2026年10月21日
哈佛自然历史博物馆(Harvard Museum of Natural History,简称 HMNH)坐落于哈佛校园内的“大学博物馆大楼”(University Museum Building)中。哈佛自然历史博物馆成立于1998年,作为三家历史悠久的研究型博物馆: 比较动物学博物馆(Museum of Comparative Zoology, 简称MCZ), 矿物与地质博物馆(Mineralogical & Geological Museum), 以及哈佛大学植物标本馆(Harvard University Herbaria) 面向公众的窗口。馆内设有16个展厅,展出12,000件标本, 这些展品均精选自哈佛大学规模宏大, 跨越数十亿年历史的馆藏,其藏品总数超过2,600万件。自然历史博物馆是哈佛大学接待游客最多的公共博物馆。
10月2日陪同国内来访的家人参观了哈佛校园,顺便看看哈佛美术博物馆和自然历史博物馆。自然历史博物馆是第一次去,博物馆的规模与丰富的收藏令人难以置信。我猜世界上没有任何一所大学有这个规模,肯定可以排第一。不知像这种博物馆的资源要不要作为一所大学排名的因素?我希望是,也应该是。
比较动物学博物馆于1859年根据麻州的一项法案创立。如今,馆藏超过2100万件标本,分属九个部门,包括昆虫学, 爬虫两栖动物学, 鱼类学, 无脊椎动物古生物学, 无脊椎动物学, 软体动物学, 哺乳动物学, 鸟类学, 以及脊椎动物古生物学。此外,还设有生物海洋学系, 群体遗传学系,并拥有康科德野外考察站(Concord Field Station)和恩斯特·迈尔图书馆(Ernst Mayr Library)。这使其成为世界上研究生命多样性资源最丰富, 种类最齐全的机构之一。该博物馆是哈佛大学历任及现任教员兼馆长, 学生, 工作人员以及在世界各地开展研究的合作者所采集动物学标本的主要收藏地。
博物馆的常设展厅中可以领略地球生命的多样性,从恐龙,无脊椎动物化石和爬行动物,到大型哺乳动物,鸟类和鱼类。大型哺乳动物展厅是一座宏伟的历史展厅,以类似图书馆书架陈列的方式展示了大量的动物标本,其中包括老虎,长颈鹿, 美洲野牛, 斑马等实物大小的标本,以及悬挂在天花板上的六具鲸鱼骨架。而古生物与海洋生物展厅,展出了一系列令人震撼的史前标本,包括世界上唯一一具已装架展示的克柔龙(Kronosaurus)骨架(长达42英尺),以及人类历史上发现的首个三角龙(Triceratops)头骨化石。“玻璃海洋生物”(Sea Creatures in Glass)展览,展出了哈佛比较动物学博物馆所收藏的部分布拉什卡(Blaschka)制作的海洋无脊椎动物玻璃模型。对比较动物学博物馆,我感兴趣以下几点:
进化论与万有引力理论一样是一项由大量科学证据所支持的基本事实。随着古生物学家不断发现新的化石,他们能够愈发详尽地记录下生命史上物种间最重要的演变过渡。分子生物学家则在我们的DNA中发现了更多的证据,DNA本身就是一份记录共同祖先及累积性进化变化的“化学档案”。
早在达尔文时代之前,比较解剖学和发育生物学就已经揭示了动物在身体结构上的内在相似性。在进化过程中,这些结构通过胚胎发育方式的改变,被改造以适应新的功能。脊椎动物的四肢演化出了各种形态,以适应奔跑,游泳或飞行等不同功能。哈佛遗传学家克利夫·塔宾(Cliff Tabin)及其同事的研究表明,这些结构上的差异是由所谓的“调控基因”活动所产生的。他们的研究彻底改变了人们的认知,理解了同一套遗传“工具箱”中的微小变化,竟能引发如此深远的进化改变。
达尔文对生物学的一大贡献,在于他阐述了一种演化变化的机制,他将其称为“自然选择”。当一个种群内的个体在某种可遗传特征上存在差异,且其中一些个体比其它个体更成功地生存并繁衍后代时,由自然选择驱动的演化便会发生。由于这些“更适应环境”的个体能产生更多的后代,它们的基因在后续世代中所占的比例也会相应增加。通过这种方式,自然选择过程改变了种群的遗传构成,并最终可能导致新物种的演化。尽管突变和基因流动等其它过程也能引起演化变化,但自然选择是演化发生的最强有力的方式。自然选择是一种持续存在的,主要的演化力量。它塑造着生物世界,并影响着人类的生活与健康。
