中国最古老的石器,比中国最早的人化石早了整整一百多万年。几十年来,考古学家一直在追一个问题:那些工具是谁造的?
今年二月,一组新的测年数据让这个谜的答案往前推进了一大步。湖北郧县学堂梁子遗址出土的直立人头骨,被重新测定为距今约177万年——比学界此前公认的年代,早了将近60万年。
这不是小修小补,这是把东亚人类史的起点,整体往前挪了半个地质时代。
先说说这批化石到底是怎么来的。
1989年5月18日,湖北郧县博物馆的工作人员在当地麦地里做文物普查,居民随口一指,挖出了一块裹着骨化石的钙质结核。专家看了,直立人头骨,震惊学界。
一年后,距离第一具头骨不到三米的地方,第二具出土了。
然后沉寂了三十多年。直到2022年5月18日——同一天,距第一具头骨发现整整33年,又一具头骨出现在遗址剖面上,位置离前两具约33米。
这种巧合让人有点发毛,但考古学家没时间感慨。他们开始了半年多的发掘,以每两厘米为一层向下清理,把周边地层原封不动地保留下来。最后提取出土时,这具头骨实际重量超过60斤,整整是预估的两倍。
三具头骨,原位出土,地层清晰,这是郧县遗址最核心的底气。
但"底气"不等于"年代"。早期测年结果给出的数字从60万年到110万年不等,三十年里各说各话,争议一直没停。
这里要稍微解释一下为什么会这样。传统的测年方法,比如铀系法、电子自旋共振法,都依赖化石本身的化学成分,而骨骼在地下埋了这么久,里面的铀元素会不断迁移进出,这一进一出,年龄就算偏了。有研究者总结得很形象:没有年代盼年代,有了年代怕年代。
这次用的方法完全不同。
研究团队把目光投向了包裹头骨的地层里的石英砾石。石英在地表暴露时,会被宇宙射线轰出两种放射性同位素;一旦被沉积物埋起来,这个过程停止,两种同位素开始按各自固定的速率衰变。由于两者衰变速度不一样,它们的比值会随时间推移稳定变化,就像一口走得极准的钟。
更关键的是,这次不是只测一块砾石,而是从同一地层同时提取了10件样品联合分析,用等时线拟合的方式,把继承误差、埋深不足等干扰因素逐一排除——这是这种方法的独特优势。
最终结果:177万年,误差仅0.08万年。
而且这个结论还经过了第二重独立验证。出土头骨的地层,和正下方的砾石层,两组数据在误差范围内完全吻合。古地磁的检测结果也指向同一个时间节点。三条独立的证据链,指向同一个答案。
这组数据从2012年开始取样,历时近14年才出成果。精度是代价换来的。
把郧县人放进全球人类演化的坐标里,画面会变得非常有意思。
在郧县测年结果出来之前,东亚的直立人年代纪录保持者,通常被认为是蓝田人——陕西出土的直立人头骨,可靠年代约163万年。而云南元谋人虽然有更早的测年数据,但问题在于,那两枚牙齿是地表采集的,没有明确的地层位置,年代可靠性始终存疑。
郧县人的优势恰好在这里。原位出土,地层明确,测年可靠,这三条加在一起,使它顺理成章地成为东亚迄今最早、同时最站得住脚的直立人记录。
然后我们往西看。
目前非洲以外最早的直立人化石,出土于格鲁吉亚一个叫德马尼西的遗址,年代大约是178万到185万年前。
把这两组数字放在一起算一下:郧县人与德马尼西人,年代差距最小可能只有一两万年。而这两个地方之间,横跨整个亚欧大陆,直线距离超过六千公里。
这意味着什么?意味着当时的直立人,在走出非洲之后,用了不到十万年的时间,就从西亚一路迁徙到了东亚内陆深处。这个速度,放在人类演化史的尺度上,几乎算是"一眨眼"。
不过更有意思的,是两地化石呈现出来的形态差异。
德马尼西的头骨,个体之间差异就很大,有些保留着相当原始的特征;而郧县人的头骨,已经更接近典型直立人,甚至有研究者指出,某些细节里隐约能看到后来智人的影子。
两具几乎同时代的化石,相距数千公里,长相却走向了两个方向。
这说明,走出非洲的早期人类,从一开始就不是一条整齐的队伍向东推进,而更可能是多个支系同步扩散,各自演化,各自分化。人类进化树不是一根竹竿,长得更像一片竹林。
说回开头那个谜。
中国最古老的石器遗址,在山西芮城,叫西侯度。那里的石器被测定为距今约243万年,出土时还伴随着疑似用火的烧骨痕迹——换句话说,在243万年前,这片土地上已经有某种人属生物,在用工具、可能还在用火。
紧接着,陕西蓝田上陈遗址,也有大约210万年的石器记录。
而郧县人是177万年。
两者之间有足足66万年的空白。石器和用火的痕迹,比我们找到的最早人化石,早了将近七十万年。
郧县177万年这个新数据,把这段空白缩短了一些——但缩短之后,问题反而更尖锐了:243万年前的工具,到底是谁造的?
是比郧县人更早抵达这里的另一支人属物种?还是直立人到达东亚的时间,其实远比177万年更早,只是化石还没被找到?
这个问题目前没有答案。
但有意思的是,把这个问题推到台前的,是中国学者自己。
南京师范大学的沈冠军教授,多年来一直在做一件不太受关注但影响深远的事——他把宇宙成因核素测年这套方法引入中国,重新测定了包括周口店、西侯度在内的多个关键遗址的年代,不断发现:中国古人类遗址的真实年代,普遍比原有记录更古老。
郧县这篇论文,第一作者和通讯作者都是中国学者,主导机构是国内的高校和研究院,国际机构只是合作者。
这和过去几十年的格局不一样。以前,国际学者掌握技术,中国学者提供标本;现在,中国学者自己掌握了测年的话语权。
而这一切,从技术上讲,是建立在一个从2006年才正式建成的实验室之上的——西安加速器质谱中心,中国第一个专用于地球环境科学研究的多核素分析平台,前后历时整整十年才落地。没有这套仪器,177万年这个数字就无从算出。
2024年秋天,"郧县人"正式进入初中历史教科书,出现在七年级第一单元第一课。以后每一个中国学生,学到人类起源,第一个遇到的名字就是郧县人。
从麦地里偶然刨出的一块结核,到几代学者前赴后继、一次次更新仪器和方法,再到课本第一页——这条线,走了整整35年。
而西侯度243万年的工具,依然在等一个答案。