1997年以来，古脊椎所开始对辽宁北票四合屯（早白垩世，义县组，距今约1.25亿年）和朝阳上河首（早白垩世，九佛堂组，距今约1.2亿年）等早白垩世热河生物群遗址进行发掘。在北票四合屯12米的发掘剖面上发现了120多层火山灰，可以判断火山爆发在当时非常频繁。火山爆发喷出大量有害元素和有毒气体，同时造成陆地森林大火，导致鸟类、翼龙和恐龙等生物在躲避灾难时中毒后死亡，并快速地被火山灰掩埋于深湖环境中，导致了大量生物的集群死亡事件。我们也称这些遗址为“中生代的庞贝城”。在这些遗址中，保存有非常完整的恐龙、翼龙、鸟类和哺乳动物骨架，以及羽毛、食物残留、胃石、卵等。在四合屯地点，已经建设有遗址博物馆。截至2020年3月, 我们统计了辽西热河生物群的脊椎动物包括无颌类、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类共计49科191属218种（尚有许多科未定的属种）, 其中翼龙、恐龙和鸟类的多样性非常高，并且新的属种还在不断地被发现。辽西热河生物群的发现被称为20世纪最惊人的古生物发现，提供了鸟类的恐龙起源、飞行树栖起源等生命重大演化事件的重要证据（见图1）。我们在此基础上申报建设了朝阳鸟化石国家地质公园，其中就包括了北票四合屯园区、朝阳上河首园区等。朝阳上河首遗址紧邻朝阳市区，在笔者2000—2001年主持发掘的两个地点上也原地建设了遗址馆，展示了地层剖面和化石原始埋藏状态，还可以观察到火山灰沉积（见图2）。同时，还在上河首园区建设了数万平方米的古生物博物馆，持续开展了系列科普活动和文化旅游活动等。
图1 热河生物群生态复原图（曾孝廉 绘）
图2 朝阳上河首遗址馆（2000年发掘的1号地点）
2003年，研究团队对辽西凌源相邻的内蒙古宁城道虎沟两个地点进行了大规模发掘，这里属于晚侏罗世的燕辽生物群的重要地点，相继发现了蝾螈、翼龙、带毛恐龙、哺乳动物等重要的脊椎动物化石和大量保存精美的昆虫和植物等。此后申报建设了宁城国家地质公园，并在笔者主持发掘的2号遗址上建设了古生物化石保护馆，展示了一段地层剖面和产自这一地区的各类化石。宁城国家地质公园向我们展示了侏罗纪晚期燕辽生物群丰富多彩的生物群面貌。
山东莱阳是中国古生物学的摇篮，中国古脊椎动物学会发祥地，中国学者最早发现恐龙、恐龙蛋、翼龙、昆虫和植物化石的地方，也是新中国第一条恐龙——棘鼻青岛龙的发现地。莱阳有过三次大规模发掘和化石发现：1923年，我国第一代地质学家谭锡畴发现了大量恐龙及昆虫和植物化石，1929年这些恐龙化石被瑞典古生物学家维曼命名为中国谭氏龙；1951年，古脊椎所杨锺健和刘东生等开始了第二次大规模发掘，发现了大量恐龙，以及恐龙蛋和翼龙化石等，1958年杨锺健命名了棘鼻青岛龙；2008年，笔者带领古脊椎所和莱阳联合科考队进行了第三次大规模科学考察与发掘，确认了杨锺健当年发现的青岛龙化石地点（1号地点），并发现了有8层连续化石富集层的2号地点。其中在2013年发掘的2号地点第三富集层不到200平方米范围内，采集鸭嘴龙类等骨骼数百多件，通过对恐龙骨骼埋藏学和沉积学的分析，认为泥石流导致恐龙动物群集群死亡。在此基础上，建设了莱阳白垩纪国家地质公园（见图3），也成为第一批国家级重点古生物化石集中保护产地，公园内建设有地质古生物博物馆。2010年，莱阳地方政府为了保护这些重要地点，在我们发掘的两个地点基础上建设了遗址博物馆。此外，我们还发现了三个集中分布的平原恐龙峡谷群等。2018年，公园建立的白垩纪恐龙研学基地成功获批教育部“全国中小学生研学实践教育基地”。目前，新的博物馆正在建设中，2号遗址馆的改扩建也提上日程。
