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“中国古人类生存年代被低估”

http://www.sina.com.cn  2009年03月13日13:43  新闻晚报

  

“中国古人类生存年代被低估”

  ◆最新一期的《自然》杂志用北京猿人头骨复原图作为封面

  

“中国古人类生存年代被低估”

  中国科学家的新成果将使更多人考虑北京猿人人为用火的可能性

  □晚报记者 杨美萍

  英国《自然》杂志12日刊登了一篇中美科学家合作的研究报告,将北京猿人的生存年代向前推了约20万年,到了77万年前。该杂志的封面上也采用了北京猿人的头骨复原图。一时间,这一话题引起了国内外的高度关注。

  报告第一作者、南京师范大学地理科学学院教授沈冠军今天接受本报专访时表示,他一直认为中国古人类的生存年代被低估了,这一最新成果将把此前的相关论述进行更准确的补充,同时也为以后的研究提供了很好的借鉴。

  从研究钙板到研究石英

  沈冠军长期从事古人类遗址年代研究。上世纪80年代末,他借助一种“a能谱仪”对周口店岩洞内的钙板进行测量,发现钙板的第一至第二层距今约40万年,但这已经达到了这种仪器的测量极限。到上世纪末,一种名为“质谱铀系测年法”的方法被应用在古人类遗址的年代测定上,但测到钙板的第五层时遇到极限。因为“铀”是衰变周期很短的元素,可测定年代的上限也只有60万年。由于研究方法的限制,沈冠军认为,中国古人类的生存年代一直被低估了。

  这时,一种更先进的测量方式诞生了。这种被称为铝铍埋藏测年法的手段,最早用于地貌研究。本篇论文作者之一、美国普渡大学教授达里·格兰杰于1997年首次将其应用。2003年,这个方法被成功应用于南非一个古人类遗址的年代研究,其结果发表于《科学》杂志。 “我们马上意识到,它有可能为我国古人类遗址的年代研究带来新的契机。 ”沈冠军说,“这种方法可以用来测定上百万年遗址的年代,所需材料就是石英矿物。 ”于是,沈冠军用这种方法对来自北京猿人发现地周口店的样品进行研究,在2008年形成论文,当年年底被《自然》杂志接受。

  沈冠军说:“据我所知,用铝铍埋藏测年法进行古人类遗址的年代研究,并有研究报告出版的,我们是第二个,第一个就是南非那次发表于《科学》杂志上的报告。 ”

  报告刊登后受到广泛关注,昨天一天,沈冠军就接受了20多家媒体的采访。对此,他依然保持了学者的冷静,他说,可能是刊登在《科学》杂志上的关系,才引发了如此大的反响。

  4年经历多次失败

  周口店古人类遗址中,石英砂并不少见。但采集到最终可以用于实验的样品并不是那么简单的事。此次在周口店所提取的样本是取自遗址下部的第7至10层石英砂,和三件早年出土于第8至9层的石英质石制品。

  几年前,沈冠军就带领着几名学生在周口店遗址采集样本。刚挖出来的全是泥巴,足足有10公斤。他们用水把泥巴彻底冲洗一遍,因为埋藏在地下太久,不少石英砂还结成了块,他们还用类似于洁厕灵的酸把它们化解开来,最终取得了上百颗样品,带回南京。

  刚带回来的砂有很多杂质,颜色灰黑,还得细筛,最终只能留下直径0.2毫米至0.9毫米的砂子。这些砂子被灌在一个个装满酸性溶液的瓶子里,然后放在烤香肠机上,加热、滚动,去除其它杂质。经过约一星期的“翻滚”,这些砂子还得接受磁性的检测,有磁性的全部出局。最后还要手工挑选出半透明的颗粒。这样选出的石英砂才能算合格的实验样品。 “考虑到要科学严谨,我们还选用了四个石英质石制品,熔解后一并送去进行最后的检测,”沈冠军解释说。

  2004年至2008年,这些样品分几批被送往美国的能源实验室检测,那里有一种叫做“加速器质谱仪”的大型仪器。 “虽然国内也有研究机构称可以做类似的测量,日本和英国等国家也有类似的实验室,但美国的这个实验室认可度最高,全世界各地的科研专家都会把样品寄到那里,排着长队等待实验。 ”

