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和政县地处青藏高原和黄土高原的交汇地带，位于临夏盆地南部，古称“宁河”据古生物学家考证，在距今2400——520万年的中新世时，临夏盆地曾属亚热带——暖温带气候，盆地内湖泊星罗棋布，河流蜿蜒，草木茂盛，是各种古脊椎动物繁衍生息之地。自上世纪50年代，境内发掘出土了大量的远古时代的古动物化石：有距今约2000万年的爬行纲陆龟类化石；有距今约1300万年的剑齿虎、巨鬣狗等食肉类动物化石及同时期的铲齿象、犀牛、长颈鹿、羚羊等食草类动物化石。
和政是远古时代各种古脊椎动物繁衍生息的乐园，孕育了今天弥足珍贵的古脊椎动物化石群。20世纪50年代末期，沉睡了千万年的文化积淀被当地农民在农田耕作，水利建设时陆续发现。起初，群众并没有认识到化石的珍贵价值，只把它当成是中药中的“龙骨”而大量挖掘，廉价卖给药材收购站。十余年中，也有部分群众发掘和收集，保存了一大批比较完好的各类古动物的头骨和肢骨。从20世纪70年代起，化石的科学价值开始受到有关专家和教授的重视。1962年，邱占祥教授首次到和政地区进行哺乳动物化石的调查和考察。1974年4月，邱占祥专程从北京赶到和政，进行对化石的考察研究，1987年，在中国科学上发表了在和政发现的大唇犀化石，2000年描述了和政地区三趾马动物群中的一种特征性的麝牛亚科动物，命名为“和政羊”同时甘肃省博物馆的谢骏义研究馆员，兰州大学地质系的谷祖刚等许多学者、教授都为和政化石的发现及保护作了许多有益的工作。曾先后把化石作为科学研究材料予以收集和研究，还有不少省内外博物馆都来和政收集化石作为展览标本。20世纪90年代中期，随着国家一系列文物保护法令的建立健全，和政县委、县政府高度重视，本着“保护为主，抢救第一”的原则，下决心将这批弥足珍贵的化石瑰宝进行抢救、保护和征集，先后斥资260万元，于1998年、2000年、2002年分三次将流散于民间的化石征归国有，构成了博物馆藏品基础。经中科院古脊椎动物与古人类研究所邱占祥院士及甘肃省博物馆有关专家对这批化石进行全面系统的鉴定，确认这批化石属距今1300万年前的铲齿象动物群和距今1000万年前的三趾马动物群，是沧海桑田的见证，是千万年积淀的记忆，它打开了人类窥视黄河古老文明的窗口，掀起了青藏高原隆升变迁的神秘面纱，填补了我国哺乳动物化石收藏中的一项重要空白，引起了国内外古生物学界的广泛关注。这批化石，不仅在数量、品种上，还是在质量上，可与美国、瑞典等国家博物馆的馆藏文物相媲美，具有极高的科研、收藏和展览价值。
迄今为止，和政古动物化石博物馆存放的古动物化石有三万多件。并邀请中国最有权威的著名古哺乳动物学家邱占祥院士等一批文物专家，对馆藏化石标本进行了全面系统的鉴定，这批馆藏化石分属新生代晚期的4个不同哺乳动物群，分别埋藏于和政地区四种岩性不同的地质层中：底部红色砂砾岩中埋藏着距今3000万年的巨犀动物群；下部河湖相地层中，埋藏着距今1300万年前的铲齿象动物群；中部以红土为主，埋藏着距今1000万年左右的三趾马动物群；上部的黄土堆积中埋藏着200万年前的真马动物群。占据了六项世界之最：世界上独一无二的和政羊；世界上最大的三趾马化石产地；世界上最丰富的铲齿象化石——铲齿象头骨个体发育系列史；世界上最早的披毛犀头骨化石；世界上最大的真马——埃氏马；世界上最大的鬣狗——巨鬣狗。其中一级品49多件，二级品250多件，三级品1003多件，同时专家确认：“和政发掘的化石，是举世罕见的铲齿象和三趾马动物群化石，其数量远远大于整个欧亚大陆已知同时代的任何一个地点的采集数量，在全世界是少有的”具有极高的科研、珍藏和展览价值。