图3 莱阳白垩纪国家地质公园博物馆
新疆哈密是目前已知世界上分布面积最大和最密集的翼龙化石产地。自2006年开始，古脊椎所哈密科考队连续进行了十几年的野外考察、保护和抢救性发掘工作，发现了非常重要的白垩纪哈密翼龙动物群。在这一地区，有非常密集的雌雄翼龙骨骼和三维立体保存（3D）的翼龙蛋和胚胎化石，以及个体庞大的蜥脚类恐龙等。经沉积学和埋藏学观察，认为是由于当时发生了多次大型湖泊风暴，导致翼龙动物群集群死亡和快速埋藏。上亿数量的翼龙和大量各类恐龙在此繁衍生息，包括世界上首次发现的雌、雄翼龙，以及世界上首次发现的3D翼龙蛋和胚胎化石等，是翼龙研究200多年来最激动人心的发现。目前，这里已经建立哈密翼龙—雅丹国家地质公园，正在积极推进公园基础设施和翼龙遗址博物馆的建设。
此外，内蒙古鄂尔多斯鄂托克恐龙遗迹化石国家级自然保护区是我国唯一以古生物化石为保护对象的国家级自然保护区，也是鄂尔多斯国家地质公园的主要园区之一，这里的恐龙等足迹化石分布范围大、数量和种类多，赋存层位也多，是世界罕见的恐龙足迹化石富集区。为了保护这些重要的自然遗迹，地方政府在核心区八号地点建设了遗址博物馆对化石进行保护。在其他很多以古生物为主的国家地质公园，都建设有形式多样的博物馆或遗址博物馆。
目前，以古生物遗址为主的国家地质公园博物馆有三种形式：一是在园区内或公园门口建设的古生物博物馆或地质古生物博物馆；二是在核心区或重要地点上建设的遗址博物馆；三是以上两者的组合。关于国家地质公园内的（遗址）博物馆如何定名，是地质博物馆、古生物博物馆、地质古生物博物馆、恐龙或化石博物馆等等，或是国家地质公园博物馆。是否需要一类统一规范的博物馆名称，目前尚无定论，当然，具有公园保护对象为特色的多样性博物馆名称也未尝不可。
目前绝大多数古生物遗址博物馆硬件简陋，很多所谓的博物馆仅仅是四面漏风的简易大棚，无法控制温度湿度，反而加速了原地暴露化石的风化破碎进程。在暴露地表的化石和遗址的保护方面，大多用厚厚的树脂胶，或硝基清漆，或B72等在表面进行简单的加固处理，但是树脂胶不仅使地层剖面及骨骼看不清楚，还会由于不透水导致骨骼化石及其围岩大面积膨胀破碎。究其原因，还是由于原地暴露的化石没有经过长期科学观察和深入研究其自然风化机理，缺少科学的保护方案和适合的保护材料，给化石及其遗址保护带来诸多问题。
在全国各地的地质公园古生物遗址博物馆中，原地暴露的化石自然风化破碎相当严重，科学有效地保护迫在眉睫。近年来，笔者的研究团队首次把文化遗产保护理念、技术方法和相关材料等引入化石及其遗址保护和风化暴露化石的抢救性采集中。同时与上海大学、北京科技大学和中国科学院大学等单位的文化遗产保护研究机构合作，深入研究化石及其赋存地层的风化破碎机理，研制有效的保护材料，取得了明显效果。其中，古脊椎所和上海大学还成立了“化石保护联合研究中心”，正在合作开展哈密翼龙化石和鄂托克恐龙足迹等的保护工作。
我国现行的自然保护区条例规定，自然保护区内保存完好的天然状态的生态系统以及珍稀、濒危动植物的集中分布地，应当划为核心区，禁止任何单位和个人进入；因科学研究的需要必须进入的，也须获得相关部门的批准。这一条例的适用范围虽然主要是指现今的生态系统和濒危动植物核心区，但是也导致了对于古生物遗迹这类特殊的自然遗迹类的核心区是否能够建设以保护和科普教育为主的遗址博物馆的争议，一定程度上造成了博物馆规划建设的滞后。事实上，现生濒危动植物和生态类保护区的核心区，与地球历史时期的古生物遗迹的核心区是完全不同的保护类型和概念，应该区别对待。