DNA中的证据表明,所有生物都有共同的祖先。基因中的DNA记录了演化的历程,证明了物种会发生演变,且拥有共同的祖先。正如执法人员可以通过比对嫌疑人的DNA图谱来侦破案件,现代生物学家也通过比对各类生物的DNA,来解读演化的模式。基因组学这一新兴科学,涵盖从微小的DNA片段到完整的基因组,为人们开启了一扇“化学窗口”,让人们得以深入洞察过去,重构生命诞生以来演化的每一个步骤。
生物学家在对从细菌到鲸鱼等各类生物的基因组进行测序时,发现了一个惊人的事实:所有生物都拥有约500个共同的基因。尽管这些基因在不同物种间的具体DNA序列可能存在差异,但它们所编码的蛋白质对于细胞功能至关重要。因此,一旦出现不利的突变,自然选择便会迅速将其淘汰,从而使这些基因在超过二十亿年的漫长岁月中基本保持完整。这些基因的存在,是所有生物演化来自同一共同祖先的有力证据。
所有生物体内都存在一些“遗传遗迹”,它们在祖先体内曾发挥作用,如今却已丧失功能。就像化石化的贝壳或骨骼一样,这些基因提供了关于物种祖先的线索,并揭示了当物种采取新的生活方式时,某些性状是如何逐渐消失的。这些“化石”基因有力地证明了现代物种与遥远的祖先之间存在关联,并印证了演化是通过“伴随修饰的世代相传”(即在演变中传承)这一过程实现的。
矿物与地质博物馆始于1784年,是美国历史最悠久的大学矿物收藏。地质博物馆始建于1901年,并于1977年正式与矿物博物馆合并。如今,其矿物馆藏包含超过10万份标本,位居世界顶尖行列。岩石与矿石馆藏包含20多万份标本,多源自师生的科研工作。陨石馆藏种类极为丰富,涵盖近600种不同的陨石,总计约1500份标本。宝石馆藏则包含1000多份标本,其中尤以新英格兰地区的宝石为特色。
系统展示的,各式各样的矿物,岩石,陨石,与宝石五彩缤纷,光彩夺目。很多的形状非常有美感,令人感叹大自然的鬼斧神工。展厅里陈列着数以千计的珍稀矿物, 陨石和宝石,其中最引人注目的是一座重达1600磅的巨型紫水晶晶洞。这件令人惊叹的标本开采自巴西南里奥格兰德州的阿马蒂斯塔-杜苏尔,该地区是世界著名的紫水晶产地。产自此地的紫水晶晶体,蕴藏在玄武岩(由冷却后的熔岩形成的一种岩石)所包围的空腔或晶洞之中。这些晶洞最初充满了富含二氧化硅的液体或凝胶,而这些二氧化硅源自周围的岩石。随着岩石冷却,其中的二氧化硅发生结晶, 首先形成了细粒的白色玛瑙带,随后又生长出了硕大的紫色紫水晶晶体。
展厅有一些知识性介绍包括:
岩石还是矿物?在地质学术语中,“岩石”和“矿物”有着不同的含义。它们之间有何区别?地质学家又是如何区分两者的呢?矿物是构成岩石的基本单元。要成为矿物,物质必须满足以下条件:天然形成而非人工制造,具有明确的化学成分,具有固态晶体结构,即原子呈有序排列,且是由无机分子组成。目前已知的矿物种类约有4800种。矿物种类根据其化学式和晶体结构进行分类,并可通过颜色,光泽,硬度,和解理等性质进一步区分。
而岩石通常由一种或多种矿物聚合而成,如粉色花岗岩,构成花岗岩的矿物晶体,是在岩浆于地表之下缓慢冷却的过程中相互交织而成的。并非所有岩石都完全由矿物组成。有些岩石还含有有机物质。例如,海洋动物的壳常存在于砂岩中,同时也是许多石灰岩的主要成分。
一个不断运动的地表代表了我们的星球就像一个巨大的球形拼图,由坚硬的地表板块组成,这些板块通过板块构造运动缓慢而持续地移动。而板块构造运动是如何运作的?在地球深处的地幔中,对流使固体物质像粘稠的液体一样流动,地表板块在地幔的这一活动部分上滑动。板块分离的地方会形成新的地壳。来自地幔的岩浆涌上地表,形成被称为大洋中脊的海底火山链。在板块汇聚的地方,致密的海洋地壳俯冲到地幔中,扰乱地表岩石,引发剧烈的火山喷发和强烈的地震。每当大陆碰撞时,岩石都会被推挤,断裂,并堆积成山脉。哪里会发生强烈的地震?哪里会形成毁灭性的海啸?哪里会爆发火山?答案在于更深入地了解板块构造以及那些不断创造,破坏,和重塑地球表面的力量。
地球并非自古就有月球。月球的形成是大碰撞的产物,目前广为接受的“大碰撞假说”认为,大约45亿年前,一颗行星大小的天体与地球相撞,从而形成了月球。一项新的假说提出,在那次剧烈碰撞之后,处于熔融状态的地球变成了一个高速旋转的“甜甜圈”状团块,该团块向其轨道抛射出物质碎片,这些碎片最终聚合并形成了月球。
月球分为两面,靠近地球的一面称为“正面”,背向地球的一面称为“背面”。两者的外观截然不同。正面主要由较暗的玄武岩构成,这些玄武岩多分布于撞击盆地中——这些盆地很可能是月球早期遭受小行星或彗星撞击而形成的。背面颜色较浅,主要由富含钙的斜长岩构成,这被认为是月球最初的表面岩石。