科研价值。生活在1300万年——1000万年前的古脊椎动物化石，是研究青藏高原隆升历史及古环境、古气候的重要物质依据和信息源，一直深受中外地质古生物学家的密切关注。自上世纪80年代以来，中国科学院、省博物馆、省文物考古研究所、北京大学等许多科研单位，以及美国、日本、瑞士等国的学者多次来临夏考察，进行地质古生物研究，取得了一系列的积极成果。确认甘肃和政馆藏的这批种类繁多、保存完好的化石标本，将对研究临夏地区晚第三纪时的古地理、古气候、古生态环境和古动物群演化变迁，以及青藏高原的隆升历史提供了重要的新信息。“我们认为和政征集的古动物化石标本，其中不乏极其珍贵、有极高科学研究价值的标本，有些标本不仅在国内可称为精品，而且在国际上也属不可多得的典型化石，有重大的学术意义”（邱占祥）
珍藏价值。古化石是不可再生资源，任何化石，由于其生物体到形成化石的机率小且为不能再生的资源，根据以往的经验，化石的盛产期不会持续很久。本世纪20年代在内蒙古通古尔发现的铲齿象化石和陕西保德发现的三趾马动物群，在世界古生物学界享有盛名。而这些化石绝大多数现存放在国外博物馆中，这对我国开展地质古生物研究工作带来了很大困难，和政县馆藏的“这批化石标本在品种、数量和质量上都可以和上述经典地区的化石相媲美，从而填补了我国古哺乳动物化石收藏中的一个重要空白区。
展览价值。和政古动物化石博物馆存放的这批化石标本均为已灭绝动物的化石，其中绝大多数（约占全部标本的70﹪）标本是头骨和牙床，特别是象等大型动物和长颈鹿、犀牛（中型）等中型动物的骨骼化石形态特异，除具有极高的科研价值外，对广大青少年和广大群众也具有较强的直观科普教育，是认识甘肃史前生物与环境的生动历史教材。
和政古动物化石数量之大，世界罕见。其中三趾马化石储量及已采集的头骨化石标本数量为欧亚大陆之首，超过了世界最著名的希腊三趾马动物群产地皮克米和萨拉摩斯；铲齿象动物群化石不仅在中国而且在欧亚大陆上也是最丰富的，其数量也超过了美国纽约自然历史博物馆和北京自然历史博物馆的馆藏；库班猪化石也是世界上最好的一批标本。中国科学院邱占祥、省博物馆颉光普等专家认为：这批化石形成于青藏高原隆升关键的晚新生代，是生物进化的实证“和政县收藏有如此众多属类的古动物化石藏品，在我国是绝无仅有的”具有极高的科研、珍藏、展览价值。有些标本不仅在国内可称为精品，而且在国际上也属不可多得的典型化石，有重大的学术意义。这批化石标本在品种、数量和质量上都可以和上述经典地区的化石相媲美。在馆藏化石中，相当完整、比较完整的标本中，完整率达97。3％，它们全系已灭绝动物遗存。和政地区的化石在地层中的分布是完全清晰的，根据目前掌握的材料来判断，和政地区有可能包含多个动物群的层位，甚至有比三趾马动物群更早的层位。和政地区富含化石地层的岩性与其他地区也不尽相同，是一种很接近黄土的土状堆积，这些都表明在晚中新世时和政地区的古地貌和古气候条件已经和黄河中下游有所区别，而青藏高原的隆升对我国地貌和气候的改造，以至对全球气候格局的影响一直是我国科学家探索的艰巨而光荣的任务。如此丰富的古动物化石，特别是如此大量的三趾马动物群化石，使我们有可能对晚新近纪的哺乳动物群的演变进行比较系统和深入的研究，这些发现还需要多学科联合攻关，和政地区的古动物化石无疑是青藏高原隆升的实证，深入研究一定会对这些问题提供更多、更重要的信息。
