探討人類起源和演化的最重要和最直接的證據(jù)是古人類化石；然而，由于古人類化石非常罕見且難以獲得，加上多數(shù)發(fā)現(xiàn)的人類化石保存不完整或者年代、地層有爭議，對(duì)于人類演化的認(rèn)識(shí)還存在很多不清楚的地方。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的化石證據(jù)，最早的古人類化石出現(xiàn)在非洲，人類在非洲至少經(jīng)歷了 600~700 萬年的演化歷程。在距今 200 萬年左右，非洲的直立人開始向歐亞大陸擴(kuò)散；此后，各地的古人類經(jīng)過演化、遷徙和融合，最終形成世界各地的現(xiàn)代人。對(duì)于中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的古人類化石及其演化模式，爭論最多的焦點(diǎn)問題之一是“中國境內(nèi)出現(xiàn)的早期智人的來源，以及是否與歐洲古人類有過基因交流”。

距今 10~30 萬年，中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些體質(zhì)特征位于直立人和現(xiàn)代人之間的“早期智人”或者稱“古老型智人”，例如大荔人、金牛山人、馬壩人等。對(duì)于這些早期智人的來源及演化模式，目前還不是很清楚。一些學(xué)者提出，中國的早期智人可能來自歐洲或者非洲的海德堡人，他們侵入中國境內(nèi)后，替代了本土的古人類；另外一些學(xué)者認(rèn)為，中國的早期智人是由本土的古人類連續(xù)進(jìn)化附帶雜交演化而來。最近，在河南靈井遺址發(fā)現(xiàn)的兩件距今 10.5~12.5 萬年前的許昌人頭骨化石，為探討這一階段中國古人類的演化模式提供了重要信息。

靈井遺址（34°04′08.6″N，113°40′47.5″E，海拔高度117 m）位于河南省許昌市西北約15 km的靈井鎮(zhèn)。遺址為河湖相沉積，分布面積約 3 萬 m²，這里發(fā)育有若干小型湖泊，水源來自由自西向東斷裂帶的地下暗河。湖泊四周地勢(shì)較高，周圍是起伏不大的丘崗地貌，湖水沒有向外流的出口，所以流動(dòng)性較差。1965 年，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的周國興在地表采集到 1000 余塊古人制作的石英片和不少動(dòng)物化石，提出靈井鎮(zhèn)可能是古人類生存棲息過的場所。2005—2017 年，河南省文物考古研究所李占揚(yáng)帶領(lǐng)的考古隊(duì)對(duì)靈井遺址展開了正式發(fā)掘，目前已發(fā)掘面積為 551m²（圖 1），包括兩個(gè)探溝（T1和 T2）和 12個(gè)探方（分別命名為T3到T14）。

（a）靈井遺址空中俯視圖，紅框內(nèi)為靈井遺址；（b）發(fā)掘前靈井遺址景象；（c）2005—2015年發(fā)掘探方及其編號(hào)；（d）T9示人類化石發(fā)現(xiàn)探方

圖 1 靈井遺址及發(fā)掘面積

靈井遺址已發(fā)掘的堆積物深度為9 m，自上而下堆積物可分為 11層，地層序列的年代從晚更新世早期延續(xù)到全新世早期。在第 5層，發(fā)現(xiàn)有動(dòng)物骨骼化石、細(xì)石器、早期陶片、雕刻藝術(shù)品、鉆孔的駝鳥蛋殼裝飾品和其他目前難以歸類的文化遺物，¹⁴C 年代測(cè)定為距今 1.3萬年左右。在第 10層底部和第 11層，發(fā)現(xiàn)了大量的哺乳動(dòng)物化石和 2萬余件石制品和大量動(dòng)物骨骼碎片。2007 年和 2014 年，在第 11 層的 T9 探方，發(fā)現(xiàn)了人類頭骨化石的碎片（圖 1），命名為“許昌人”，通過地層對(duì)比、動(dòng)物群組成分析及光釋光測(cè)年等多種方法的綜合研究，人類化石的年代被確定為 10.5~12.5 萬年前。

許昌人頭骨化石出土?xí)r已經(jīng)破裂成碎片，共計(jì) 45塊。經(jīng)過鑒定，確認(rèn)這些頭骨碎片代表 5個(gè)個(gè)體，其中 1號(hào)和 2號(hào)個(gè)體相對(duì)較為完整：許昌 1號(hào)由 26塊游離的頭骨碎片組成，復(fù)原后的頭骨保留有腦顱的大部分及部分底部, 代表一個(gè)年輕的男性個(gè)體（圖 2）；許昌 2號(hào)頭骨由 16 塊游離的碎片拼接而成，復(fù)原后的頭骨保存有腦顱的后部，為一較為年輕的成年個(gè)體（圖 3）。骨片的石化程度很深，絕大多數(shù)碎片斷裂處沒有受到腐蝕，保存狀況良好。這些碎片分布區(qū)域在數(shù)平方米范圍內(nèi)，結(jié)合所出土的部分石制品和骨制品可以拼合的情況，遺址中文化遺物屬于原地埋藏性質(zhì)，沒有發(fā)生較大距離的搬運(yùn)現(xiàn)象。

