尼阿底遗址远景 遍地的石叶 使用全站仪测量出土遗物的三维坐标 尼阿底遗址位置 石叶 ◎张晓凌 黄锵玥 刷新了世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高、最早纪录 解决了遗传学和考古学对人类最早涉足青藏高原时间的不同认知问题 入选＂2018年度中国古生物学十大进展＂ 3月7日，中国古生物学会在南京发布了＂2018年度中国古生物学十大进展＂评选结果，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张晓凌副研究员领衔的科研团队凭其在《科学》（Science）上报道了西藏尼阿底地区的古人类活动遗迹，一举获得入选殊荣。 西藏尼阿底旧石器遗址将人类首次登上青藏高原的历史推前到4万年前，是世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高、最早纪录，刷新了学界和大众对世界屋脊人类活动历史及古人类适应环境能力的认识。 高海拔的地理条件决定了高原的两大特点：寒冷和缺氧。高寒和缺氧的环境以及相对稀少的可利用的动植物资源为人类探索和开发高原带来了重重困难。我们知道，人在缺氧的状态下大脑和身体的反应和运转速度都会相应降低，狩猎采集能力和效率都会比在平原地区低很多。因此，人类需要强健的体魄、过人的智慧和高超的技能，才能获取足够的资源维持生存并长期繁衍生息下去。 那么，最早的人类何时登上了青藏高原？古人类是如何适应高海拔地区的极端环境的？他们拥有什么样的技术和文化？人类高原文明的开端一直是学术界和大众关注的热点问题。 地面上遍布黑色石头打制的石器，数以万计 为了找到旧石器时代人类活动的原生地层和文化遗存，确定人类进驻高原的具体年代，了解古人所用石器工具的技术特点，复原青藏高原远古历史， 2011年，来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和西藏自治区文物保护研究所的科研人员们开启了艰辛漫长的科考之旅。 8年来，科学家们几乎走遍了整个西藏，发现了三十余处打制石器地点，文化遗物数量众多、类型丰富、技术特征明确，但遗憾的是依然缺乏原生地层，年代问题始终悬而未决。 石器本身是没有办法被用来测年的，研究人员一般根据地层中和石器共同出土的碳屑或动物骨骼进行碳14测年（放射性碳定年法）。如果没有碳样保存，年代学专家也可以利用埋藏石器的土壤中的石英砂进行测年，通过测定石英砂最后曝光的时间来确定石器被埋藏的时间。因此，无论采用何种测年手段，石器埋藏的原生地层都非常关键。 然而青藏高原属于抬升剥蚀区，第四纪以来，青藏高原已经隆升到现在的高度，海拔高、面积大，风沙吹不上去，因此缺乏足够的物质源来形成地层。同时，冲刷侵蚀的地质营力强烈，仅有的地层堆积也多被破坏殆尽，难以保存下来，因此青藏高原以往的旧石器时代考古学证据多为地表采的石器，缺乏地层信息，年代无从考证。 但是地层保存概率低并不代表没有，科学家们经过坚持不懈地考察，终于在色林错南岸发现了尼阿底遗址。色林错是西藏第一大湖泊，周边的自然生态环境相对较好，为古人类在此居住提供了理想适宜的生活环境。 当科考队到达色林错南部的处湖滨阶地时，惊喜地发现地面上遍布着一种黑色石头打制的石器，俯拾皆是，数以万计，其中大量的石器长薄、规整，好像石刀一样，它的专业名称叫做＂石叶＂。这些石器分布的范围东西将近1千米、南北约3千米，海拔高达4600米左右。 