Hans Larsson 走路快，说话也快。你想跟上他在蒙特利尔麦吉尔大学附近的山丘上的步伐，更不用说在加拿大北极偏远的岛屿上，他在那里搜寻化石进行夏季野外考察。他的说话方式就像他走路一样，轻快而流畅，话题从科学哲学到基因探针，再到他在阿尔伯塔另一处野外考察点探索的丰富的白垩纪生态系统。
Larsson 处于古生物学和分子生物学融合的最前沿，旨在将主要的进化变化——新物种和新特征、新形态和结构、新动物的出现——与特定基因的变化以及这些基因如何被调控联系起来。他感兴趣的是重新激活休眠基因或改变胚胎中活性基因的调控，以恢复在进化中已丢失的祖先性状。
科学家们现在可以做到这一点，因为我们有化石。我们有发育生物学的经验。我们也有分子生物学的工具。所有这些都正在融合在进化发育生物学（或称 evo devo）的研究中，以研究生命的历史。
收集和编目化石骨骼是脊椎动物古生物学的核心，这主要是一项历史性工作，旨在挖掘古代信息并寻找模式。实验室科学则以不同的方式进行。你可能会怀疑，例如，控制特定生长因子的基因对于五指手的末端发育很重要。因此，假设是，如果该基因不存在或不起作用，手就不会发育。你可以通过工程改造小鼠，使其基因不存在或沉默，然后观察胚胎发育会发生什么。如果手完美发育，你的假设就是错误的。如果手不发育，你就有了有力证据证明该基因起到了你预期的作用。
那么，形态上的显著变化呢？是什么促成了之前在进化中从未出现过的全新事物的出现，比如肢体、毛发、羽毛或哺乳能力的出现？我们可以在化石记录中看到这种变化在宏观解剖层面发生，但我们如何在实验室中检验我们关于分子层面的想法呢？
有一种方法可以检验这些想法，但这将我们带到了科学的边缘。诀窍在于重新播放进化的录像带：例如，介入鸡胚的 [发育]，以逆转进化，回拨时钟以展现更早期的基因表达模式。这是在可用于检验进化论的实验方面的一项重大进展，而且这完全依赖于进化发育生物学所取得的进展。正是因为我们可以将发育事件与进化事件相匹配，正是因为我们现在同时拥有 化石记录——它向我们展示了进化的路径——以及现代动物发育的非凡细节，我们才能开始将两者联系起来。
例如，与鸟类相比，缺少尾巴、翅膀和抓握前肢之间的区别，以及没有牙齿，这些都是在基本恐龙蓝图上的微妙进化变化。为什么不在鸟类胚胎中重新运行一个古老的发育过程，这次触发信号以产生抓握的前肢或长尾巴呢？
最终，我们将拥有一个真正实验性的方法来研究宏观进化，即导致新物种产生的变化。如果我们认为某个特定过程导致了羽毛的起源，我们可以重新运行该过程，在鸟类胚胎中改变发育通路，以此来检验我们提出的进化路径。
但为什么止步于一种发育过程呢？为什么不 [孵化] 整个恐龙呢？至少我的想法是这样的。 [显而易见]，如果发育上的一些微小变化，调整了生长和信号因子的 [时间] 和浓度，就能导致非鸟类恐龙进化成鸟类，那么我们就可以在鸡胚中调整这些发育变化，从而 [培育] 出恐龙。恐龙和鸡拥有非常相似的骨骼。在宏观尺度上，这两种生物之间的差异只是对基本身体 [蓝图] 的调整，而根据进化发育学的 [保证]，这种调整是基因调控变化的结果，而不是一套全新的基因。一旦我 [萌生] 这个想法，我就开始与真正精通古生物学和分子生物学语言、思想和技术的 [研究人员] 交谈。这就是我最终与 Larsson 交谈的原因。