月球是夜空中最醒目,最明亮的天体,也是除地球之外,人类唯一踏足过的地方。它的存在影响着地球上许多维持生命的自然节律,例如潮汐,风,甚至是一天的时长。月球表面与地球截然不同,布满了陨石坑和古老的火山遗迹,这些都是远古时期小行星撞击和火山活动的产物。从地质学角度来看,月球表面大致可分为三个区域:月壤(Regolith), 高地(Highlands)和月海(Maria)。月壤是由小行星撞击形成的粉末状表层沉积物;高地则是明亮的区域,也是月球在冷却过程中最早凝固的部分; 月海则是由古老熔岩形成的深色玄武岩区域。
博物馆最吸引我的是植物标本馆,尤其是玻璃花植物标本形态之多样和制作工艺都令人惊叹不已。其馆藏包括来自多个标本馆的藏品:格雷植物标本馆(Gray Herbarium,拥有200万份来自世界各地的标本,尤以北美地区的标本为重), 阿诺德树木园植物标本馆(Herbarium of the Arnold Arboretum,拥有130万份标本,包括人工栽培植物标本), 奥克斯·艾姆斯经济植物标本馆(Oakes Ames Economic Herbarium,拥有4万份标本), 奥克斯·艾姆斯兰科植物标本馆(Oakes Ames Orchid Herbarium,拥有13.1万份标本), 新英格兰植物俱乐部标本馆(New England Botanical Club Herbarium,拥有35万份来自新英格兰地区的标本),以及法洛植物标本馆(Farlow Herbarium,拥有140万份地衣化真菌, 非地衣化真菌, 苔藓植物和藻类标本)。加上贝利-威特莫尔木材馆藏(Bailey-Wetmore Wood Collection), 古植物馆藏(Paleobotanical Collections)以及植物博物馆馆藏(Botanical Museum Collection),哈佛大学植物标本馆的总藏量超过500万份,使其跻身全球十大植物标本馆之列,也是世界上规模最大的大学所属植物标本馆。
陆生植物的演化史始于27亿年前,源于单细胞蓝细菌及其所“发明”的光合作用。在随后的20亿年里,出现了结构更为复杂的光合细胞和多细胞藻类。作为陆生植物祖先的藻类,演化出了新型叶绿素和纤维素,并具备了储存淀粉的能力。尽管最早的陆地“先驱”仍依赖潮湿环境,但一系列演化里程碑的出现,使它们得以在全球各地的多种生境中扎根繁衍。
布拉什卡(Blaschka)模型(玻璃花)最初是作为教学工具而设计的,它们是为了帮助学生更好地理解现存陆生植物令人惊叹的多样性。由布拉什卡父子制作的韦尔(Ware)植物玻璃模型系列, 常被称为“玻璃花”, 是一组独特的植物模型与一批兼具极高科学价值与惊人艺术之美的藏品。在五十年的创作历程中,利奥波德·布拉什卡(Leopold Blaschka)与鲁道夫·布拉什卡(Rudolf Blaschka)不断尝试各种材料与工艺,极大地拓展了玻璃制作的边界。文物保护专家们通过深入研究,揭示了这些“玻璃花”的制作奥秘,从而确保它们能够被妥善保存,留传给后世。
这些玻璃花模型工艺精湛,细节惊人,栩栩如生,宛如真植。这是布拉什卡父子俩从1886-1936年50年间专为哈佛而制作。系列包含780种不同的开花及非开花植物,由近850件等比例实物模型,和配有植物解剖结构与形态特征的3000多件局部放大模型组成。这些模型以惊人的精确度,展现了植物的解剖结构与形态特征。展品排列方式是基于现代科学对各大植物类群演化关系的理解,而且展览中的每一种植物都标有对应的图标。
门票20刀,可以一票畅游两馆,即可同时参观哈佛自然历史博物馆以及与之相连的皮博迪考古与民族学博物馆(Peabody Museum of Archaeology & Ethnology)。我是匆匆忙忙看了一下,这个博物馆的情况简单讲是这样的:
皮博迪考古与民族学博物馆成立于1866年,是专注于人类学藏品的最古老,规模最大的博物馆之一,尤其侧重美洲的民族志与考古学。馆内藏品丰富,包括超过120万件各类物品,许多的文献资料,2000份地图与遗址平面图,以及约50万张照片。博物馆是哈佛大学旗下2012年向公众开放的四所“哈佛科学与文化博物馆”(Harvard Museums of Science and Culture)之一,包括哈佛自然历史博物馆, 哈佛古代近东博物馆, 皮博迪博物馆, 和历史科学仪器馆。(完)
附照片97张