  沈冠军说,他们共分四批送样品,第一批实验失败了。因为样品不够纯,石英砂中有太多“铝27”,影响了对“铝26”含量的分析,实验数据误差很大。经过反复讨论,他们在样品筛选上又进行了革新,邀请六七个学生用手对石英砂进行分类,并分别测量其中的铝含量,最终发现一类半透明的砂石铝含量最低,这才解决了难题。整整四年,他们才盼到了精确的实验数据。

  支持北京猿人“用火”说

  此次测量结果显示,北京猿人的生存年代距今77万年,误差8万年。对于这一新发现,外界给予了高度评价,但沈冠军保持着理性客观的态度。他说,他的研究成果并不是对现有理论的推翻,而是一种更符合事实的补充,同时也为一些富有争议的话题提供一些新的依据。

  沈冠军说,北京猿人所处的周口店地区位于东亚大陆靠北的区域,因此较之其他绝大多数分布在温暖地带的遗址,他们一直是古人类中的“耐寒一族”,为古人类对寒冷气候的适应能力提供一个难得的研究范本。从年代上看,四五十万年前是被学界称为间冰期 (两个冰期中的暖期)中最温暖的时段,而77万年前则处于一个相对比较寒冷的时段。气候环境的改写,使得古人类学者需要重新认识古人类对环境的适应能力。

  沈冠军说:“以前有学者说,在小冰期,为了抵御寒流,北京人会迁徙到暖和的地方,这次科学证明,北京人并没有迁徙。那么究竟是他们适应了环境,变得比较耐寒,还是学会了使用火?西方学者一直否认北京猿人会主动使用火,而中国学者则持相反的态度。我认为,此次测年结果对应的气候条件,将使更多学者重新考虑人为用火的可能,毕竟77万年前的气候条件,对北京猿人的耐寒能力,提出了更巨大的挑战。 ”

  “就怕我的实验室快要关门”

  沈冠军还表示,他将继续用铝铍埋藏测年法对中国其它古人类遗址进行测量,包括重庆巫山龙骨坡、河北泥河湾等,争取为中国考古研究带来更多新的发现。

  但他同时也表示,中国国内目前关于古人类生存年代的研究力量还很薄弱。他说:“古人类遗址是受到国家保护的,因此这一研究困难重重,而且我们也面临着国内基础学科普遍不兴旺的尴尬。目前,我的实验室中,正式的成员只有我一个。我在研究过程中,只能雇佣相关专业的学生来帮忙。而我们国内所有的研究人员加起来,甚至还比不上人家国外一个大学在这个领域的专家多。我今年66岁,快退休了,到时候,我的实验室估计只有关门了。 ”

  新闻背景

  人类进化重要阶段——北京猿人

  □据新华社电

  北京猿人来自位于北京城西南郊的周口店遗址。1929年,古人类学家裴文中在该地区龙骨山猿人洞中发现了第一个完整的北京猿人头盖骨化石,这一发现解决了“爪哇人”发现后关于猿人是猿还是人的争论,确认猿人代表了人类进化中的重要阶段,为人类正确认识自己的由来和历史做出了巨大的贡献,被学术界誉为“古人类研究史中最为动人的发现之一”。 1936年,贾兰坡又先后在猿人洞发现3个北京猿人头盖骨化石。

  1930年,考古工作者在离猿人洞100多米远的山顶洞中,发现了2.7万年前的“山顶洞人”头盖骨化石。上世纪60年代末,这里又发现了距今10万年的“新洞人”遗址。

  周口店遗址保存了最早的人类用火证据,是世界上同时期材料最丰富、最系统和最有科学价值的古人类遗址之一,在国际古人类学和考古学等研究领域中占有独特地位。1987年,因北京猿人闻名世界的周口店遗址被联合国教科文组织列为“世界文化遗产”。

  有关资料表明,周口店遗址自1927年开始系统发掘以来,先后发现了代表40多个猿人个体化石材料、十余万件石器、丰富的人类用火遗迹以及大量的古脊椎动物化石。

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