科学家们利用美国能源部（DOE）橡树岭国家实验室（ORNL）的中子成像技术从内部检查了这块化石。这项技术使他们能够在不破坏保存完好的软组织的情况下构建详细的3D图像。
“这就像中了彩票一样，”加拿大萨斯喀彻温省里贾纳大学（U of R）物理学教授Mauricio Barbi说。“Scotty的肋骨包含一个庞大的矿化血管网络，这在化石中是前所未有的。”
化石血管保存了一个罕见瞬间
像血管这样的软组织通常在化石形成完成之前的漫长分解过程中就会消失。Scotty的肋骨是一个不寻常的例外，它保存了精细的结构，让我们得以一窥这只恐龙受伤愈合时体内发生的情况。
肋骨断裂后，富含铁的血液进入受伤区域，并在愈合过程中形成了新的血管。Scotty在骨折完全愈合之前就死亡了。这只恐龙最终落入了一个盐沼，那里的条件减缓了分解过程，并帮助保存了脆弱的血管网络。
“每一块化石都是过去的一个微小快照，”在Barbi指导下领导该项目的里贾纳大学物理学博士生Jerit Mitchell说。
Scotty的遗骸是由萨斯喀彻温皇家博物馆的团队在萨斯喀彻温省的弗伦奇曼河谷发现的，该河谷是北美恐龙化石最丰富的遗址之一。该地区的岩石保存了非鸟类恐龙时代结束前大规模灭绝前不久恐龙生活的重要记录。研究人员还在研究其他恐龙的化石琥珀、恐龙鳞片和骨骼。
“通过将这些线索拼凑起来，我们了解了过去以及事物在未来可能如何演化，”里贾纳大学物理学助理教授、前ORNL博士后研究员Marcella Berg说。
中子和X射线揭示恐龙医疗记录
中子和X射线成像为研究人员提供了观察材料内部的互补方法。中子对于检测元素周期表上的轻元素（尤其是氢）特别有用，而X射线在揭示较重元素方面非常有效。这种对比有点类似于MRI（可以突出显示肌肉等软组织）和X射线（特别适用于观察骨骼等致密结构）之间的差异。研究人员根据他们想要研究的材料选择不同的中子和X射线技术。
这项工作可以追溯到2020年，当时还是里贾纳大学本科生的Mitchell在Scotty的肋骨内部检测到了血管的证据。在加拿大光源中心，他首先使用了显微CT扫描，这是一种非侵入性的X射线成像方法。扫描结果证实了肋骨切片中存在化石化的软组织。
随着调查的扩大，研究人员将其他X射线方法（包括加拿大光源中心的同步辐射）与显微镜技术结合起来。这些技术共同使科学家们能够在细胞水平上研究愈合中的损伤和保存的化石组织。
一旦X射线成像揭示了化石血管的证据，研究人员便转向中子，希望能从血管和其他软组织中找到额外的线索。
强大的中子束窥探Scotty肋骨内部
2026年4月，研究人员使用了ORNL高通量同位素反应堆（HFIR）的多模态先进射线照相站（MARS）仪器，以及ORNL美国能源部散裂中子源（SNS）的中子科学虚拟环境（VENUS）仪器。
中子成像使团队能够证实早期的观察结果，在不损坏大型骨骼（包括Scotty的肋骨）的情况下对其进行检查，并获得与其他方法收集的信息互补的额外图像对比度。
“中子不仅证实了我们通过同步辐射技术发现的Scotty肋骨中的血管，而且证明是我们目前在寻找化石中软组织保存方面的一项极具价值的补充，”Berg说。“这为我们提供了难以置信的细节量，使我们能够在不影响样本的情况下更好地理解这些特性。”
MARS产生的冷中子在突出与软组织、富氢区域以及样本内部细微差异相关的特征方面特别有效。研究人员使用该仪器生成了较小骨骼、琥珀和化石鳞片的高分辨率图像。
相比之下，VENUS产生的高能中子能够更深地穿透大型物体并生成详细的3D图像。研究人员使用VENUS检查了较大的骨骼，包括Scotty的肋骨。
在化石中寻找隐藏生物学特征的新方法
当中子穿过样本时，它们会与材料中的原子发生相互作用，并且对氢原子特别敏感。这些相互作用产生的信息可以转化为图像。由于中子的行为与X射线不同，它们可以揭示其他成像技术难以或无法检测到的特征。
“人们通常认为中子是研究电池或先进材料的工具，但它们在回答关于古代生命的问题方面同样具有创新性，”VENUS首席仪器科学家Hassina Bilheux说。
研究人员将继续研究在VENUS和MARS收集的数据，同时将这种方法扩展到更多的化石上。他们还计划比较不同物种之间损伤和愈合的模式。
通过将中子成像与X射线技术相结合，科学家们希望研究保存在化石中的病理学特征，并考察这些古代状况与现代物种中发现的差异有何不同。
“收藏中存放的化石比你想象的要多，它们隐藏着数百万年前的秘密，”Mitchell说。“将它们放入同步加速器或中子源中，使我们能够以前所未有的方式对古代生命做出新发现。”