沈冠軍：北京猿人生活在距今７７萬年前:北京猿人距今多少年

　　 　　北京猿人到底有多老？ 　　3月12日，中國科學(xué)家沈冠軍與他的美國合作者達(dá)里?格蘭杰撰寫的文章登上英國《自然》雜志封面，文章稱“北京猿人生活在距今77萬年前”。
　　這一論斷非同小可，在我國激起了一陣波瀾，以至有的新聞媒體呼吁改寫現(xiàn)行的教科書，因?yàn)檫^去關(guān)于北京猿人生活在50萬年前的結(jié)論已經(jīng)被“否定”了。
　　面對這種用最新測年方法所得出的“最新結(jié)論”，有贊同的，有質(zhì)疑的，讓人們不禁發(fā)出疑問――
　　
　　3月12日，英國《自然》雜志發(fā)表了一篇題為《用鋁鈹同位素比值(26Al/10Be)埋藏方法測定周口店直立人的年代》的文章，該文作者、中國科學(xué)家沈冠軍在文中指出，“北京猿人生活在距今77萬年前”。
　　改變源于科學(xué)家找到了新的測年方法�！斑@好比稱東西，你沒法用普通的秤測出汽車的重量。”在一間簡陋的實(shí)驗(yàn)室里，把自己年齡精準(zhǔn)表達(dá)為“65.5歲”的沈冠軍說。過去20年來，他一直在尋找一桿能稱更大重量的“秤”，就為了能把北京猿人的“歲數(shù)”算得再精準(zhǔn)些。
　　
　　“小米加步槍”解決采樣難題
　　
　　沈冠軍找到的“新秤”被稱為“鋁鈹埋藏測年法”。1997年，美國普度大學(xué)教授達(dá)里?格蘭杰提出，可以通過測定石英砂中鋁26和鈹10的比例，來確定沉積物的年代。
　　此次對周口店遺址采取鋁鈹埋藏測年法，實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和技術(shù)都來自這位美國同行。對于這一點(diǎn)，沈冠軍并不諱言，甚至，采集石英砂樣品的方法也是格蘭杰教授通過電子郵件指導(dǎo)的。
　　當(dāng)然，采樣不像撿雨花石那樣簡單。在南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院的一間實(shí)驗(yàn)室里，沈冠軍饒有興致地演示了富有“中國特色”的采樣過程。由于經(jīng)費(fèi)并不充裕，他的團(tuán)隊(duì)幾乎是用“小米加步槍”的手段解決了采樣中的種種難題。
　　參照一本《北京猿人遺址綜合研究》，沈冠軍從2004年開始，帶著他的團(tuán)隊(duì)在周口店遺址尋找石英砂�！皠偼诔鰜淼娜�是泥巴，足足有10公斤�！爆F(xiàn)場用水把這些泥徹底沖洗之后，他們把其中一些“膠結(jié)物”泡在鹽酸里，曬干后，把篩選過的粗砂帶回實(shí)驗(yàn)室。
　　按照實(shí)驗(yàn)步驟，這些顏色灰黑的粗砂需要被灌在一個裝滿氫氟酸的塑料瓶里，長時間滾動、加熱。
　　只是，在中國境內(nèi)很難找到專業(yè)的加熱儀器，于是沈冠軍花了400元錢，買來一臺街頭烤香腸的滾動烤腸機(jī)，經(jīng)過幾周的“翻滾”，大部分雜質(zhì)被溶解。再通過重液分離，最終只留下0.2毫米～0.9毫米的石英砂。
　　在成為樣品之前，這些砂子還得接受磁性檢測。“一臺磁選儀大概要人民幣20多萬元，我們整個課題申請到的經(jīng)費(fèi)只有32萬。”沈冠軍苦笑著說。于是，他讓學(xué)生花2元錢，從南京夫子廟的小商品市場買了個大喇叭，取出里面的磁鐵，就用這個“土辦法”把磁性物質(zhì)全部清除出局。
　　2004年底，第一批3個樣本被送到美國，結(jié)果全部失敗，沒有得到有意義的數(shù)據(jù)�！拔覀円獪y的是鋁26，樣本里的鋁27太多了�！�
　　美國同行告知沈冠軍，“加速器質(zhì)譜儀”的分辨率在短期內(nèi)不可能提高，實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行下去，只能靠解決樣本自身的問題。于是沈冠軍想到，“用手來挑�！彼�把這個想法告訴格蘭杰，對方覺得不可思議。
　　“作為實(shí)驗(yàn)室里的老手，有時候就得像鄧亞萍一樣，會打些‘非常規(guī)球’。”沈冠軍笑著說。
　　通過觀察，他發(fā)現(xiàn)石英砂中有的有顏色，有的是包裹體，有的中間有“芯”。沈冠軍請來幾個學(xué)生，把石英砂按照表觀性狀分類，分別測鋁27的含量。結(jié)果顯示，那些半透明、沒顏色的樣本，鋁27含量較低。
　　于是，沈冠軍找了個抽屜，裝進(jìn)4根日光燈管，上面蒙一塊毛玻璃，算是底光照明。他雇了幾個本科生，對樣品進(jìn)行人工遴選，“報酬是每小時5塊錢，后來漲到7塊錢”。
　　最終呈現(xiàn)在記者眼前的那包石英砂，像被輾碎的玉石一樣，光潔、透明。類似這樣的6件石英砂樣本和4件早年出土于第8～9層的石英質(zhì)石制品被送到了美國實(shí)驗(yàn)室，獲得了6個有意義的數(shù)據(jù)，經(jīng)過加權(quán)平均后，確定“北京猿人”生活在距今77萬年前，誤差為正負(fù)8萬年。
　　
　　追尋20年的疑問
　　
　　自1929年發(fā)現(xiàn)北京猿人頭蓋骨化石之后，周口店就成了世界上最有價值的早期人類遺址之一。然而對于北京猿人所處的年代，卻一直眾說紛紜。
　　最初的發(fā)現(xiàn)者對沉積物和頭蓋骨形狀進(jìn)行分析，當(dāng)時的估計是“四五十萬年左右”。第一次科學(xué)的全面測定是在上世紀(jì)70年代末，當(dāng)時科學(xué)家用了不平衡鈾系法、裂變徑跡法、古地磁法等多種測年法。1991年，北京大學(xué)考古系年代實(shí)驗(yàn)室又通過用二種鈾系法測定了骨化石樣品。
　　盡管這些測定的結(jié)果有正負(fù)十幾萬年的差別，但都沒有否定“‘北京人’生活在距今四五十萬年前”的結(jié)論。
　　也正是從1990年代初開始，自法國留學(xué)歸國的沈冠軍開始了對周口店的年代研究。在這位學(xué)放射化學(xué)專業(yè)出身的科學(xué)家看來，骨骼化石并不是理想中測年的載體，因?yàn)槟甏�信息記錄在骨頭里不是高保真體系，誤差很大。因此他更愿意從山洞中純凈致密的鐘乳石鈣板中尋找答案。
　　1991年，沈冠軍對周口店第一地點(diǎn)的第1-2層鈣板進(jìn)行阿爾法能譜鈾系法測年，結(jié)果為42萬年，比過去認(rèn)定的提早了至少10萬年。
　　這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓沈冠軍對“北京猿人距今四五十萬年”的說法產(chǎn)生了懷疑，“第一地點(diǎn)的沉積物分為17層，從第10層起，就有人類活動的遺跡�！彼�覺得，如果第1-2層就有40萬年左右，那么“四五十萬年”的數(shù)字顯然是被低估了。
　　到上世紀(jì)90年代，一種名為“熱電離質(zhì)譜鈾系測年法”的新方法被應(yīng)用在古人類遺址的年代測定上。2001年，沈冠軍與美國同行合作，用此方法測得周口店第1-2層為“距今40萬年”，誤差僅為1萬年；同時，測得第5層鈣板的年代至少為60萬年。而60萬年已經(jīng)是質(zhì)譜鈾系法可以測定的極限。
