崔若光 史连强
(1.东北林业大学,哈尔滨,150040;2.烟台和壹博物馆,烟台,265300)
动物标本制作是动物科学的一个分支,它涉及到多学科、多领域、多技能的综合学科,是依赖现代科学技术的发展而进步的一门科学。动物标本与动物标本制作是两个不同的概念。动物标本通常把失去生命的动物,按照该物种活体时的状态,经过一定的工艺和技术处理,使该动物再现原本的生存状态,并得以完好保存而形成的范例。制作动物标本的目的是为了教学、科研、科普、观赏和该物种的长期保存[1]。
动物标本的概念可分为狭义动物标本和广义动物标本。狭义动物标本主要指陆生、水生的脊椎动物标本。主要包括哺乳动物、鸟类、两栖爬行动物和鱼类。广义动物标本则是指地球上除了植物、真菌和微生物以外的所有生物标本。其中除了上述陆生、水生脊椎动物之外,还包括节肢动物、软体动物和昆虫等。
动物标本制作则是指将动物转变成动物标本的过程,也是按一定的工艺对动物进行技术处理后而形成的动物标本的过程。
动物标本的分类是严格遵循国际生物界动物物种分类法划分的。但动物标本制作则是按照动物转变成动物标本的过程,即工艺处理和技术手段的差异进行划分的,通常有以下5种方法。
通常用某种溶剂,按一定比例配比将要制成标本的动物浸泡在玻璃器皿或其他抗腐蚀材料制成的容器中。最常用的是75%—85%的乙醇水溶液,或5%—15%的福尔马林水溶液。
浸制标本比较适合鱼类,两栖爬行类、软体动物或胚胎时期动物,以及各类大型动物的脏器标本的制作。其特点是操作简单,方便适用;缺点是不宜久存,长时间浸泡会使标本失去原色。
将动物表皮含皮肤衍生物毛发、羽毛、角质物等连带拨下后,对该动物皮张进行特殊技术处理,然后将处理过的皮张,按该动物生前的生物学特征,用一定的材料制作成假体,再将处理好的动物皮张附着在假体上并进行整形缝制,从而再现该物种原生态面貌的过程,就是拨制标本的制作过程。
拨制标本主要适合鸟类标本、哺乳动物标本和鱼类标本的制作。这种方法十分常用,缺点是工艺复杂,制作周期长,特别是皮张处理上更是复杂多变,不同物种处理方法各异。
骨骼标本是将动物骨骼经过技术处理后,根据该动物自然生存状态下的骨骼结构,将该动物的各部分骨骼,按照其活体生理学和生态学特征,串联或并联组装成完整体态,最后形成一个完全由骨骼形成的动物形态,称动物骨骼标本。骨骼标本制作主要适合于哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖动物和部分爬行动物。
将拟制成标本的动物先做无害化处理后,通过人工干燥或自然干燥,使该动物能够长时间保存,以供人们研究、观赏的一种标本制作方法。这种标本制作方法比较适合节肢动物、昆虫及有坚硬外骨骼的螺类、贝类动物和部分爬行动物。干制动物标本制作时,在防虫、防霉上处理特别严格,如果处理不当往往容易发生虫蛀或霉变。
仿真标本就是模仿各类动物的活体形态,通过人工制造,再现该动物的自然状态的一类动物标本制作方法。
随着新技术的发展,仿真动物标本的制作也呈现多样化。从制作工艺上讲,有雕塑法、铸造法、翻模法、吹塑法、3D打印法等。可使用的制作材料也由传统的胶泥、石膏、石蜡、铁丝和木材等,转变成塑料、橡胶、塑胶、乳胶、树脂、原子灰、玻璃钢等诸多新材料和复合材料。仿真动物标本制作适合各类生物标本制作。
我国动物标本制作技术起步较晚。其技术来源于欧洲,是在西方动物剥制技术的基础上逐渐演变而来的。从新中国成立前后到20世纪八九十年代,业内始终流行着“南唐北刘”的说法。
“南唐(南派)”是指我国南方福建地区,以唐姓家族为代表的一批工匠,以特有的方法制作动物标本;“北刘(北派)”则指在北京地区,以刘姓父子为代表的动物标本制作者。刘氏父子起步于北京,当时工作于我国农事试验场,即现在的北京动物园前身。该场始建于1906年,1907年正式对外开放。
“南唐”是指动物标本制作的南方流派,即唐家的创始人唐旺旺和唐启秀先生,早年受雇于英国传教士La Touche,唐氏父子为他采集动物标本并参与制作鸟类和小型兽类标本。1930年后,由于La Touche回国,于是唐氏父子便开始以采集和制作动物标本为生,一直发展到新中国成立后,直到现在唐家的后代有20多人,分别在武汉大学、中山大学、北京大学、复旦大学、上海师范学院、福建师范大学、中国科学院北京动物所、北京自然博物馆、上海自然博物馆、中国农业展览馆等单位,从事动物标本采集、制作或教学科研工作。唐家的后人遍及祖国各地,我国诸多动物新种和很多模式标本都出自唐家人之手。唐家为我国动物科学事业做出了有益的贡献[2]。
“北刘”是指动物标本制作的北方流派,是指以刘树芳、许庆长先生为代表的一代动物标本制作大师。两位于1908年共同在德国人勒克的门下学习动物标本制作。刘树芳先生1892年6月生于河北省宛平县的职员家庭。19世纪20年代初,我国开始创新学设博物课。这时,刘树芳先生进入北大博物实习科,后调入农事实验场实习。从事动物饲养、繁殖和动物标本制作。我国的第一例亚洲象(Elephasmaximus)标本,就出自刘先生之手,开创了国内大型动物标本制作的先河。除了动物标本制作外,刘先生还在长白师范学院和北京师范大学生物系担任讲师,讲授生物技术,为国内动物标本剥制技术的传播和专业人才的培养做出积极的贡献[2]。
