■本報(bào)記者  胡珉琦

3月3日，美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了關(guān)于“許昌人”的研究成果，在全世界范圍內(nèi)引起了轟動(dòng)。這次找到的“許昌人”是中國古人類跟尼安德特人交流并向現(xiàn)代人過渡的證據(jù)?！霸S昌人”的出現(xiàn)，使得國際學(xué)者的目光轉(zhuǎn)向了中國。

▲河南靈井遺址發(fā)現(xiàn)的“許昌人”1號(hào)和2號(hào)頭骨化石。吳秀杰供圖

2007年12月17日是河南文物考古研究所在許昌靈井遺址發(fā)掘的最后停工日期。整整三年，考古隊(duì)發(fā)掘出了幾千件石制品和動(dòng)物化石，唯獨(dú)沒有人類化石。

考古人員很清楚，全世界范圍內(nèi)的古人類化石實(shí)在太稀少了，發(fā)現(xiàn)它們除了要有技術(shù)，還得靠直覺和運(yùn)氣。

幸運(yùn)的是，這一次他們的運(yùn)氣相當(dāng)不錯(cuò)——幾乎是在停工的前一刻，他們找到了一些淡黃色骨頭，表面光圓，更重要的是，一側(cè)邊上已清楚地顯露出了骨縫，這只可能是人的化石！

就這樣，“許昌人”戲劇性地出現(xiàn)了！

但是，這個(gè)發(fā)掘地點(diǎn)位于自流井附近，埋藏文物、化石的地層長期被積水浸泡，尤其到了夏季，泉水加上雨水，導(dǎo)致這里積水更多而無法挖掘，只能等待。河南文物考古研究所研究員李占揚(yáng)帶著考古隊(duì)經(jīng)歷了7年之久才等到繼續(xù)發(fā)掘的合適條件。

直到2014年，考古隊(duì)一共挖掘了45塊古人類頭骨碎片，經(jīng)過科研人員的測年和復(fù)原，它們被拼接成兩顆較為完整的人類頭骨，年代為距今10.5萬~12.5萬年。

2017年3月3日，美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了這項(xiàng)成果——《中國許昌發(fā)現(xiàn)晚更新世人類頭骨研究》，在全世界范圍內(nèi)引起了轟動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn)找到了“許昌人”是中國古人類跟尼安德特人交流并向現(xiàn)代人過渡的證據(jù)。中國境內(nèi)古人類連續(xù)演化的證據(jù)鏈又增添了非常關(guān)鍵的一環(huán)。

李占揚(yáng)告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，全世界對(duì)于東亞地區(qū)的人類演化一直知之甚少，以至于它一直被主流學(xué)界所忽略。“許昌人”的出現(xiàn)，終于使得國際學(xué)者的目光轉(zhuǎn)向了中國。東亞的人類進(jìn)化可能比之前人們所想象的要復(fù)雜得多，甚至可能存在與其他地區(qū)不同的演化模式。

一種新的古老型人類

人類化石被挖掘出土之后，當(dāng)務(wù)之急就是要確認(rèn)它的年代。

針對(duì)“許昌人”的這一關(guān)鍵任務(wù)落到了北京大學(xué)教育部地表過程分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，它是目前國內(nèi)測年領(lǐng)域的權(quán)威。

實(shí)驗(yàn)室周力平教授的研究組應(yīng)用最新的光釋光測年技術(shù)，從沉積物中分離出石英和鉀長石兩種礦物，嘗試了多種測量方法，最終獲得了精度很高的光釋光年齡數(shù)據(jù)——“許昌人”的化石年代被確認(rèn)為10.5萬~12.5萬年前。

要知道，這一時(shí)期是現(xiàn)代人起源的關(guān)鍵時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的化石也是第一次在中國境內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。而這一結(jié)果也得到了國際同行的認(rèn)可。

“許昌人”頭骨化石出土?xí)r已破裂成碎片，而這些碎片是與同時(shí)出土的動(dòng)物化石混合在一起的。研究人員先要從一堆零散的碎片中挑出人類化石，總計(jì)45片。經(jīng)過鑒定，這些頭骨碎片代表了5個(gè)個(gè)體，其中1號(hào)和2號(hào)個(gè)體相對(duì)比較完整。

