重识“北京人”

准确的，北京猿人将可能是生活在最为寒冷的环境下的人类祖先

本刊记者/蔡如鹏

一项新的研究显示，周口店早期人类“北京人”(即北京猿人)的生存年代可能距今已有77万年，而不是之前普遍认为的四五十万年。

相关的研究论文刊登在3月12日出版的英国《自然》杂志上。

论文的第一作者、南京师范大学地理科学学院教授沈冠军告诉《中国新闻周刊》，这一结论是他们采用一种名为铝铍埋藏测年法的技术手段，对取自“北京人”发现地周口店第1地点的石英砂和石英质石制品进行测定后得出的。

数次测量，结果不变

“北京人生活在距今四五十万年前”的结论，是在80年前遗址发掘之初，古生物学家和地质学家根据同时发掘出的动物化石和地层结构，推测出的结果。

周口店遗址的发掘始于1927年。随后，在这里陆续发现了5个“北京人”的头盖骨。这些发现之所以轰动世界，是因为那时古人类学家都在寻找从古猿向人进化的过渡物种，恰好“北京人”填补了这个环节(所以他们被命名为北京猿人)。当时“北京人”不仅被视为中国人的祖先，也是世界上最古老的人类。

在过去几十年，科学家曾用多种测年方法，对“北京人”的生活年代进行过多次测定。

第一次较全面的测定是在上世纪70年代末，当时所用的测年法包括不平衡铀系法、裂变径迹法、古地磁法等。1991年，北京大学考古系年代实验室的原思训、陈铁梅等人采用铀系法，又对骨化石样品进行了测定。

不过，这些测定的结果都没有否定“‘北京人’生活在距今四五十万年前”的结论。

中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员吴新智对《中国新闻周刊》说：“(这些测定的)结果虽然有所不同，但相互之间差别不大。”因此，最初的结论一直延续至今。

一杆更大的“秤”

沈冠军等人的研究，第一次对“北京人”的“年龄”提出了挑战。

他说，与化石本身相比，和它们埋在一起的矿物(比如石英砂)是年代信息更好的载体。因为，矿物中含有一些特定的放射性元素，通过测定它们的含量，可以准确地推算出年代的久远，而化石中没有这些元素。

此次研究采用的铝铍埋藏测年法，就是通过测定石英砂中铝26和铍10两种同位素含量之比，来推算年代的。

沈冠军告诉《中国新闻周刊》，当石英砂暴露在地表时，由于宇宙射线的照射，铝26和铍10的比值会稳定在6.8左右。但当被掩埋后，石英砂接受不到宇宙射线，两种同位素的衰变损失得不到补充，含量逐渐减少，再加上半衰期不同，两者的比例开始变化，“大约经过150万年，比值会降至3.4”。

与广泛采用的碳14测年法相比，两种方法的原理一样，区别在于碳14的衰变速度太快，能够测定的年代的上限只有5万年，而铝铍埋藏测年法可以达到500万年。

铝铍埋藏测年法的设想，是两位印度裔美国科学家在1985年提出的。最早它被用于地貌研究中，测定河流下切速度。后来，达里·格兰杰成功地把它应用于南非一个古人类遗址的年代研究，使其成为一种新的地质测年法。2004年，沈冠军等人开始用这种方法对来自周口店的样品进行研究。

毕业于北京大学技术物理系放射化学专业的沈冠军，多年来一直尝试把用新地质测年方法，引入早期人类遗址的研究之中。

在这之前，他就曾用质谱铀系测年法测定过周口店第1地点，结论是第1～2层距今约40万年，第5层距今约60万年。由于质谱铀系法的上限只有60万年，因此没有继续测定下面年代更久远的6～17层。

“这好比称东西，普通秤无法用来测出汽车的重量。”沈冠军说，“铝铍埋藏测年法是一杆能称更大重量的‘秤’，它可以测定从距今三四十万年前至四五百万年前之间地质事件的年代。”

更耐寒的北京人

“年代测定，对古人类研究起着至关重要的作用。”论文的作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长高星认为，年代的准确性，对研究不同地区的古人类间的演化过程、时序和迁移路线等方面，可以起到决定性的作用。

论文的作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长高星对《中国新闻周刊》说，这项研究的意义在于“把周口店的年代测定建立在一个更坚实的基础上，这个年代的框架会更加可信，更加精确”。

新测定的年代不仅让“北京人”变得更古老，而且把他们推向了一个更寒冷的年代。与四五十万年前相比，77万年前要寒冷得多——那时地球正处于冰期。

地质学家一般认为，在漫长的地质年代地球曾有过4次大规模的冰川活动，最近的一次，即第四纪冰川始于200万年前。第四纪冰川又分为4次冰期和3次间冰期。在冰期，海平面会下降，很多陆地被巨大的冰盖所覆盖；等到间冰期，气候转暖，海水上升，大地又恢复生机。

论文作者之一、美国普渡大学的大气学家达里·格兰杰说，当时周口店的年平均温度大概在零度上下，但这里太干燥，无法形成大冰川。他认为，这项研究说明“北京人”可能是生活在最为寒冷环境下的人类祖先。

美国学者拉塞尔·乔洪在同期《自然》杂志评论说，新测定结果将促使学术界重新认识“北京人”在寒冷气候下的生存能力。

结论根据不足？

但也有人对此有不同看法。吴新智在接受《中国新闻周刊》采访时表示，他对“北京人”的新“年龄”“持保留态度”。

在他看来，沈冠军等人的结论“只是一家之言”，以前的结论不能因此一笔勾销。他的理由是这篇文章“根据不足”。

此次测定一共选了10个样品，一部分是取自遗址下部第7～10层的石英砂，一部分是早年出土于第8～9层的石英质石制品。

但最后只有6个样品的结果被采用，经过加权平均后，确定“北京人”生活在距今77万年前，误差范围为8万年。另外4个被剔除的样品，测定结果有的是300万年，有的是31万年。

沈冠军告诉《中国新闻周刊》，铝铍埋藏测年法实际上直接测定的是样品被掩埋的年代。由于样品与化石位于同一地层，因此可以认为样品与骨骼是同时被掩埋的，“掩埋的时间就是‘北京人’生活的年代”。

测定结果偏大的样品，沈冠军等人认为，它们在与骨骼一起被掩埋之前，可能就曾被掩埋过很长时间，所记录的时间更长。

“这样解释是有道理的。”吴新智，“但问题是，你又怎么保证你所选用的样品，在这之前没有被掩埋过呢？”

他认为“‘北京人’生活在距今四五十万年前”的观点是经过多种测年法相互印证的，要否定它，就必须要拿出证据，“但在这篇文章里并没有”。

另外，沈冠军说，这一研究在现代人的起源问题上不支持“非洲起源说”，而更倾向于“多地区进化说”。但作为“多地区进化说”的代表人物，吴新智认为，“北京人”“年龄”的改变，对于现代人的起源之争也“没有关系”。

高星支持这种观点。他对《中国新闻周刊》说，事实上在这之前或相同时期的早期人类化石也有一些，比如120万年前的蓝田猿人，“‘北京人’年代的提前并不能对原有理论产生冲击或改变”。

同时高星承认，目前铝铍埋藏测年法还不是很成熟，精度也不是很高，需要完善。沈冠军说，他希望有更新的测年法产生，进而推动对北京人的研究一步步走向精确。