（a）前面觀；（b）頂面觀；（c）右側(cè)面觀；（d）左側(cè)面觀；（e）后面觀；（f）底面觀

圖 2 許昌 1號(hào)頭骨的 3D虛擬復(fù)原

（a）后面觀；（b）左側(cè)面觀；（c）右側(cè)面觀；（d）后下面觀；（e）內(nèi)側(cè)面觀；（f）底面觀

圖 3 許昌2號(hào)頭骨的 3D虛擬復(fù)原

研究小組采用形態(tài)觀測(cè)、高精度CT掃描、手工及三維虛擬復(fù)原等手段，對(duì)許昌人頭骨進(jìn)行了拼接和復(fù)原。在此基礎(chǔ)上，對(duì)許昌人頭骨形態(tài)特征、測(cè)量數(shù)據(jù)、腦形態(tài)、腦量、顱骨內(nèi)部結(jié)構(gòu)等特征進(jìn)行了細(xì)致的研究，并與世界范圍內(nèi)古人類化石及數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。研究發(fā)現(xiàn)：許昌人頭骨呈現(xiàn)復(fù)雜的混合及鑲嵌性形態(tài)特征。

1）腦顱的擴(kuò)大和纖細(xì)化：1 號(hào)頭骨的顱容量約為1800cc，2 號(hào)頭骨雖然小于 1號(hào)，但也位于晚更新世人類的平均值附近。骨壁變薄，顱形圓隆，枕圓枕弱化，眉脊厚度中等。從中更新世到晚更新世早期，人類腦量具有增大及纖細(xì)化的演化趨勢(shì)，許昌頭骨明顯擴(kuò)大的腦量符合這一演化特點(diǎn)，進(jìn)一步證實(shí)這一時(shí)期的人類具有相似的演化模式。

2）具有東亞中更新世早期人類（如周口店直立人、和縣直立人等）的原始及共同特征：包括低矮的頭骨穹隆、扁平的腦顱中矢狀面、最大顱寬的位置靠下、短小并向內(nèi)側(cè)傾斜的乳突。許昌人頭骨具有東亞古人類一些原始特征及若干共同的形態(tài)特征，提示從更新世中、晚期，東亞古人類可能具有一定程度的連續(xù)演化模式。

3）具有與典型的尼安德特人相似的兩個(gè)獨(dú)特性狀：一個(gè)性狀表現(xiàn)在項(xiàng)區(qū)，包括不發(fā)達(dá)的枕圓枕、不明顯的枕外隆突伴隨其上面的凹陷；另外一個(gè)性狀是內(nèi)耳迷路的模式，前、后半規(guī)管相對(duì)較小，外半規(guī)管相對(duì)于后半規(guī)管的位置較為靠上。這兩個(gè)獨(dú)特性狀，其中一個(gè)性狀（枕圓枕上凹/項(xiàng)部形態(tài)）在東亞早期人類頭骨不清楚；另外一個(gè)特征（內(nèi)耳迷路比例）在東亞古人類只出現(xiàn)了1例。許昌頭骨在枕圓枕上凹和顳骨內(nèi)耳迷路半規(guī)管的形態(tài)上與歐洲的尼安德特人相似，暗示了兩個(gè)人群之間基因交流的可能性。許昌人頭骨具有的這種混合性，尤其是鑲嵌性頭骨形態(tài)特征，反映東亞更新世人類演化特點(diǎn)既具有一般性的趨勢(shì)，同時(shí)還呈現(xiàn)一定程度的地區(qū)連續(xù)性以及與其他地區(qū)古人類之間的交流。

近 10 余年來，中國古人類學(xué)取得了一系列重要進(jìn)展：新發(fā)現(xiàn)了一批古人類化石, 如田園洞、黃龍洞、智人洞、道縣等；采用一些新的研究方法和手段對(duì)新發(fā)現(xiàn)和以往發(fā)現(xiàn)的中國古人類化石進(jìn)行了深入的研究，取得一批原創(chuàng)性研究成果，提出早期現(xiàn)代人至少 10 萬年前在華南地區(qū)出現(xiàn)、部分中國更新世晚期人類化石具有歐洲尼安德特人形態(tài)特征等觀點(diǎn)。同時(shí)在研究中注意到東亞地區(qū)更新世晚期人類演化不同步，在化石形態(tài)方面呈現(xiàn)明顯區(qū)域性差別。這一地區(qū)早期現(xiàn)代人直接祖先的地區(qū)分布及化石特征還不清楚，尤其缺乏可靠的化石證據(jù)。許昌人化石的發(fā)現(xiàn)和研究為探討這一問題提供了新的化石證據(jù)，許昌人頭骨化石呈現(xiàn)的復(fù)雜及鑲嵌性形態(tài)特征為中國古人類演化的地區(qū)連續(xù)性以及與歐洲古人類之間的交流提供了一定程度的支持。但需要指出的是，東亞更新世晚期人類演化比以往研究認(rèn)為的要復(fù)雜的多。東亞古人類演化并非單純的“線性進(jìn)化”或者“取代”的簡約模式，在晚更新世早期，東亞地區(qū)可能并存多種古人類群體，不同群體之間有雜交或基因交流。