接下去最重要的是，要把這些化石碎片像拼圖一樣拼接起來，看看“許昌人”到底長什么模樣。

于是，中科院古脊椎所研究員吳秀杰的研究組采用形態(tài)觀測、高清晰度CT掃描、手工及三維虛擬復(fù)原等手段，對(duì)“許昌人”頭骨進(jìn)行了復(fù)原，他們還分別制作了1號(hào)和2號(hào)人頭骨虛擬及實(shí)體的復(fù)原頭骨及顱內(nèi)膜。

這一過程整整持續(xù)了兩年，足見它的繁復(fù)。

然而，復(fù)原的結(jié)果讓研究人員大感意外——他們在對(duì)“許昌人”頭骨形態(tài)特征、測量數(shù)據(jù)、腦形態(tài)、腦量、顱骨內(nèi)部結(jié)構(gòu)等特征進(jìn)行細(xì)致研究之后，發(fā)現(xiàn)“許昌人”不是早期現(xiàn)代人，不是尼安德特人，不是海德堡人，也不是直立人。這是一種新的古老型人類，目前無法將其歸入任何已知的古老型類群之中。

吳秀杰在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，這些頭骨呈現(xiàn)出了早期現(xiàn)代人、東亞中更新世直立人以及歐洲尼安德特人的混合特征。

首先，“許昌人”的腦顱在擴(kuò)大，其中一個(gè)頭骨的顱容量達(dá)到了約1800CC，而且他們骨壁變薄、顱形圓隆、枕圓枕弱化、眉脊厚度中等，這意味著“許昌人”的頭骨有纖細(xì)化的趨勢?！斑@些恰恰就是早期現(xiàn)代人的特點(diǎn)，由此可以說明，‘許昌人’出現(xiàn)了向現(xiàn)代人演化的萌芽。他還有可能就是華北地區(qū)早期現(xiàn)代人的直接祖先?！?/p>

此外，“許昌人”頭骨穹隆低矮，腦顱中矢狀面扁平，最大顱寬的位置靠下，有短小并向內(nèi)側(cè)傾斜的乳突。吳秀杰表示，這些特征是東亞本地古老型人類比如周口店直立人、和縣直立人等也具有的特征。因此，她認(rèn)為從更新世中、晚期，東亞古老型人類可能具有一定程度的連續(xù)演化模式。

有意思的是，研究還發(fā)現(xiàn)，“許昌人”與歐洲的古老型人類尼安德特人之間存在基因交流的可能性。因?yàn)樗哂信c典型的尼安德特人相似的兩個(gè)獨(dú)特性狀：一是不發(fā)達(dá)的枕圓枕、不明顯的枕外隆突伴隨其上面的凹陷。另外，內(nèi)耳迷路的模式，前、后半規(guī)管相對(duì)較小，外半規(guī)管相對(duì)于后半規(guī)管的位置較為靠上。

不過，“許昌人”DNA提取并沒有取得成功，也就無法從分子遺傳學(xué)層面分析他的基因構(gòu)成，從而精確推測它與已知的古老型人類或者現(xiàn)代人的親緣關(guān)系。

“即便如此，通過現(xiàn)有的化石證據(jù)可以肯定的是，東亞更新世晚期人類演化比過去學(xué)界認(rèn)為的要復(fù)雜得多。在10萬~20萬年前，東亞地區(qū)可能并存著多種古人類群體, 不同群體之間有雜交或者基因交流?！眳切憬苷f。

非洲起源說VS多地起源說

這個(gè)研究結(jié)論之所以重要，是因?yàn)樗c現(xiàn)代人起源有著千絲萬縷的聯(lián)系，尤其是東亞人起源，這是個(gè)長久以來總是被忽視的區(qū)域問題。

一直以來，關(guān)于現(xiàn)代人的起源有兩種觀點(diǎn)長期對(duì)峙，一種是非洲起源說，一種是多地起源說。前者支持所有現(xiàn)代人都是從非洲走出的智人進(jìn)化而來，他們在不同地區(qū)替代了本土的古老型人類而成為霸主，而后者則認(rèn)為，直立人在各個(gè)地區(qū)都獨(dú)立進(jìn)化出了智人。