考古学家们敏锐地意识到如此大规模并且密集分布的石器地点很可能会有地层保存，随即，他们通过试掘确定了这是一处有原生地层的旧石器时代考古遗址。遗址位于尼阿底山的西坡上，北临色林错和错鄂，西边和南北是琼俄藏布河，背山面湖（河）。科考队根据山的名字为遗址定名为尼阿底遗址，尼阿底在藏语中意为小腿形的山。 2016年，尼阿底遗址的田野发掘正式启动，科考队按照旧石器考古方法，布设1米×1米的探方发掘。为了避免遗漏细小标本，每个探方出土的堆积单独装桶后送去过筛、拣选，然后选择重点探方，对其中的堆积进行水洗和浮选，从中提取出动物碎骨和植物种子。他们将出土标本原地编号、拍照，用全站仪记录遗物遗迹的三维坐标信息，用罗盘测量出土物的产状。发掘结束后，还要在剖面上连续提取高精度的光释光测年样品和古环境分析样品。 与此同时，科考队还在遗址周边开展了一系列的调查工作，包括追踪制作石器的原料来源、寻找相邻地区有没有古人类活动遗存等。 人类何时到达青藏高原，众说纷纭 人类利用石头打制各种工具和武器，被称为旧石器时代，是在距今二百多万到一万年前。在青藏高原特别是其腹地西藏，旧石器时代是否有人类生活，一直是个争论不休的问题。 西藏地区的旧石器时代考古工作，始于1956年开始的第一次青藏高原科学考察。目前见诸报道的打制石器地点共计95处，其中8处为学术界倾向于认为是旧石器时代遗存，因为在这8处地点没有发现细石器和磨制石器（旧石器时代的石器为打制而成，新石器时代的石器为磨制而成）。但这些标本采自地表，没有可靠地层依据和年代学基础，具体的时代无从考证，是否属于旧石器时代难以确定。 很多研究者提出，古代人群进入青藏高原发生在新石器时代，近期有一项研究还认为人类在距今3600年前在农业的促进下才开始大规模定居于青藏高原。 尽管旧石器时代考古学证据缺失，但近年来，考古学、分子生物学、古环境学等不同的学科对早期人群适应青藏高原的时间与过程、藏族人群的来源和形成过程做出推导并提出多种观点，均有待证实。 遗传学家根据对现在藏族人群的DNA研究提出，人类在旧石器时代晚期就已经在高原成功定居。一项分子生物学的研究通过对比现代藏族人群和丹尼索瓦人化石的基因序列，提出藏族人适应高原缺氧环境的一个基因突变来自远在俄罗斯西伯利亚的丹尼索瓦人的基因。考古学家和古环境学家综合整个青藏高原的考古学材料，提出＂人类征服青藏高原三阶段模式假说＂：古代人群在距今3万～2万年前到达高原周边的较低的高海拔地区（海拔3000米以下，比如宁夏）；在距今1.5万年前抵达高原边缘较高的高海拔地区（海拔3000～4000米，比如青海）；在距今6000年后才到达海拔4000米以上的极端高海拔地区（西藏）。 这些溯源推导和综合推测具有一定的合理性，为探索西藏早期历史提供了一些启示和参考，但是也存在很大的不确定性和不完备性。因此，想要解决最早西藏人的科学问题，还需要直接的考古学证据，即有可靠年代数据的人类遗存。 掌握独特的工具制作技术的尼阿底人 考古学家、年代学家和古环境学家等多学科合作的研究团队经过大量的田野工作和复杂的室内研究，掀开了尼阿底遗址的神秘面纱的一角：它是一处距今4万～3万年前的世界上海拔最高、年代最早的旧石器时代旷野遗址，出土了典型的石叶文化遗存，是青藏高原最早的人类活动证据。 由于高原植被覆盖差、保存环境恶劣，科学家在尼阿底没有发现动物化石和木炭等便于测年的样品，但年代学家在埋藏遗物的地层中系统提取了石英砂开展光释光测年。