1929年12月2日，北京西南的周口店遺址出土了北京猿人頭蓋骨化石，轟動全球，那是東亞大陸舊石器時代直立人的明確證據。而2009年最新的定年研究，更將他們的生存年代從50萬年前推進到77萬年前。
(照片提供/科學人)
重點提要
■周口店北京人遺址的發掘工作在1918年展開，大量古人類化石相繼出土，引發一波考古熱潮。
■過去認為，北京人的生存年代是距今50萬年前，但最新定年研究指出，應為氣候更寒冷的77萬年前。
北京人遺址是一個東西縱長約140公尺，南北橫寬約30公尺的石灰岩洞穴，位於北京市西南大約50公里的房山區周口店鎮龍骨山上。附近的主要地形為低山丘陵和山前衝積扇，在這些石灰岩低丘中，有許多溶洞、裂隙和豎井。這裡背靠峰巒起伏的西山山脈，面臨廣闊肥沃的華北平原，生態環境多樣，自然資源豐富，氣候溫暖適宜，還有周口河從山腳下汩汩流淌，提供了充足、便利的水源。
石灰岩山體中的洞穴渾然天成，提供了遮風避雨禦寒的天然場所。如此優越的地利條件，使這裡很早就成為古人類和其它古動物理想的棲息場所。北京人就是以這些洞穴為家，斷斷續續生活了數十萬年，留下了大量的化石材料和數萬件石器，以及用火、狩獵、採集等早期人類活動的遺蹟，都是研究遠古先民的生活狀況和適應能力的珍貴科學資料。
自古以來，周口店地區的居民多以開山採石和挖煤為生，在開採石灰石的過程中，屢可發現岩洞和裂隙中蘊藏的哺乳動物化石。1918年，瑞典地質學家安特生（Johann G. Andersson）開啟了小規模試掘，隨之引發一波大規模的發掘行動，到了1937年，由於戰火連連，周口店的發掘工作被迫中斷。這期間一共挖出了三顆古人類牙齒（目前存放於瑞典烏普薩拉大學），以及五個北京人頭蓋骨化石，遺憾的是，這五個北京人頭蓋骨在珍珠港事件後神秘失蹤，至今下落不明。
1949~1981年，中國科學院古動物與古人類研究所又對北京人遺址進行了五次挖掘，發現了北京人的六枚牙齒、兩件破碎肢骨、一具下頜骨，以及一具頭骨上的兩個碎片，並獲得了大量的哺乳動物化石和石器。有趣的是，1966年發現的一片頂骨和一片枕骨，恰好可以與1934年和1936年在同一層位（第3層）所發現的另外兩塊頭骨碎片的模型，合成一具相對完整的頭蓋骨，這是1927年正式發掘至今所發現的第六具頭蓋骨，也是現在我們所能看到的唯一一具北京猿人頭骨的真正化石。最近20年來，在周口店遺址的核心區未再進行大規模的考古發掘，但是小規模的試掘、對剖面的清理與取樣測試，以及許多學科研究卻一直沒有間斷。
正在上演的故事--北京人遺址發掘與清理
如今，北京人遺址內的大量史前堆積，大都已經被發掘殆盡，目前保留下來的只有遺址西剖面向西延伸的一小部分堆積和鴿子堂內的部分堆積。西剖面所代表的部位，以前出土過人類化石，目前是遺址中最具科學價值的，它不僅保存了北京人遺址最完整的地層序列和豐富的科學信息，同時也是對遺址進行採樣測試和考察參觀的聚焦之地，因此我們將其比喻為遺址的「心臟」，重要性不言而喻。
然而，自從1937年的大規模發掘停止之後，遺址一直處於露天狀態，在長年累月的風吹、雨淋、冰凍、雪浸之下，已受到嚴重的蠶食與損害，導致剖面出現了凹凸不平、上突下縮的松垮情況，有局部坍塌的隱憂，同時也嚴重妨礙了遺址地層的科學展示以及剖面加固方案的實施。
最近幾年，北京人遺址西剖面的上部地層更是出現了較為明顯的斜向延伸的堆積層開裂，而且有逐漸加劇之勢。同時，由於這一部位的下部地層為較鬆軟的灰燼層堆積，因風化脫落凹陷，造成上覆堆積幾近懸空，隨時可能坍塌，一旦垮塌勢必會對下層剖面堆積造成更大程度的破壞！因此有必要對該剖面進行搶救性清理髮掘。
2009年6月24日，搶救性發掘工作正式展開，目的是化解西剖面上部開裂的情形，消除局部坍塌、落石的隱憂，將剖面切割平整並調整出利於保存的坡度，以利後續保護加固；此外，在清理時還可對地層進行觀測和取樣，以供沉積學、環境學和年代學分析測試，建立更加系統化、更精確的年代和環境變遷架構，落實遺址的基礎科學研究。同時，透過改善剖面外觀、放置標識、進行地層序列復原等措施，也可提升科學展示的水平。
考慮到這一遺址的重要性和特殊性，在正式動土之前，發掘團隊已先利用雷射三維掃瞄技術，完整取得並保留清理前西剖面的圖像和數據，計算出剖面堆積的縱向表面積，對剖面安全隱憂進行測量並將數據數字化，為規劃清理部位、範圍、深度、角度等提供科學依據；並在現存洞穴殘壁上尋找早期發掘的標誌，恢復原始探方布局，這些記錄能幫助研究人員將過去、現在和未來的工作結合起來。
不斷更新的故事--北京人遺址重新定年
最近半個世紀以來，雖然國際上有關人類起源與演化研究的重心逐漸西移至非洲，但是北京人遺址的探索和研究並沒有停滯和沉寂，反而時常有重要的研究成果問世。
今年3月12日，本文作者之一高星、南京師範大學教授瀋冠軍，與美國學者葛蘭吉（Darryl E. Granger）等人發表〈用鋁鈹同位素比值埋藏方法測定周口店直立人的年代〉的研究，登上了《自然》雜誌的封面。與北京人遺址的早期年代研究相比，我們的研究成果將北京人的生存時間提前了20多萬年，意味著他們生活在更加寒冷的自然環境中。
從上世紀初的周口店早期發掘至今，有關北京人生存年代的研究，一直都是學界關注的焦點。1970年代以前，周口店遺址的年代主要是以生物地層學方法釐定的。藉由對遺址出土的哺乳動物化石組合的分析和對比，學者得出了北京人的生存年代屬於中更新世（大約距今50萬年前）的結論，但是對各層位的具體年代有不同的見解。
1970年代後期，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所組成了「北京猿人遺址綜合研究團隊」，使用多種定年方法對遺址各層位的絕對年代進行了一系列的分析測試，並建立起地層的年代序列，從距今約69萬年到23萬年，一共可以分為17層。由於僅在第10層以上的層位中發現過北京人的化石，因此當時研究實際上也將周口店北京人的生存年代界定在距今50萬到20萬年的範圍內。
来源:科學人
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