他已经在研究鸟类的尾巴在进化过程中是如何先变短然后消失的。我想，为什么不从另一个方向来看呢？假设我们要尝试 [恢复] 尾巴——我们该怎么做呢？我捐赠了大约 4 万美元，支付一位博士后研究员在 Larsson 的实验室里研究这个问题。Larsson 现在正在 [独自] 继续这项研究。
已经进行了一些非常初步的实验尝试来实现这种目标。鸡胚在没有移植 [其他] 生物体组织的情况下，被 [诱导] 出牙齿。生长因子的存在变化 [导致] 了牙齿的产生，这些牙齿与 [主龙类]（包括鸟类、非鸟类恐龙和鳄鱼）的牙齿一致。
原始鸟类，如 始祖鸟，有尾巴，但现代鸟类没有。这很可能是在分子水平上一个简单的进化变化，即关闭了维持尾巴生长的 [发育] 程序。找到那个化学开关，在胚胎发育中将其 [拨] 回来，结果就是一只带尾巴的鸟。Larsson 确定，在鸡胚中，尾巴确实会在正常 [发育] 过程中开始生长。但随后，他说，“我发现，在 [特定] 发育阶段，一切都戛然而止。”
Larsson 和他的博士后助手开始尝试让胚胎的尾巴继续生长。他们从剪掉一个生长 [阶段] 的尾巴尖，然后用细钨丝将其 [固定] 到一个更晚的阶段，以观察早期尾巴生长中 [起作用] 的生长因子是否能 [压制] 停止信号。下一步是添加 [维甲酸]，一种 [刺激] 释放一种叫做 Sonic hedgehog 的蛋白质的化合物，这种蛋白质对促进发育生长很重要。
移植完全未能使鸡胚的尾巴继续生长，但 Larsson 说，维甲酸“将尾巴的生长推向了正常发育的 [上限]。它有一些效果，但并没有让它摆脱 [循环]。”尾巴比他或任何人都想象的要复杂得多。
维甲酸 [最初] 的生长迹象令人鼓舞，但 Larsson 需要了解 [更多]。特别是，他需要避免 [制造] 一种看起来像长尾巴，但实际上只是胚胎学家的一个 [骗局]，即在 [不] 利用祖先 [通路] 的情况下发生的生长。除非他详细了解正常的发育通路，否则他 [只会] 得到一只带尾巴的鸡，那将是一个马戏团的 [表演]。
不幸的是，没有关于尾巴如何生长的基础研究。已经有一些关于胚胎如何 [启动] 尾巴生长的研究，但没有关于它们如何 [维持] 生长以及可能涉及哪些基因的研究。Larsson 不得不 [从零开始]，进行基础发育研究。
Larsson 目前正在 [建立] 一个尾巴生长的模型。这需要标记生长中的胚胎尾巴的细胞，并 [使用] 微注射染料来追踪这些细胞在尾巴发育过程中所经过的 [通路]。他的目标是了解生长和组织区域在胚胎生长过程中如何移动，并 [探测] 生化过程。他能够 [借鉴] 之前在鸡胚发育方面的研究：当对某个过程感兴趣的研究人员使用染色剂来显示基因活性时，染色剂会影响整个胚胎，从而 [提供] 哪些基因在尾巴生长中起作用的线索。
虽然尾巴一旦开始生长就非常复杂，但关闭生长的 [机制] 可能非常 [简单]。Larsson 将这种情况比作机械的。[就像] 汽车的钥匙一样。你可以打开钥匙，发动机就会运转，产生所有这些 [模式] 和 [节奏]。一旦你关掉钥匙，它就停了。与汽车的其余部分相比，钥匙相对简单。我想我们处理的就是这种系统。或者我 [希望] 是这样。
