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“中国发现新型古人类化石-许昌人”入选2017年度“中国科学十大进展”

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热度19票 浏览194次 时间:2018年2月28日 10:22
2017年度入选的“中国发现新型古人类化石”(吴秀杰供图) 河南灵井遗址发现的2件人类头骨化石(右侧:许昌1号;左侧:许昌2号)

2017年度入选的“中国发现新型古人类化石”(吴秀杰供图) 河南灵井遗址发现的2件人类头骨化石(右侧:许昌1号;左侧:许昌2号)

(中国化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:2018年2月27日,在科技部举行的新闻发布会上公布了2017年度“中国科学十大进展”。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所主持研究的“中国发现新型古人类化石-许昌人”入选。这是该所古人类课题组继2010年度“中国发现10万年前的早期现代人化石”和2015年度“发现东亚最早的现代人化石”,第三次获得该荣誉。

“中国科学十大进展”是由科技部基础研究管理中心等部门组织,由两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者,从推荐的“年度270项自然科学各领域重要研究成果”中经过初选和终选两轮投票选出。截至2018年2月已举办13届,是我国基础研究传播工作的品牌项目。

长期以来,古人类学界对在中国境内发现的中更新世晚期至晚更新世早期过渡阶段古人类成员的演化地位一直存在争议。争论的焦点是:他们是由本地的古人类连续进化而来?还是外来人群的成功入侵者?以及在现代人出现与演化过程中的作用。河南灵井遗址发现的两件古人类头骨化石——许昌人,为探讨这一阶段中国古人类的演化模式提供了重要信息。

2005-2016年,河南省文物考古研究院李占扬研究员带领的考古队对位于许昌市的灵井遗址进行了连续12年的挖掘,发现了45件人类头骨碎片化石,年代为距今10.5-12.5万年。2014年以来,吴秀杰研究员等对许昌人头骨化石开展了修复、拼接、复原和研究工作。许昌人头骨化石出土时已经破裂成45块碎片。经过鉴定,确认这些头骨碎片代表5个个体,其中1号和2号个体相对较为完整(图1):许昌1号由26块游离的头骨碎片组成,复原后的头骨保留有脑颅的大部分及部分底部, 代表一个年轻的男性个体;许昌2号头骨由16块游离的碎片拼接而成, 复原后的头骨保存有脑颅的后部,为一较为年轻的成年个体。研究显示,许昌人颅骨既具有东亚古人类低矮的脑穹隆、扁平的颅中矢状面、最大颅宽的位置靠下的古老特征,同时又兼具欧亚大陆西部尼安德特人一样的枕骨(枕圆枕上凹/项部形态)和内耳迷路(半规管)形态,呈现出演化上的区域连续性和区域间种群交流的动态变化。此外,许昌人超大的脑量(1800 cc)和纤细化的脑颅结构,又体现出中更新世人类生物学特征演化的一般趋势。目前还无法将其归入任何已知的古人类成员之中,许昌人可能代表一种新型的古老型人类。 这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段中国古人类演化上的空白,表明晚更新世早期中国境内可能并存有多种古人类成员,不同群体之间有杂交或者基因交流。许昌人化石为中国古人类演化的地区连续性以及与欧洲古人类之间的交流提供了一定程度的支持。

2017年3月3日,《Science》杂志报道了河南灵井遗址出土的两件新型古人类化石——中国许昌发现的晚更新世古老型人类头骨。文章发表后,引起了国内外学术界和媒体的极大关注,《Science》、《Current Biology》等国际顶端学术期刊都发表了专题评论,认为这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段东亚地区古人类演化上的空白,是中国学者在古人类研究领域取得的重大突破。

中国古人类学研究始于上世纪初周口店北京猿人化石的发现。经过几代人的努力,迄今已经在中国境内70余处地点发现了更新世时期人类化石。21世纪以来,国际古人类学界对东亚地区人类起源与演化的关注不断增加,尤其现代人在东亚的出现与扩散引发了许多研究和争论。组建于这一背景下的古脊椎所古人类研究团队围绕中国古人类起源与演化的前沿问题,开展了大量的野外调查、发掘和研究,取得了一系列重要化石发现和原创性研究成果。近10年来,在刘武研究员和吴秀杰研究员带领下,该团队连续在湖北郧西黄龙洞、湖南道县福岩洞、安徽东至华龙洞发现重要古人类化石;完成了对广西崇左智人洞、许家窑、马坝、盘县大洞、道县、许昌等中更新世晚期及晚更新世早期人类化石形态、病理、创伤、先天畸形等研究,提出早期现代人至少10万年前在华南地区出现、部分中国更新世晚期人类化石具有欧洲尼安德特人形态特征等观点。同时,在研究中他们也注意到东亚地区更新世晚期人类演化不同步,在化石形态方面呈现明显区域性差别,这一地区早期现代人直接祖先的地区分布及化石特征还不清楚,尤其缺乏可靠的人类化石证据。

