
同源问题一直是困扰鸟类恐龙起源假说的一个问题。简单地说，不同种类的生物常常共享相似结构，但这些相似结构的来源不同：一些相似性源自共同祖先，这叫做同源，比如人的胳膊、马的前腿以及鸽子的翅膀虽然看似形态各异，但基本结构是一样的，从来源上看，都源自泥盆纪时期一种肉鳍鱼类的粗壮胸鳍；另外一些相似结构产生的原因，是它们有相似的功能，我们称之为趋同演化，就像鲨鱼、鱼龙和海豚都有鳍，表面看起来很相似，但它们的基本结构不同，它们来自不同的祖先，它们之所以相似，是都需要执行游泳的功能。
鸟类和似鸟恐龙共享许多相似性，但其中一些相似结构的同源性遭到了质疑。似鸟恐龙的手和早期鸟类的手都有三指，形态几乎一模一样，因此是支持鸟类源自恐龙的有力证据，但反对这一假说的学者认为，就像鲨鱼、鱼龙和海豚的鳍一样，似鸟恐龙和早期鸟类的手部结构的相似性是表面的，它们的来源完全不同。
反对者的观点似乎有理：从恐龙的化石记录来看，原始的恐龙似乎退化了第四和第五手指，似鸟恐龙手部的三个手指应该是第一到第三指，因此，它们的鸟类后裔的手指也应该是第一到第三指；但现生鸟类胚胎发育资料显示，鸟类的三个手指相当于我们人类手掌上的中间三个手指，也就是第二到第四指，这样就证伪了恐龙起源假说，从而否定了恐龙和鸟类的祖裔关系。
我们知道，在实际科研中，波普尔（K. Popper）的证伪理论并非如此简单。在经典物理学中，一个负面证据可以推翻整个理论；但在生物学和地质学等复杂学科中，一个负面证据不足以挑战一个得到许多其他证据支持的假说，证伪不能过于简单。因此，即便以上有关手指的同源判断是对的，也不能就此否定恐龙起源假说。不过，从演化的角度，这确实是一个有趣的现象：化石和胚胎发育的证据存在明显矛盾，我们如何解释这一矛盾呢？
我们知道，许多重要的科学突破和变革都源自已有数据或者理论的明显冲突，比如像物理学的几次革命。鸟类手指同源研究中出现的矛盾当然无法和引发物理学革命的矛盾相提并论，但它显然指示了一个有趣问题的存在。人们提出了不同假说来解释这一现象，这里不一一介绍。我们有幸在新疆准噶尔盆地，发现了一些约1.6亿年前形成的化石，推动了这个问题的解决。
这些化石代表一个恐龙新物种，我们给它起名为泥潭龙（Limusaurus）。我们知道，科学发现大致可以分为三类，用文学的语言描述，就是锦上添花型、雪中送炭型和翻天覆地型。第一类为主流假说添砖加瓦，增光添彩；第二类为非主流假说奠定基础，打劲鼓气；第三类则颠覆现有假说，催生新假说。泥潭龙的发现就属于第三类。
►图5 泥潭龙复原图（Portia Sloan绘图）。这种侏罗纪的恐龙像鸟一样，没有牙齿，长有喙，更奇特的是，它的大拇指高度退化，为鸟类手指同源问题的解决提供了重要信息。
如前所说，化石证据显示，在向鸟类演化的支系上，恐龙逐渐退化和丢失了外侧两个手指，剩下内侧三个手指（第一指尤其粗大，可能与其行使抓握功能来捕猎有关）；但发现于准噶尔盆地的泥潭龙，其手部却展现了与其他恐龙完全不同的形态：它的第一指高度退化。因为泥潭龙传递的信号和主流认知完全相反，所以看似简单的重要发现经历了一个难产过程。从项目成员内部辩论，到几次“起死回生”的审稿过程，研究过程充满坎坷。当我们终于说服审稿人，通过了论文评审时，那种心情是无法用言语表达的。简单地说，泥潭龙的发现促使我们重新审视古生物学和发育生物学证据，提出恐龙丢失的不是外侧两个手指，而是最内侧的大拇指和最外侧的小拇指，因此似鸟恐龙有着和现生鸟类一样的中间三个手指。
时间悖论和手指同源悖论问题虽然重要，但却不是鸟类起源研究如此吸引人的最重要原因。我们知道，鸟类恐龙起源假说虽然出自名门，证据确凿，但却一直遭到批驳，反对者中不乏著名学者，像著名鸟类学家费杜西亚（A. Feduccia）。反对原因之一可能源自人们的心理感受：很难想象，体型如此巨大的陆地动物怎么可能演化成小巧的空中骄子呢？
►图6 一个反对鸟类恐龙起源假说的徽章。鸟类恐龙起源假说成为学界主流假说后，学术界依然有几个顽固的反对者，包括费杜西亚。他们采用各种方式，甚至包括采用制作徽章的一些极端方式，表达他们对这一假说的憎恶。我本人也不幸成为费杜西亚攻击目标，几次被费杜西亚在他的文章中“痛批”。
尺寸大小对所有科学领域都是一个重要因素。由于尺寸不同，宏观世界和微观世界需要不同物理理论解释；由于尺寸不同，鸟类和昆虫飞行的空气动力学基础迥然不同；由于特定尺寸，我们甚至有了一个新的科学领域——纳米科学。从体型大小的角度看，恐龙和鸟类是脊椎动物大家族中的两极，人们很难把这两类大小差别如此巨大的生物联系在起来，很难把这两类生物放在同一演化框架之中。从体型庞大的陆地动物到体型小巧的天之骄子，这需要在形态和生理上的产生许多巨大变化，这样一个过程确实难以想象。然而，许许多多的化石显示，这一过程确实发生了。更重要的是，随着体型大小的变化，控制形态和生理变化的深层机制也在变化，这也许是鸟类起源研究更有意思的地方。
在复原这一过程中，我们有了许多“锦上添花型”的发现。这些发现让我们对恐龙-鸟类的转化有了更全面的了解。比如，恐龙-鸟类转化呈现了持续性的体型减小（所以，和鸟类亲缘关系最近的一些恐龙，其实体型很小，完全具备了飞向蓝天的基础）；鸟类的主要结构，比如羽毛，是经历漫长过程，逐步演化形成，等等。由于篇幅的原因，我这里就不详细介绍了。