1-哈佛自然历史博物馆

2-楼梯口的油画“The Franchise"-描绘了中西部地区的各类景点

3-展览馆在3楼-展览馆分布图

4-展柜里是精美的玻璃花

5-睡莲玻璃花

6-西部假旋花(右) - 异叶茄(左)

7-玻璃花展厅一角

8-马来猪笼草长得像棉拖鞋

9-鳞毛蕨的生命周期-右边的玻璃模型制作于1889年

10-鳞毛蕨的生命周期-玻璃模型制作于1889年

11-制作玻璃花的工作台

12-香蕉玻璃花

13-小测验-美国1776年建国时哈佛学生吃香蕉吗?

14-看到我喜欢吃的无花果了

15-苹果玻璃花

16-现在是看红枫的季节

17-这是我最喜欢的水果之一:芒果

18-做工精致的皱叶铁线莲

19-魔鬼仙人掌

20-地球与行星科学展厅-矿物陨石宝石展

21-一个不断运动的地表

22-不同颜色的矿物质

23-菱锰矿

24-方解石是碳酸钙结晶体-通常是透明的但如果掺入杂质就呈现出这样的几个颜色

25-这圆球让我想到的是冰激凌

26-各式各样的矿物令人眼花缭乱

27-岩石循环

28-著名的重达1600磅的巨型紫水晶晶洞

29-生长在钠长石与石英岩上的电气石晶簇

30-石膏

31-金子

32-火焰之魂胸针

33-碳酸盐矿物

34-硼酸盐矿物

35-硫酸盐矿物

36-磷酸盐矿物

37-砷酸盐矿物

38-砷酸盐以及近邻亲缘矿物

39-如何区分岩石和矿物

40-硅酸盐矿物

41-硅酸盐矿物

42-硅酸盐矿物可以做成宝石

43-天然石英

44-天然石英

45-微斜长石

46-绿柱石

47-借展的斑彩石

48-天然石英

49-方解石是碳酸钙结晶体-通常是透明的但如果掺入杂质就呈现出这样的几个颜色

50-方解石与赤铁矿(右)

51-蓝铜矿

52-硅铝沸石

53-硫磺

54-矿物演化

55-气候变迁的矿物

56-矿物展区一角

57-宇宙起源与陨石展区

58-地球在宇宙的位置与群星之间

59-气候变迁展区一角

60-进化论的证据展览

61-进化的里程碑

62-跳跃就是进化之一

63-自然选择是生物世界主要的演化力量

64-共同的祖先-所有生物拥有500个共同基因证明所有生物起源于一个共同的祖先

65-从爬行动物到哺乳动物演化过渡

66-陆地上最大的无脊椎动物-椰子蟹

67-宝石般的甲虫和象鼻虫-19世纪中开始被制成珠宝装饰

68-马的进化

69-南美洲奇异动物的进化

70-展厅一角

71-化石-左上是神秘龙化石

72-腔棘鱼是活化石-以为7千万年前灭绝了-但今天发现并未灭绝,及其罕见于深海中

73-鱼化石

74-动物标本

75-动物标本

76-鱼类进化树

77-贝壳类生物

78-动物标本展区一角

79-展厅一角

80-鸟类展区一角

81-动物展区一角

82-动物标本展区一角

83-虫类展厅

84-甲壳动物标本

85-甲壳虫标本

86-漂亮的蝴蝶

87-鳗鱼标本

88-食品展区一角

89-伊朗图片展

90-Peabody博物馆展览分布图

91-All the World is Here展区

92-拉美展区

93-拉美展区

94-拉美展区

95-原住民展区

96-原住民展区

97-博物馆礼品店