2007年,金昌柱研究员带领的野外队在广西崇左木榄山智人洞发现一件人类下颌骨和两枚牙齿化石,年代为距今10-11.3 万年(图2)。刘武研究员等对智人洞人类化石进行了研究,显示这件下颌骨已经出现一系列现代人类的衍生特征,如突起的联合结节、明显的颏窝、中等发育的侧突起、近乎垂直的下颌联合部、明显的下颌联合断面曲度等。这些特征明显区别于古老型智人,而与现代人接近,智人洞的人类可能是东亚的最早的现代人,将早期现代人在东亚出现时间提早了6万年。相关研究论文2010年11月9日在《PNAS》发表,并入选2010年度中国科学十大进展。

2010-2015年,刘武研究员和吴秀杰研究员率领的古人类研究团队对湖南省道县境内的福岩洞进行连续调查和发掘,先后发现47枚人类牙齿化石,年代为距今8-12万年(图3)。研究显示,道县人类牙齿较小,明显小于欧洲、非洲和亚洲更新世中、晚期人类,位于现代人变异范围;齿冠和齿根呈现典型现代智人特征,如简单的咬合面和齿冠侧面形态、短而纤细的齿根等,说明道县人类牙齿已经具有完全现代形态,可以明确归入现代智人。据此可以确定,具有完全现代形态的人类至少8万年前在华南局部地区已经出现。这项研究填补了现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白。该项研究的论文发表于2015年10月29日《Nature》杂志,入选2015年度中国科学十大进展。

近年来,国际古人类学界对现代人在东亚大陆出现与演化的规律和细节过程予以日益增多的关注,引发了一些前沿与争议。广西智人洞、湖南道县、许昌灵井古人类化石的发现为探讨这些学术问题提供了关键的研究材料。该研究团队对这三批化石的研究取得了了一系列重要发现和认识,提出早期现代人和完全现代类型的人类至少10万年前在华南地区已经出现。同时,揭示现代人在东亚大陆出现与演化过程中具有非常复杂的多样性和区域间差别,在现代人在华南地区出现的同时,在华北地区仍生存有古老类型的人类,并可能与欧洲古人类发生基因交流。需要指出的是,东亚古人类的演化比以往研究认为的要复杂的多,目前的发现和认识只是基于现有的化石证据。寻找人类化石,犹如“大海捞针”,需要多学科合作,长期不懈地坚持野外工作,经过几代人的不懈努力,“众里寻她千百度”,总会有所收获。

相关报道:“许昌人”研究项目负责人李占扬:“中国的古人类学研究,不再边缘化”

(中国化石网报道)据大河报·大河客户端(李岩):从省科技厅、省文物局获悉,2月27日,科技部发布2017年度中国科学十大进展评选结果,我省学者李占扬团队“许昌人”研究成果榜上有名,这是科技部发布13次年度十大科学进展后,我省学者主持的科研项目首次获此殊荣。

这一进展题为“中国发现新型古人类化石”,专家组在颁奖词中说,“在河南灵井许昌人遗址发现的头骨化石,填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段东亚地区古人类演化上的空白,是中国学者在古人类学研究领域取得的一项重大突破,中国人正在改写人类起源的历史”。

评选结果公布后,大河报记者第一时间采访了河南省文物考古研究院研究员李占扬。2014年启动的“许昌人”头骨化石研究,李占扬是项目负责人,并承担地质地层等方面研究,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、北京大学城市与环境学院承担头骨化石研究和年代学方面的研究。经十余年的考古发掘和近三年的联合攻关,李占扬为第一作者的论文《中国许昌出土晚更新世人类头骨研究》发表于2017年3月3日《科学》杂志上,在国内外产生重大影响。此项研究得到国家自然科学基金和山东大学环境与社会考古学科创新引智基地等基金项目的支持。

研究显示,距今10.5万-12.5万年,东亚大陆生存着一类具有东亚中更新世直立人、欧洲尼安德特人和早期现代人混合形态的特殊人群。表明晚更新世早期,中国境内可能并存有多种古人类群体,不同群体之间有杂交或者基因交流产生。“许昌人”为中国古人类演化的地区连续性以及与欧洲古人类之间的交流提供了一定程度的支持。