吳秀杰說，尤其是在非洲和歐洲，現(xiàn)有證據(jù)證明非洲起源說的確更占上風(fēng)。

目前為止，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最早的現(xiàn)代人，即所謂智人的化石出土于埃塞俄比亞奧莫—基比什和赫托遺址，時(shí)間為16萬年前。南部非洲邊界洞和克萊西斯河口洞的人類化石也早于10萬年前。2011-2014年我國湖南道縣發(fā)現(xiàn)的47顆完全類型的現(xiàn)代人牙齒化石,使得學(xué)術(shù)界對(duì)以往認(rèn)為的早期現(xiàn)代人在距今6萬年左右抵達(dá)東亞大陸的假說產(chǎn)生了懷疑。

現(xiàn)今在歐洲發(fā)現(xiàn)的最早的現(xiàn)代人，為2015年在以色列Manot洞穴發(fā)現(xiàn)的距今5萬年前人類頭蓋骨化石，與晚期的尼安德特人生存的時(shí)間重疊。此外，歐洲發(fā)現(xiàn)的距今3萬年左右的克羅馬農(nóng)人的形態(tài)學(xué)證據(jù)表明，克羅馬農(nóng)人與尼安德特人很不一樣。比如，他們的臉比較短且扁平，鼻子雖然比現(xiàn)代歐洲人更寬，但比尼安德特人要小巧。另外，考古和體質(zhì)兩方面的證據(jù)表明，他們是外來的，無論是生活方式還是創(chuàng)造的文化都與本地的尼安德特人不同。他們曾與尼安德特人共存，但卻不是尼安德特人的后代。

得益于分子遺傳技術(shù)的發(fā)展，非洲起源說所能依靠的還不僅僅是人類化石的直接證據(jù)。

其中著名的例子就是“夏娃理論”。美國伯克利大學(xué)的幾位科學(xué)家利用線粒體DNA只有母體遺傳，因而追溯過程最后會(huì)導(dǎo)向一位單一的女姓祖先的特點(diǎn)，根據(jù)已知的線粒體DNA突變速度的計(jì)算，認(rèn)為所有嬰兒的線粒體的DNA向前追蹤，最后追到大約20萬年前生活在非洲的一個(gè)婦女，即所謂的“夏娃”。

此外，已有初步的基因組多樣性研究表明，非洲人在所有的現(xiàn)代人群中的多樣性是最高的，并且有著廣泛的群體分化，這個(gè)結(jié)果與人類線粒體DNA譜系根部在非洲的結(jié)果也是相吻合的。

由于歐洲寒冷干燥的氣候，對(duì)化石保存更為有利，科學(xué)家成功提取了尼安德特人的古DNA。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它非常接近于現(xiàn)代人的序列，同時(shí)差異也很明顯。盡管他們主要分布在歐洲，但他們與現(xiàn)在歐洲人的相似度，并不比其他地區(qū)更高。也就是說，他們與歐洲人之間并沒有不同尋常的關(guān)系。

中國人起源的紛與爭

“但在東亞地區(qū)，目前能夠直接證明非洲起源說的化石證據(jù)還沒有發(fā)現(xiàn)?！眳切憬苤赋觥?/p>

原因是，目前為止出現(xiàn)在中國境內(nèi)的古人類，包括直立人、早期智人、現(xiàn)代人化石在演化時(shí)間分布上具有連續(xù)性，空間分布上南北都存在。不僅如此，中國的古人類在體質(zhì)特征、文化遺物上（如發(fā)現(xiàn)的石器制作技術(shù)）也是一脈相承的。這也是以中科院院士、古人類學(xué)家吳新智為代表的一部分古人類學(xué)家堅(jiān)持多地起源說的理由。

2013年，中國科學(xué)家將含量僅占0.03%的田園洞人DNA成功辨識(shí)并提純出來，這是中國到目前為止唯一一個(gè)能夠獲得核DNA的早期現(xiàn)代人，距今約4萬年，也被認(rèn)為是比較明確的中國地區(qū)現(xiàn)代人的直系祖先。分析表明，田園洞人只攜帶了少量古老型人類——尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA，更多表現(xiàn)為現(xiàn)代人的基因特征，與現(xiàn)在的東亞人種有著密切的血緣關(guān)系。

