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2024-11-13 85
从木乃伊到生物塑化，创新与争议并行的标本进化之路
来源：互联网
2024-11-13 00:05:23 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
从真皮假身的剥制技术到有骨有肉的生物塑化，人类为了永远保存生命，一直在自然科学、人伦道德和艺术美学之间寻找最佳平衡点。
撰文/记者 王雪莹 编辑/刘昭
新媒体编辑/陈炫之
"……它们的游泳速度较慢，身体后部皮肤凹凸不平，宛如移动的灰色岩岸……"
灰鲸到底长成什么样？为了回答这个问题，科学家使用这些文字来勾勒灰鲸的样貌，然而对于多数人而言，文字塑造形象终归是抽象的，但目睹在浩瀚海洋中潜游的灰鲸更难。毕竟，走近旷野的自然，探寻海洋的奥秘并非易事，而不断恶化的自然环境也在让这个愿望变得更难。好在，聪明的人类找到了一条"折中"的办法——标本。
▲大连自然博物馆灰鲸标本。（图源：大连自然博物馆）
在大连自然博物馆二层的巨鲸厅里，就收藏着这样一只灰鲸。这条体长近12米的雌性灰鲸位于展厅的东北角，它仰头向上，傲立于湛蓝的展厅中，犹如龙跃出海般被定格在凝固的时空里。没人知道在1996年的某个秋日里，它在意外离世前到底经历了些什么，但无数普通人却得以通过由它而制的灰鲸生态标本，亲眼感受那独属于海中霸主的肆意与潇洒。
如果不是周遭陈列着各种的巨大骨架，又有多少人能立刻意识到，这条灰鲸只是一个外皮被拆解剥离后重新拼合、身体早已被"掏空"的标本，而不是一条活生生的血肉呢？
几十年过去，标本制作技术已经今非昔比。日前，经国际塑化学会认定的世界第一头被塑化的抹香鲸标本在大连金石滩展出。这头抹香鲸死于2016年，经过科研人员们历时四年的努力，才终于将其变身成了这具可保存上千年的生物塑化标本。
▲抹香鲸标本。（新华社记者潘昱龙/摄）
从大连自然博物馆的灰鲸标本到大连金石滩的抹香鲸，通过不断进步的标本制作技术，这些生灵的样貌得以永久保存。但如何在自然科学、人伦道德和艺术美学之间为标本制作寻找到最佳的平衡点，是人类思考了上千年的一个难题。
标本制造，人类的永生之计
千年之前，古埃及人笃信人死之后只要尸身不消失，灵魂就能得到永存。为此，人们使用香油药料等防腐涂料处理人和动物的尸身，配合着当地特殊的气候环境制成了木乃伊。自此，"标本"一词终于可以开始脱离"100%纯天然制造"的标签，人类制作标本的进程也向前迈出了一大步。
尔后百年，人类制作标本的技术发展都很缓慢。直至1896年，人们终于开始尝试使用福尔马林溶液保存生物组织。作为一种甲醛含量介于3.5%~4%的特殊无色透明溶液，10%福尔马林溶液虽具有强烈的腐蚀性，但因为甲醛能与蛋白质中的氨基结合进而凝固蛋白，因而被广泛用作固定生物组织和防腐。
然而，福尔马林作为标本保存液也有着自身明显的弊端——具有强烈的刺鼻味道，这导致福尔马林浸泡后的标本无论是出于教学目的还是展示之用，都具有极大的局限性。
为了弥补福尔马林的缺陷，此后数年间人们又陆续尝试了其它的标本制作方法，诸如使用石蜡、塑封等。根据用途和标本内容的不同，比较常见的传统标本制作方法有干制、浸制、剥制，以及骨骼标本……不管是哪一种，其目的都是为了更真实、更美观、更卫生地呈现生物的原始形象。
▲剥制标本填充。（图源：Wikimedia）
举例来说，干制标本是一种制作门槛较低的标本，像蝴蝶、蝎子等都可以被做成这种标本。大致的操作也很简单：将动物的内脏清理干净后，使用棉花之类的填充物填充，用针为标本确定摆放姿态后，再进行风干固定即可。这种标本的制作和保存简单，但在处理体型更大的生物时很有局限性，鉴于此人们随后又发明了剥制标本技术。
目前，人们在自然博物馆中看到的许多动物标本——从天上飞的鸟到水里游的鱼，再到那些活灵活现的狮子、羚羊，都是最为常见的剥制标本。相比于干制标本，现代剥制标本的制作程序较为复杂，不仅不同种类的动物成剥制标本的方法不尽相同，而且对制作者的综合素养要求也极高。
以制作陆生哺乳类动物的剥制标本为例，通常情况下，制作者在完成基本的清理和外形测量后，需要完整无损地剥离动物的皮肉、剪断趾骨，并将动物的嘴唇、耳内等部位的结缔组织彻底剔除——这一步作为剥制标本的核心，其好坏直接关系到标本制作的成功与否。在克服重重困难将动物的外皮剥下后，制作者们还需面临另一项巨大的挑战，即如何永久地保存好这些剥下的皮毛。