动物标本制作的南北流派的差异较大。但从制作工艺和地域来讲互补性很强。其中南派(唐家)主要采用填充法制作动物标本。具有省时、体轻、易于掌握等特点,比较适合鸟类,小型哺乳动物和两栖爬行动物标本制作。
北派(刘家)动物标本制作,是把保护、饲养、繁殖野生动物与标本制作融为一体。他们依托农事试验场的动物来源稳定而又充分。制作手法上,习惯采用假体法。就是用适合的材料,按照动物活体的姿态,模拟制作假体。这种方法比较适合大型动物标本制作,其主要特点是标本结构准确,坚固耐用,造型优美,稳定性好。不足是制作周期长,标本重量大,不宜移动。另外,由于当时主要是采用泥塑、石膏、棉麻等原始材料,缺少弹性和柔性,标本保存时间长久容易开裂等难题无法解决。
随着我国经济的发展,国内外科学技术文化的交流日趋广泛,我国动物标本制作工艺和制作技术日益成熟,早已一改南北两派分治统领国内行业垄断的格局。1990年6月由中国自然博物馆学会组织的,在天津召开的“现代剥制技术培训交流会”,是我国开启新技术步入动物标本制作领域的一个起点,也是我国动物标本制作发展的一个新的里程碑。经历了30年的发展,到2018年国家在北京又成立了“中国动物标本制作专业委员会”,行业学会和专业委员会,从组织上和形式上都推动了动物标本制作行业向着与国际化接轨,及现代化迈进的脚步。动物标本制作出现了百花齐放,百家争鸣的新局面。从目前发展形势看,除了南部、北部地区仍然保留着原有的技术、人才优势外,在中部山东省烟台;西部甘肃省兰州;东部辽宁省沈阳;西南部云南省昆明;东南部江苏盐城等诸多地区,都涌现出了多家具有一定规模的动物标本制作企业和标本制作公司。尽管如此,纵观国内动物标本制作与国外先进国家比,我们至少还有10—20年的差距。但随着我国科学技术的发展和文化事业的繁荣,这个差距正在逐渐缩小。
人类文明始终伴随着科技的进步和文化的发展。在当今多边主义主导的世界政治格局的背景下,特别是在我国倡导的“一带一路”倡议合作方针的引领下,各行各业都在以开放的心态加强与境内外各国的协作、交流和发展。动物标本制作方法和制作手段日新月异,发展呈多样性,并出现前所未有的好兆头。许多新科技新发明都应用在动物标本制作之中。具体有以下几个方面。
现代的翻模技术取代了原始的胶泥、石膏所雕的假体,使成形后的动物标本更加逼真,生动形象更具有生物学特性。骨骼、肌肉和脏器的仿真相似度有了很大的提高,再现了动物自然生存状态。
新型材料特别是许多复合材料也应用到了标本制作领域,不但减轻了标本的重量,改变了假体的柔性,极大程度地提高了标本的真实效果。特别是聚氨酯、聚苯乙烯树脂、611环氧树脂、乳胶、义齿树脂、义齿基托树脂、原子灰等材料的应用,完全取代了原始的草、棉、麻、石膏、胶泥等,不但减轻了标本的重量,更增强了标本的真实感。
巴黎时装中的皮草鞣制技术已经广泛地应用到了标本制作之中,这不但解决了传统制作中由于生皮在标本成型久置极易发生的变形开裂,极大程度地提高了动物皮毛的至真效果。动物皮张鞣制已经是现代动物标本制作最关键的一环。其主要原理,就是要用能够与皮张胶原蛋白结合并能够在肽链间产生交联缝合作用的物质与胶原反应,在胶原肽链间形成新的更牢固的交联,使皮板结构的稳定性大幅度提高,使生皮转变成熟皮,所以鞣制又称熟制[3]。
高仿真器官替代了部分动物原始器官,使标本更加完美如初。仿真义眼、义齿、口、舌、唇及仿真骨骼的应用,不但解决了传统工艺中,保留动物头骨、四肢而产生的虫霉难题,更为后期制作完整动物骨骼标本的制作提供了前提保障。
计算机辅助设计已经应用到动物标本制作领域。由于计算机技术的发展,计算机设计动物姿态和动物胴体定型、制作上提供了科学、精准的理论依据,使制成后的动物标本更具生物学特征。
新技术历来是可以提高工作效率的。新技术的广泛应用不但可以降低成本,还可以缩短制作周期,节省人力物力。比如3D打印技术已经应用到了标本制作之中。3D技术可依据动物活体时的基本参数,直接打出动物胴体,使标本制作更加简单快捷。
动物机器人就是智能标本的具体体现。机器动物顾名思义就是让原本不会说话的,不动的、无声的动物活起来。人工智能机器动物已经应用到仿真动物标本制作之中,使动物充满了生机、动感和活力。
艺术设计和色彩已经应用到了动物标本制作中。在动物标本制作的从业人员中,除了动物保护的专业,生物科学专业的大学毕业生外,更有从事美术和艺术院校的专业设计人员加入动物标本制作的行列中来。他们的加入,为动物标本制作增添了活力,更为这门古老的技术换发了时代色彩和可持续发展的动力。
总之,动物标本制作是动物科学的重要内容之一。动物标本再现了该物种在自然生存和在自然生态环境中所占的地位。这对我们研究自然,保护环境,建立动物和人类共存的生态家园有着不可替代的作用。动物标本不但可以用于科学研究,还可以作为直观教学、科普宣传和观赏之中,让我们认识到保护濒危物种的重要性,是人类保护该物种的最佳方法之一。