“但這項(xiàng)研究無法證明，占大部分的現(xiàn)代人基因特征是源于非洲的?！眳切憬苷f，“況且，化石所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)特征，依然是接近于中國本土古老型人類的?！痹谥袊€沒有出現(xiàn)像歐洲的克羅馬農(nóng)人那樣，能與本土的古老型人類和文化顯著區(qū)分，并能夠證明是外來移民的早期現(xiàn)代人化石。

吳秀杰介紹說，實(shí)際上，目前完完全全由非洲智人取代世界各地本土古人類的說法早就被推翻了?？茖W(xué)家們研究過的全球除非洲以外的個(gè)體都含有大約2%的尼安德特人的基因組序列，這意味著非洲以外的古人類曾經(jīng)遭遇過尼安德特人，并與之混血。

因此，關(guān)于人類起源又出現(xiàn)了第三種折中觀點(diǎn)，認(rèn)為智人在走出非洲的過程中不斷與當(dāng)?shù)氐墓湃祟惏l(fā)生混血、雜交，共同邁向現(xiàn)代人演化的道路。只是，更傾向于非洲起源說說的人支持非洲智人的基因?qū)ΜF(xiàn)代人的貢獻(xiàn)占絕對(duì)主流。而另一種，其實(shí)也是多地起源說的支持者認(rèn)為，世界各地現(xiàn)代人類起源的類型不應(yīng)該只存在一種模式。吳新智就認(rèn)為，歐洲是來自非洲為主、本地尼安德特人為輔，東亞可能就是本地為主、外來為輔，澳洲是來自印尼為主、來自其他地區(qū)為輔，總之不同地區(qū)的演化模式并不相同。

“‘許昌人’的發(fā)現(xiàn)，讓我們能夠確定的是，至少依據(jù)形態(tài)學(xué)證據(jù)，證明在10萬~20萬年前，中國境內(nèi)的一種古人類已經(jīng)具有了向現(xiàn)代人演化的趨勢，而且，他們還與外來的古老型人類有混血。”吳秀杰說。

吳秀杰認(rèn)為，從某種程度上，我們可以推測，并不只有非洲直立人進(jìn)化成了早期現(xiàn)代人，至少在東亞地區(qū)同樣存在這種可能性。而且，演化的路徑比過去我們所認(rèn)識(shí)的要復(fù)雜得多。

“但是，嚴(yán)格說，我們的論文本身沒有涉及非洲起源說、多地區(qū)說或者折中說，因?yàn)閮H憑這兩個(gè)化石證據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法為這幾種說法蓋棺論定。”她強(qiáng)調(diào)。

目前看來，在主流學(xué)界，分子遺傳學(xué)的證據(jù)始終更為強(qiáng)勢：早在2001年，中國的遺傳學(xué)家對(duì)1萬多例來自東亞、北亞、東南亞等地區(qū)的100多個(gè)群體的遺傳學(xué)分析顯示，所有這些個(gè)體的Y染色體單倍型都是從非洲祖先衍生的，而遷徙的時(shí)間大約是3萬~4萬年以前；最新的2016年9月，由哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家領(lǐng)銜的國際團(tuán)隊(duì)對(duì)全世界270個(gè)地點(diǎn)的個(gè)體樣本，進(jìn)行了全新的、高質(zhì)量的全基因組測序。研究證實(shí)了當(dāng)今所有非洲之外人類的祖先都源自10萬年前同一走出非洲的種群。

也就是說，現(xiàn)有的利用不同遺傳標(biāo)記，比如線粒體DNA、Y染色體以及核基因組的研究結(jié)論，基本都是一致的。

不過，因目前的遺傳技術(shù)手段是通過現(xiàn)生人類的DNA變異程度往前推測出古人類的歷史，遺傳學(xué)家所使用的計(jì)算方法和模型一直存在爭議。所以，事實(shí)上還沒有一種學(xué)說可以提出足夠的證據(jù)把另外的學(xué)說徹底否定。尤其是在東亞，化石證據(jù)和遺傳學(xué)證據(jù)之間還無法相互匹配。

“這恰恰說明了古人類學(xué)研究有趣的地方。”吳秀杰對(duì)這種學(xué)術(shù)爭論十分坦然。在她看來，古人類研究的目的并不是為了要證明一種假說，而是盡可能去接近真相。

“重要的是不能被已有的觀點(diǎn)束縛了手腳。”吳秀杰說。