但 [建造] 恐龙需要的不仅仅是一条尾巴。“我设想的实验是，你有一个胚胎在蛋里 [发育]，有多个注射点和多种分子，以 [真正] 精细地 [调整] 基因的 [调控]，”Larsson 说。“我们可以 [在] 不同发育 [时期] [向] 胚胎的不同部位注射 [不同] 的东西。如果这样做，如果 [时机] 和 [位置] 都正确，我们就应该能够 [操纵] 各种各样的 [形态]——羽毛、翅膀、牙齿、尾巴。
我们不必给胚胎新的基因，只需调整指导发育的生长因子和其他化学物质。[这将] 是 [孵化] 恐龙的第一步。
“要 [详细] 工作出其中每一个系统 [只需要] 一点时间，我们现在正在为尾巴做这件事。其他人正在为肢体进行临床工作。牙齿正在被其他人为哺乳动物等 [研究] 出来，然后我们就可以坐下来，将所有这些 [协调] 起来，这是前所未有的。”
最终的目标是引导胚胎走上 [类似] 一种非常早期的 虚骨龙类（一个包含霸王龙和迅猛龙的恐龙类别）的 [发展] 路径。如果鸡胚中的基因与 [祖先] 的非鸟类恐龙非常接近——并且如果 [超过] 1.5 亿年的 [变化] 几乎都发生在基因 [调控] 上——那么我们就可以 [重新激活] 旧的 [调控] 模式。
我们不必给胚胎新的基因，只需调整指导发育的生长因子和其他化学物质。通过这样做，我们可以看到在进化过程中发生了什么变化，以及 [旧的] 调控模式是什么。如果我们 [学到] 足够多，这将使我们对生物学、发育和进化的 [基本原理] 有 [巨大] 的 [认识]。它也将是 [孵化] 恐龙的第一步。
最后，有一个 [意象] 一直 [在我脑海中] 浮现。我 [做] 很多讲座。我不 [照着] 笔记念，我喜欢用幻灯片，每张幻灯片都 [与] 我想讲的主题 [相符]。我不 [需要] 记住演讲稿，也不需要 [使其] 正式。我可以 [保持] 对话式，这 [对我] 来说最 [舒服]。
所以我脑海中的 [意象] 是，我 [走] 上舞台， [牵] 着一只恐龙。它很小，但比鸡大。比如说，它 [有一只] 火鸡那么大，有一天 [可能] 有一只鸸鹋那么大。这只恐龙，或者 [鸡龙]、[恐鸡]，鸸鹋大小的恐龙（那只 [可能] 会戴着 [口套] 或有几个 [饲养员]）是 [终极] 幻灯片。它不会是演讲，而是一个 [公共] 科学课， [提出] 关于它是如何 [制造] 出来的、它的皮肤摸起来 [感觉] 怎么样、它有没有牙齿、它吃什么、它 [真的] 有多像恐龙的问题和 [挑战]。 [不可避免地] 会 [随之而来] 的将是关于恐龙、鸟类、进化和发育的本质，分子生物学与进化 [重大] 变化的关系，我们 [如何] 知道我们 [所知道] 的，以及我们 [是否] 有 [理由] 这样做 [的] 讨论。
那将是我能 [提供] 的最 [令人满意] 的讲座。我 [不喜欢] 提供答案。我 [从来] 都不喜欢。我喜欢 [问题]。我喜欢 [提问]，试图 [找出] 答案，试图 [弄清楚] 我们 [真正] 在问什么，并 [看看] 会出现哪些新问题。对于这次 [活动]，我 [根本] 不必 [准备] 任何演讲稿。我 [准备] 的全部 [文本] 将是一个 [简单] 的问题， [由此] [引申] 出一切。
我将走到舞台 [边缘]，指向 [牵] 着的生物， [看看] 观众，然后说：“这里有人能告诉我这是什么吗？”
摘自《如何建造恐龙》，作者：Jack Horner 和 James Gorman。经 Dutton（企鹅集团 (USA) Inc. 成员）安排出版。版权所有 © Jack Horner 和 James Gorman，2009。