为了取得精准可靠的结果，他们连续3年在不同的探方壁上多次取样，并分别在4个独立的实验室开展测试，经过交叉检验获得相互支持、确实可信的年代数据，最终将古人类生存的年代测定为4万～3万年前。 尼阿底遗址在湖滨沉积、坡积、风沙堆积、风力剥蚀、雨水改造、冻融等营力作用下，堆积过程十分复杂。地质学家从纷繁复杂的现象中分辨出3个沉积单元，最终确定最下面的层位是埋藏石制品的原生层位。古环境学家根据地层中提取的孢粉、植硅体等数据复原出古人类在遗址活动的时期处于末次冰期的间冰阶，气候相对温暖湿润，为人类的迁徙和生存提供了环境和生态基础。 考古学家对野外发掘出土的四千余件石器（远古人群狩猎-采集的工具和武器）开展研究，发现棱柱状石叶石核和长薄、规范的石叶数量较多且特征明确。石叶技术是旧石器时代晚期的一种独特的工具制作技术，具有预制石核-定向剥片-系统加工等固定的操作链流程，其产品规范、精致、锋利，代表人类石器技术和认知能力的一座高峰。先进的石叶制作者有精心组织的剥片计划和预制终极产品的思路，代表了人类认知和行为能力发展的新高度。 高效的石叶工具为人类征服高原提供了有力的技术装备。该技术体系被认为是早期现代人的文化标识，主要流行于非洲、欧洲、西亚和西伯利亚等地区，在中国甚至是东亚旧石器文化传统中都比较少见。目前仅在中国北方有零星的发现，比如新疆、宁夏和黑龙江。尼阿底人应该与北方人群发生过文化与技术的交流，可能早在数万年前古人类就曾进行长距离的迁徙并发生融合。 尼阿底遗址是目前史前人类在高海拔地区生活的最高纪录，也是最早纪录 尼阿底遗址出土的全部文化遗物均为石器，并没有发现其他考古遗址中常见的动物碎骨和用火遗迹（人类屠宰、肢解动物、加工食物和取暖留下的遗存）。在石器组合中，绝大多数是石核、石叶和石片等石器制作的毛坯或者副产品，真正经过修理和加工的石器数量比较少。因此，尼阿底遗址应该是一个大型的石器制造场。古人在此开采石料，剥制毛坯，然后把石叶和石片进一步修理加工，制作成石器。制作完成后，古人带着石器离开此地，前往他们日常生活的地方进行狩猎采集和加工享用食物的活动，制作工具的毛坯和副产品就被弃置于此。 尼阿底遗址的石器全部是由一种黑色的原料打制而成，经过岩石切片和显微镜下观察，鉴定为板岩。调查发现，这些原料就来自尼阿底山，靠近原料是古人选择在此进行石器制作的重要原因。 根据推测，这一时期人类生活的遗址应该就在同一区域，比较大的可能性是在周边的洞穴中。在寒冷荒芜的藏北羌塘高原，洞穴可以抵御寒冷、躲避野兽，是人类栖息的美好家园。但是洞穴中的堆积被后人破坏比较严重，所以目前在青藏高原尚未有旧石器时代的考古遗址发现。希望未来在考古学家们持之以恒的工作和探索下，会有重要发现。 尼阿底遗址是目前世界上史前人类在高海拔地区生活的最高纪录，也是最早纪录。晚期智人在更新世晚期，体能增强、智能提高、技术发展和群体组织形式改良，对环境的适应和改造能力达到史无前例的高度，进而胜利登上高原，开始了人类挑战与探索高海拔极端环境的征程。 从全球范围看，此前人类活动的最高海拔遗迹发现于安第斯高原的Cuncaicha岩厦遗址，海拔4480 米，年代为约1.2万年前。尼阿底遗址的发现书写了人类挑战与征服高海拔极端环境的新纪录。 尼阿底人在距今4万～3万年前已经登上高原，他们懂得识别和利用优质原料，掌握了先进的石叶技术制作工具和武器，人类文明的史诗由此在青藏高原唱响。正如《科学》（Science）杂志的评论文章所说：＂4万～3万年前生活在4600米高原的尼阿底人，充分证明了我们这个物种作为开拓者的伟大胜利。＂