　　“秤砣已經(jīng)挪到頭了。”沈冠軍解釋說，“到60萬年的時候，質(zhì)譜鈾系法得出的數(shù)據(jù)，其誤差已大到接近不合理的地步，沒法繼續(xù)往前推進(jìn)�！�
　　正當(dāng)沈冠軍的探索不得不止步之際，2003年，《科學(xué)》雜志刊登了美國普度大學(xué)教授達(dá)里?格蘭杰的研究成果，格蘭杰與古人類學(xué)家合作，利用“鋁鈹埋藏測年法”測定了南非一個古人類遺址的年代。
　　對于這一方法的原理，沈冠軍解釋說，當(dāng)宇宙射線打到地面時，會將石英(二氧化硅)中的硅原子和氧原子打破，生成鋁和鈹?shù)耐�位素。在地表時，這兩種同位素的比值一般固定在6.8左右，當(dāng)石英被埋入地下，不再受到宇宙射線“轟擊”后，這兩種同位素都停止生成，并開始衰變。由于衰變速度不同，兩者的比例開始變化，這種變化的表觀半衰期是150萬年。換句話說，埋的時候比值是6.8，150萬年后是3.4。
　　隨著“加速器質(zhì)譜儀”的出現(xiàn)，科學(xué)家們可以通過準(zhǔn)確測定這兩種同位素的含量，由此計算出石英埋入地下的時間。
　　“全世界只有很少幾臺能精確測定鋁26的加速器質(zhì)譜儀，來自世界各地的專家都會把樣品寄到格蘭杰那兒，排著長隊(duì)等待測試�！鄙蚬谲娬f�；蛟S是考慮到周口店遺址的重要價值，2004年，格蘭杰答應(yīng)了沈冠軍提出的合作要求。
　　
　　北京猿人是耐寒一族？
　　
　　生存年代往前推進(jìn)了20多萬年，這對北京猿人來說，有著非同一般的意義。
　　《自然》雜志為此在封面配了一句英文的雙關(guān)語：“Peking man was cool (北京猿人真酷)”，“cool” 在這里還有寒冷的意味。美國學(xué)者拉塞爾?喬洪撰文指出，“77萬年”將北京猿人生活的環(huán)境，移向了一個更寒冷的時代，將促使學(xué)術(shù)界重新認(rèn)識北京猿人在寒冷氣候下的生存能力。
　　論文的第二作者，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員高星，在接受記者采訪時曾表示，原先所說的“四五十萬年前”，地球正處于相對溫暖的間冰期(兩個冰期之間)，而77萬年前則是一個比較寒冷的冰期。這表明，人們對北京猿人適應(yīng)環(huán)境的能力需要重新認(rèn)識，比如用火問題。
　　對火的使用本是北京猿人遺址中的一個重大發(fā)現(xiàn)，那里有厚達(dá)數(shù)米的灰燼層。但是上世紀(jì)80年代以來，國外一些學(xué)者對北京猿人主動用火的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)，認(rèn)為用火遺跡可能是自然野火等原因造成的，甚至可能是動物糞便“變質(zhì)”留下的痕跡。在高星看來，此次測年結(jié)果對應(yīng)的氣候條件，將使更多學(xué)者重新考慮人為用火的可能，畢竟77萬年前的氣候條件，對北京猿人的耐寒能力，提出了更大的挑戰(zhàn)。
　　實(shí)際上，在周口店北京人遺址博物館里，就陳列著一些燒過的動物骨頭化石。沈冠軍的團(tuán)隊(duì)在采樣時，也發(fā)現(xiàn)了一些“燒骨碎片”，沈冠軍認(rèn)為，這些也對“主動用火”一說提供了支持。
　�。ㄕ�自4月1日《中國青年報》，作者為該報記者。標(biāo)題有改動）

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