古生物遗迹核心保护区是由长期考察研究这一地区的科学家划定的最重要的区域，在核心区建设遗址博物馆是为了更好地保护这些重要遗址，为科研服务，为公众传播科学知识服务，为地方文化旅游事业服务。如果由于对不同保护对象涉及条例的理解有异而疏于保护，会造成重要化石及遗址由于自然风化等导致难以挽救的破坏。从这个意义上讲，对相关条例的修改完善也势在必行，刻不容缓。自然遗产的保护还应借鉴文化遗产的保护，事实上很多文化遗产的核心区都建设有遗址博物馆，进行科学保护和科普教育及文化旅游活动，比如秦始皇兵马俑博物馆等。
古生物遗址博物馆建设应当坚持“研究好、保护好、利用好”的理念，使遗址博物馆既能支撑科学研究，也能提供科普教育场馆和文化旅游场所。首先，古生物遗址应该是一部真实记录地球历史和生命演化的百科全书，既有丰富的文字（地层剖面等），又有精美的插图（化石等）。古生物遗址博物馆的工作就是要解读这本书，面向公众，尤其是面向广大青少年，开展科普教育，激发他们的好奇心和对自然科学的兴趣。其次，遗址博物馆应该与国家地质公园融为一体，相辅相成，统一规划保护，做到点线面结合。古生物遗址所在的区域往往拥有罕见的极具观赏价值的地质地貌景观，例如哈密拥有雄伟的雅丹地貌，莱阳有大量独特的平原恐龙峡谷群。地质公园本身就是一座天然的自然历史博物馆，与兼具文化和自然价值的古生物遗址相互融合。第三，在古生物遗址博物馆的具体建设中，可以考虑在公园内划出一块地方，作为研学、游学基地和野外实验室，让孩子们深度参与科学考察、科学采集、科学保护、科学研究、科学复原和科学展陈等古生物学研究的全过程；第四，重点展示化石原始埋藏状态，修理修复化石时给公众开放，能够让青少年观众更好地参与其中。
随着国家对美丽中国生态文明建设和古生物学科基础研究的日益重视，国家地质公园和古生物遗址博物馆的建设将进入高速发展的阶段。但过去以及目前的古生物遗址博物馆建设及发展中还存在种种问题，亟待成立一个专业性的机构，比如在中国自然科学博物馆学会下成立遗址博物馆专委会，推进古生物遗址博物馆的定名、建设标准、化石保护等专门研究，出台相应标准和规范，推进古生物遗址博物馆的系统性建设和良性发展。
习近平总书记提出“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要位置”“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的青少年群体”。今年6月国务院颁布了《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年）》，提出到2035年我国公民具备科学素质的比例达到25%；大力加强科普基地建设，深化全国科普教育基地创建活动，引导中小学充分利用科技馆、博物馆、科普教育基地等科普场所广泛开展各类学习实践活动。党和国家非常重视科普教育，重视自然和文化遗产的保护、研究和利用，建设古生物遗址博物馆就是对记录地球生命演化历史非常重要的自然遗迹的最好保护，为科学研究和合理利用提供支撑。
目前，在国家大力进行教育改革，重视素质教育，出台“双减”政策的背景下，越来越多的青少年走出校园，走进大自然、走进博物馆、走进野外科考基地和科学台站。古生物遗址博物馆既是对重要自然遗迹的最好保护，也是古生物学家开展科学研究，合理利用，发挥社会责任的重要依托，更是进行科学普及，引导孩子们培养科学兴趣、了解科学知识、掌握科学方法的重要场所。自然科学博物馆，包括古生物遗址博物馆的大发展时期已经来到，必将大有作为。