为了解决这个问题，制作者在制作中需要对皮毛进行鞣制处理，即通过诸如去肉膜、撒盐、洗涤脱脂等复杂步骤，使标本毛皮在鞣制剂的作用下永久稳定在"毛顺色艳、不收缩不变形"的状态。同时，为了确保填充标本的假体既自然"合身"又能长期不变形，制作者还需将动物剥皮后剩余的肉身冷冻，摆好造型后以1:1的比例用聚氨酯翻模。最后，当真皮覆上假身的"真假"结合后，一副基本的剥制标本才算完成。
生物塑化：充满争议的新技术
事实上，不论是干制标本还是剥制标本，所有这些标本制作方法尽管各有不同，但也有着自己的独特优势——哪怕是那些对于参观者而言看上去不太"美观"的标本，对于科学研究而言，也有着自身不可替代的重要意义。为了更好满足普通人对标本及其呈现形式的更高要求，一种既对贮存条件要求不太苛刻，又能同时满足观众"便捷美观无异味"要求的标本制作技术应运而生——生物塑化。
如果说剥制标本是从外部保存好皮毛，用假"里子"撑起真"面子"来制作标本，那么塑化标本就是由内而外从完整如初保存细胞组织开始，让标本既保存了真"面子"，也留得住自己的真"里子"。
2017年，全球首只塑化大熊猫标本在大连展出。该展一经亮相，随即引发全社会的争议，更让中国生物塑化的推行者、"塑化之父"海根斯在中国唯一的"嫡传弟子"隋鸿锦再度登上舆论的风口浪尖。从1990年第一次知道生物塑化，近30年的时间里人们不断追问，我们真的需要塑化技术来定格生命吗？
对于这个问题，早在1970年，还在海德堡大学当解剖学助理的海根斯可能就有了答案——在首次目睹标本塑料涂膜后，海根斯就产生了一个疑惑："我们为什么要从外部把标本放在塑料里定型，而不是由内而外直接给标本定型？"
带着这样的疑惑，海根斯随后在一次肾脏研究项目中受到启发，于1977年1月成功"由内而外地稳定"了一份生物标本——全球第一份真正的塑化标本。次年，海根斯又发明了器官组织切片标本塑化技术，进一步夯实了制作大脑等器官塑化标本的技术。
1979年，海根斯在德国成功为自己的技术申请到了专利认证，即使用合成树脂浸润动植物标本，以达到对生物标本的长期保存。十年后，海根斯又进一步升级了塑化处理过程中使用的浸泡溶液种类，在美国取得了"利用聚合物溶液保存生物组织进行塑化处理"的新专利。
▲海根斯在十周年塑化纪念展上，与自己的标本合影。（图源：GettyImage）
正所谓成也萧何败萧何，生物塑化技术虽然让海根斯名利双收，但也使其终年争议缠身。这种不同于传统标本处理技术的新技术，强迫大众需要在短时间内寻求科学技术与伦理道德之间的平衡。毕竟，活灵活现的生物塑化不仅关乎了生命伦理，还涉及了更多诸如宗教信仰的复杂问题——尽管在支持者眼中，只有更好地了解躯体是如何工作、如何破碎的，才能更理解健康生活方式的重要，才能更珍惜和敬畏生命，而这恰恰是生物塑化标本存在的意义。
抛开伦理道德争议，不可否认的是，生物塑化确将人类对生物组织、尤其是人体标本的存储带入了一个全新阶段。相较于以往的传统标本，塑化标本有着非常明显的优势：除了能大幅降低科研用动物的宰杀量，塑化技术让标本的存储和展示摆脱了"有异味、难存储"的限制，人们既不需要再忍耐刺鼻的化学物质，又能近距离接触标本，进而获得更真实的"一手"实践经验。
▲教学中使用的塑化猪、狗和马器官。（图源：Reda Mohamed）
以塑化犬胃肠道标本为例，这种标本目前多被用于内窥镜教学和解剖学教学。不同于普通标本，在制作塑化犬胃肠道标本的过程中，会在固化过程中利用正压气流始终保持胃肠道的扩张状态，更直观、更真实、更卫生地展现不同器官组织的细节。
"塑化后的标本更加灵活，更加栩栩如生"，美国北卡罗来纳州立大学兽医学院曾在1989的对比实验中指出，相比于PC涂层保护标本，尤其是对肌肉、神经、中枢神经、韧带等难以细致呈现的组织，塑化技术处理后的标本无论是从美学角度还是科学角度都更胜一筹。对于需要进行切片展示的生物组织，塑化处理后的标本更便于切片和展示。
▲使用彩色环氧树脂血管注射着色技术处理后的蓝鲸心脏塑化标本。（图源：StanleyLliff）
更为难得的是，标本染色技术的同步发展更让生物塑化如虎添翼：在塑化标本早期，染色通常多为灰色和棕色这种近似于福尔马林浸泡后的颜色，而彩色环氧树脂血管注射着色技术的出现，终于让塑化标本开始变得多姿多彩。
如今，硅树脂着色、一般改性聚酯彩涂等技术已被广泛应用于标本染色。借助这些技术，塑化标本也将成为人类更好了解生命和自然的工具之一。
半个世纪前，海根斯在欧洲首次提出生物塑化的概念，第一次将塑化标本介绍给世界；半个世纪后，师出海根斯的隋鸿锦在大连为塑化标本建起博物馆，在争议中和塑化技术蹒跚前进。如果说生物塑化技术曾因陌生而让人对未知事物抵触，那么经过了五十余年，是时候让技术回归技术本身了。
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