据介绍,东亚现代人起源研究项目,以李占扬教授主持发掘的河南灵井许昌人遗址为依托,已连续开展了13年,2007年和2014年分别发现“许昌人1号头骨”和“许昌人2号头骨”,被评为2007年度全国十大考古新发现。该遗址出土有丰富的人类化石、动物化石和人类文化遗物,对于探索现代人起源,了解早期人类的行为艺术,都有着极大的潜力。目前,省科技厅已设立“河南省东亚现代人起源国际联合试验室”,试验室负责人李占扬已组织若干个国际团队对这些热点问题进行集体攻关。

“中国科学十大进展”遴选程序分为推荐、初选和终选3个环节。《中国基础科学》《中国科学院院刊》《科学通报》等5家编辑部推荐年内270项科学研究进展,项目涵盖自然科学和交叉学科的各个方面。初选邀请专家从推荐的项目中遴选30项进入终选。终选采取网上投票,邀请包括两院院士在内的2000余名专家学者进行网上投票,得票数排名前十位的进入2017中国科学十大进展。

对话

“中国的古人类学研究,不再边缘化”

记者:您是一位知名考古学家,此次获得的是一个“科技奖项”,您怎么看待这个奖项?

李占扬:近年,我国的基础科学发展很快,得益于国家对科学事业尤其是基础科学的大量投入,科学家赶上了好时代。这次“许昌人”研究项目能获此殊荣,是对我们团队中外科学家的最大鼓励。人类演化研究虽然不能解决国计民生的重大问题,但能在世界上发出我们自己的声音,提高国民的文化自信,外国同行说中国正在改变人类演化的历史,正如国外同行评价的那样,中国正在改写人类的演化历史,这是非常令人激动的。我国的古人类学研究已经受到国外同行的高度重视,不再被边缘化。

“这是集体荣誉,感谢团队的合作”

记者:在此次考古科研过程中,团队的合作是不是很重要?

李占扬:我虽然在灵井坚持考古发掘12年,发现了“许昌人”,但就科研成果而言,我要感谢我们的团队,感谢众多科学家的支持和付出。这个荣誉,可以说是集体的荣誉。

我是考古出身,在地质地层方面也有些专长,但术业有专攻,比如人类化石就必须要由中国科学院古脊椎动物与古人研究所吴秀杰研究员和美国圣路易斯华盛顿大学的埃瑞克来完成。另外,北京大学城市与环境学院周力平教授等用光释光等方法,测定可以信服的“许昌人”年代数据。还有其他科学家,也给予了重要的支持。这些都是至关重要的。

“许昌人”跟“炎黄”部落连不上

记者:一些人认为,许昌人的研究挑战了学术界流行的中国现代人源自非洲的说法,您怎么看?“许昌人”与“炎黄”部落有什么关联?

李占扬:“许昌人”的研究成果只解决了从中国猿人和中国华北地区早期现代人之间的缺环,“许昌人”之后这一地区又进入了一个文化上的空白期,到距今1.35万年,才有新的人群到来,这就是灵井许昌人遗址第5层的细石器文化。细石器文化是外来的,不排除从非洲经欧洲、西伯利亚,再从华北北部传过来。大约一万年前左右,随着全球气候转暖,这些使用细石器的猎人消失了。所以“许昌人”和后来的人群例如传说中的“炎黄”部落连不上。

记者:2017年,您带领中国第一支现代人起源考古队赴肯尼亚考古发掘,为什么要去非洲做研究,目前的考古成果对于中国现代人研究有哪些帮助?

李占扬:我们去非洲发掘就是想解决灵井许昌人遗发掘中不能解释的疑惑,例如同时期的非洲石器长什么样?人类行为技术怎样?来验证“许昌人”是不是从非洲来的,这是去的初衷。但是,发掘后又遇到一大堆新问题。去非洲发掘最大的收获是发现了当地早中晚三期文化,细石器和灵井的非常接近,所以说,如刚才所说,灵井的细石器可能是外来的。

今年还将继续发掘“许昌人”遗址

记者:针对灵井许昌人遗址,今后还有没有发掘计划?

李占扬:自2007年首次发现“许昌人1号头骨”以来,“许昌人”研究成果关注度很高,也引发了公众对现代人起源的浓厚兴趣,但还有很多谜团待解。

通过近年的研究,我们发现“许昌人”制作的刻画艺术品,是目前世界最早的。艺术的产生是划时代的,但材料未发表,现在还不能说太多。“许昌人”的研究侧重形态学方面,我们也试图作了遗传学方面的尝试,请遗传学家提取DNA,但是没有成功。因为化石是长期埋于地下,通过含碳酸钙的水长期置换形成的,形成化石后,原来的物质被置换掉了。但封闭相对较好的牙齿上可能提取到胶原蛋白(获得DNA的必要条件),但目前还没有发现牙齿化石。这些都是今后我们工作的重点。今年,我们已经申报了60平方米的遗址发掘面积,还将继续努力,争取有新的收获。