博物馆馆藏的晚第三纪古脊椎哺乳动物化石含3纲8目150多个属种。爬行纲化石为龟鳖目陆龟属；哺乳纲化石由啮齿目、食肉目、长鼻目、奇蹄目、偶蹄目类群组成，主要为头骨、下颌骨、牙齿和肢骨化石。绝大多数标本相当完整，尤以铲齿类、犀类、三趾马、长颈鹿类和食肉类的头骨、下颌骨为最从化石的整体面貌来看，主要分属于通古尔晚期（距今约1300万年），其种类约占迄今为止前人在临夏地区发现的化石属种总数目的60﹪左右，这批化石种的三趾马动物群的成员和山西保德的相比，在种、或属一级上已有明显的差异，有可能代表了我国西北地区的三趾马动物群的特殊面貌，因而对我国晚第三纪古地理古气候的演变及青藏高原的隆升历史讲会提供重要的新信息。古生物学家认为，在自然状态下，陆地上生存的脊椎动物死亡后，其遗体和尸骨往往不能被及时掩埋，在暴露地表，长期遭受风化、剥蚀和流水搬运破坏的同时，还会受到食肉动物、食腐动物、啮齿动物和细菌腐蚀等的破坏作用，使绝大多数不复存在，只有极少量的遗骨和残骸能够侥幸保存下来形成化石。据古生物学家推算，现在人们发现的古脊椎动物化石的数量还占不到当时的活体数的一百万分之一，若按此比例估算，形成10000件化石，起码得有100亿头以上的活体动物，因此，博物馆收藏有这么多质量高、数量多的标本，确实让人惊叹。
和政这批化石文物之所以在科研方面具有较高的价值，是因为它们采自于临夏盆地，它们是研究临夏地区晚第三纪时的古地理、古气候、古生态环境和古动物群演化变迁的重要证据之一。临夏盆地位于青藏高原的东北边缘，在距今2400万年——5200万年的中新世时，这儿曾经是亚热带暖温带气候环境，是各种古脊椎动物繁衍生息的乐园。由于受青藏高原隆起的影响，不断抬升，气候逐渐变冷，自然生态环境变差，变坏。自20世纪80年代以来，青藏高原逐渐成为地球科学研究的热点，正在酝酿着新的理论突破。由于它是地球上大陆碰撞最典型的地区，是检验和发展板块学说的理想场所，有利于建立新的地球动力学理论；另一个原因是由于青藏高原在晚第三纪强烈隆起，改变了亚洲的大气环流形势，出现了地球上最强大的亚洲季风，并对北半球环境产生了重大影响，全球变化的研究如果不考虑青藏高原隆起，就难以提出合理的解释。如果没有青藏高原，中国西部地区就不会象现在这样干旱，不会产生黄土高原，不会形成黄河和华北平原，长江也不会向东流去，中国东部地区也就不会象现在这样湿润，长江中、下游和华南地区就会出现象阿拉伯半岛和北非那样的沙漠气候。从全球范围内考虑，青藏高原的隆起不仅影响了东亚和南亚的气候，而且非洲北部也受其影响，大范围地变干旱。甚至有些外国学者提出新生代以来全球的气候3次变冷和进入冰期，都是青藏高原隆起所造成的。由于临夏盆地所处的地理位置，加之盆地内广泛分布着晚渐新世——上新世连续堆积的红色土状沉积物，其内涵丰富的以古脊椎动物为主的古生物化石，它们是研究青藏高原隆起的最最重要的物质依据和信息源。因此，临夏盆地是研究青藏高原隆升及其变化的理想地区之一，深受中外地质古生物学家的青睐。和政古动物化石，在各级政府和主管部门的统一领导、规划、布置下，争取到国内外有识之士的支持，随着化石标本的保护，研究工作的深入，和政的古动物遗存必将成为全世界的重要文化遗产。
为了进一步发掘这批精品化石的潜在价值，当地政府先后两次举办了古动物化石研讨会，其中2001年12月3日举办了“中国和政地区晚新生代哺乳动物化石群保护开发研讨会”国家最高科学奖获得者、中科院资深院士、中科院地质与地球物理研究所研究员刘东生，资深院士、中国地质大学教授杨遵仪，工程院院士、中科院地质古生物研究员周志炎，中科院院士、兰州大学学位委员会主任李吉均以及胡长康、张开逊、朱敏、丁仲礼、薛祥熙、韩家懋、李凤麟、邱占祥、邱铸鼎、王伴月等我国地质与地球物理、古脊椎动物、地质古生物、地球环境、古生物研究等方面的专家教授在参观考察了和政馆藏的化石和出露点后，一致认为，和政县出土的晚新生代哺乳动物化石具有极高的科学研究价值、珍藏价值和展览价值，在数量、品种上，还是在质量上，都超过了我国铲齿象和三趾马动物群的经典产地内蒙古通古尔和山西保德，并且远远超过了希腊的皮克米和萨拉摩斯。