链接

2017中国科学十大进展名录(按得票多少排序)

1.实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态
2.将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物
3.首次探测到双粲重子
4.实验发现三重简并费米子
5.实现氢气的低温制备和存储
6.研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢
7.利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态
8.中国发现新型古人类化石
9.酵母长染色体的精准定制合成
10.研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统

相关报道:在人类演化研究中发出中国声音——访“许昌人”研究项目主持人、著名考古学家李占扬

(中国化石网报道)据河南日报(尹江勇):人物简介

李占扬,1961年生,太康县人,古人类学家、古生物学家、旧石器考古学家,河南省文物考古研究院研究室主任、研究员、国家文物局考古领队。

他主持的西峡盆地恐龙蛋化石发掘与研究,入选“1993年世界十大科技新闻”;他主持发掘的“许昌人”头骨化石,入选“2007年全国十大考古新发现”;2月27日,他和团队对于“许昌人”的研究成果,入选“2017年度中国科学十大进展”。

这位屡屡带给人们惊喜的学者,就是著名考古学家、河南省文物考古研究院研究室主任李占扬教授。

中国古人类源自非洲吗?

2007年,“许昌人1号头骨”在李占扬主持发掘的河南灵井许昌人遗址被首次发现,从此这项研究就受到了学术界和公众的广泛关注。有学者称,这一发现挑战了学术界流行的“中国现代人源自非洲”的说法。

去年,李占扬为第一作者的“许昌人”研究论文发表在《科学》杂志上,展示了“许昌人”是中国古人类跟尼安德特人交流并向现代人过渡的证据,为中国境内古人类连续演化的证据链又增添了非常关键的一环。

“‘许昌人’的出现说明,东亚的人类进化可能比之前人们所想象的要复杂得多,甚至可能存在与其他地区不同的演化模式。”李占扬解释道,“许昌人”头骨化石同以往发现的其他人类化石既有相同又有不同,已经构成了一个新的人种的要素。“所以我们说,‘许昌人’是中国古人类连续进化的,不是外来的,并有同欧洲人种交流的证据,这就支持了现代人多地起源说,而排斥了非洲单一起源说。”

“许昌人”与“炎黄子孙”有关系吗?

众所周知,黄河流域是中华文明的源头,“许昌人”的发现也因而引起了很多人的联想:“许昌人”与“炎黄子孙”概念之间是否存在着直接联系?

“虽然这个想法很吸引人们的兴趣,但是目前并没有证据支持这二者之间存在关联。”李占扬解释说,“炎黄”部落生活在距今约6000年至5500年之间,而“许昌人”生活在距今10.5万年至12.5万年之间,二者相距时间太远,而且,“许昌人”之后这一地区又进入了一个文化上的空白期,直到距今1.35万年,才有新的人群到来,形成了灵井许昌人遗址第5层的细石器文化。李占扬认为,细石器文化是外来的,不排除从非洲经欧洲、西伯利亚,再从华北北部传过来。“距今约一万年左右,随着全球气候转暖,这些使用细石器的猎人消失了。所以,‘许昌人’和后来的人群例如传说中的‘炎黄’部落连不上。还不能说‘许昌人’就是我们今天华北现代人的直接祖先,但有过渡迹象,我们在考古中也致力于寻找‘许昌人’与今天华北地区现代人之间的链条。”

“许昌人”研究还会带来啥惊喜?

对于“许昌人”的研究已经产出了众多突破性成果,后续是否还会有更重要的发现?

“许昌人化石的研究结果发表,只是完成多项前沿课题的一小部分。”李占扬说,在省科技厅支持下,“河南省东亚现代人起源国际联合实验室”已设立。作为实验室负责人,李占扬表示将按照“开门研究、合作共赢”的思路,组织若干个国际团队进行联合攻关。

为了验证和解决许昌人遗址发掘中的一些疑惑,2017年,李占扬带领中国第一支现代人起源考古队赴肯尼亚考古发掘,正式加入了在非洲探索人类起源的“国际考古俱乐部”。

“中国学者走出国门开展考古工作,是整个国家经济和文化发展的必然产物。”李占扬表示,这种以中国考古学者为主体,以长期课题为导向的出国考古工作,正逐渐成为中国考古的“新常态”。

“人类演化研究虽然不能解决国计民生的重大问题,但能在世界上发出中国自己的声音,提高国民的文化自信。”李占扬告诉记者,如果把“中国改写人类的演化历史”假设为一本书的题目,“许昌人”现在的成果仅仅是其中的一个章节或片段。
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