这些富含哺乳动物化石的连续剖面是反映青藏高原隆升历史的不可多得的证据，他的潜在的尚待发掘的价值绝不逊色于闻名与世的珠峰南坡的西瓦利克，具有世界意义。其数量之丰富、种类之繁多、保存之完好，世界罕见。2003年9月6日至8日召开了“中国和政地区晚新生代哺乳动物化石国际研讨会”美国洛杉矶自然历史博物馆首席馆员、古脊椎动物研究所主任哈里斯博士，美国纽约自然历史博物馆王晓鸣研究员，德国法兰克福辛氏博物馆人类学部前主任弗兰茨博士，美国哈佛大学皮博迪博物馆馆员弗林博士及中科院叶大年院士、吴新智院士、周志炎院士及张开逊、韩家懋、李传夔、邱占祥、王伴月、邓涛等国内知名专家、部分大学和博物馆权威人士共30多人对馆藏化石再次进行了研究和确认，他们称“和政化石是古动物学界的东方瑰宝”它的出土与发现，掀起了青藏高原隆升变迁的神秘面纱，打开了人类窥视黄河古老文明的窗口，引起了国内外古动物学界的广泛关注。
和政古动物化石是祖国不可再生的重要自然遗产，为了开发保护好这一宝贵的文化资源，2003年9月，投资1525万元，占地19。2亩，建筑面积3850平方米的和政古动物化石博物馆正式竣工开馆。为了进一步促进和政古动物化石的综合保护和开发，2005年8月5日，占地44亩，总投资3000万元的博物馆二期馆又开工建设，2006年8月7日，博物馆二期馆正式竣工并开馆。
和政古动物化石的保护和开发，得到了国家领导人和省委、省政府的高度重视，2005年4月份省委书记苏荣2次莅临和政，明确做出指示：“和政化石不仅属于和政，临夏的，不仅属于甘肃的，它是属于全中国，全人类的，这是一篇大文章，可以做一个大项目”
由和政县人民政府与上海科技馆共同举办的“高原史书—中国甘肃临夏回族自治州和政古动物化石展”于2005年11月25日在和政古动物化石博物馆举行交接启程仪式，标志着和政古动物化石踏上了走向全国、走向世界的新征程。2006年1月25日“高原史书—中国甘肃临夏回族自治州和政古动物化石展”在上海科技馆隆重举行开展仪式。上海展出的化石共3大类127件，是经中科院、县博物馆专业技术人员历经数年精心修复的，既有世界上独一无二的和政羊，又有世界上最大的鬣狗——巨鬣狗化石标本，这些都是这次展示中难得一见的精品。解放日报、文汇报、香港大公报、上海日报等具有影响力的媒体都对此做了详细的报道，上海科技馆一改以往单纯的陈列展览方式，通过模拟考古现场，网络在线，制作4d影片来体验四维立体极速快感，进一步丰富了展示内容。对于这次展出，原省委书记苏荣非常关注，亲自进行了组织协调，为两地之间的成功合作奠定了基础。通过这次外展对于进一步促进东西部文化交流，提升和政、临夏乃至甘肃的对外知名度，让外界更多的了解和政古动物化石这一“国之魂宝”具有重要意义，基本实现了甘沪两省经济文化交流的互补与双赢。
化石是自然留给人类的丰厚遗产，在博物馆建立后，鉴于和政化石大量流散于民间的现状，在有关部门的大力支持下，通过有选择性的零星收集，征集了一批具有代表性的头骨、肢骨及牙齿化石近3万件，特别是征集到一具完整的斯氏弓颌猪和一具完整的鼬鬣狗化石骨架，被中科院称为难得一见的化石珍品。另经中科院专家对馆藏化石的详细对比和分析，确定和政古动物化石博物馆这一标本为鸵鸟化石，这一发现不仅填补了和政博物馆无飞行类化石的空白，而且也进一步丰富了化石的种类和数量。