與許昌人頭骨化石同時(shí)出土的，靈井遺址還發(fā)現(xiàn)了大量的哺乳動(dòng)物化石、人工石制品和骨質(zhì)工具，并得一系列進(jìn)展，為探討許昌人的行為方式及生活環(huán)境提供了重要參考資料。

哺乳動(dòng)物化石研究

靈井許昌人遺址出土的已鑒定出的哺乳動(dòng)物化石共有 21 個(gè)種，包括 8 個(gè)滅絕種類和 13 個(gè)現(xiàn)生種，以原始牛和普通馬兩種動(dòng)物均為壯年個(gè)體占據(jù)數(shù)量優(yōu)勢(shì)，兼有一定比例幼年成員的一種死亡年齡模式，表明遺址主人已經(jīng)是很熟練的狩獵者。

根據(jù)靈井哺乳動(dòng)物所反映的自然環(huán)境，可以初步斷定許昌人生活的時(shí)期為較溫濕的草原灌木環(huán)境。動(dòng)物群的生態(tài)環(huán)境應(yīng)為平原地區(qū)以開闊的草原為主，鑲嵌有零散的森林和混交林，屬北溫帶半濕潤－半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年平均溫度應(yīng)和現(xiàn)在相當(dāng)。湖泊周圍有片狀草原，吸引了大批普通馬和野驢等食草動(dòng)物。近處是一片遼闊的崗地，地勢(shì)起伏不大，有大片的草原和樹木，湖泊優(yōu)質(zhì)的泉水為人類和動(dòng)物提供了飲用水源。遠(yuǎn)處丘崗地帶分布著灌木林，便于鬣狗、熊等出沒。另外，湖相沉積中出土的較大型的龜類代表水域有一定的深度，許昌人除進(jìn)行狩獵以外，可能還兼有小規(guī)模的捕撈。

長期以來，動(dòng)物考古學(xué)家把原始牛和非洲水牛視為極端危險(xiǎn)而難以獵獲的動(dòng)物，“壯年居優(yōu)死亡模式”在靈井動(dòng)物群原始牛和普通馬化石材料中的出現(xiàn)表明，“許昌人”已經(jīng)掌握了足夠的狩獵知識(shí)與技能，他們對(duì)于周邊自然環(huán)境也有了非常深入的了解和適應(yīng)，更是在和大型食草類動(dòng)物的關(guān)系上，古人類顯然已熟知了這些“鄰居”的生活習(xí)性或遷徙規(guī)律，因此，他們總是能夠適時(shí)實(shí)調(diào)整自己的狩獵方式和生存策略，從而保證他們可以經(jīng)常性地獵獲到性情兇猛的原始牛和普通馬的壯年個(gè)體。

人工石制品研究

靈井遺址 2005—2016 年發(fā)掘出土的石制品 2 萬件（圖 4），為探討“許昌人”的技術(shù)行為，以及深入認(rèn)識(shí)中國舊石器技術(shù)的發(fā)展軌跡提供了重要依據(jù)。靈井許昌人遺址石核剝片方式多樣化，且以單面單向剝片、不規(guī)則多向剝片和向心剝片為主，顯示出“許昌人”已經(jīng)掌握熟練的剝片技術(shù)。從工具的分析結(jié)果看，靈井許昌人遺址的工具尺寸以小型為主，大型工具數(shù)量很少，這可能與工具的作用對(duì)象有關(guān)。類型學(xué)分析顯示，靈井許昌人遺址的小型工具類型多樣，特征顯著，目前發(fā)現(xiàn)有刮削器、鋸齒刃器、凹缺器、石鉆、匯聚型工具、尖狀器等，這些也是西方舊石器時(shí)代中期遺址較為常見的工具類型。少量底部經(jīng)過修理的尖狀器的發(fā)現(xiàn)，意味著靈井許昌人遺址存在復(fù)合型工具。靈井許昌人遺址中有數(shù)量較多的工具加工精細(xì)。從修疤特點(diǎn)和刃緣形態(tài)的觀察分析看，“許昌人”很可能使用了軟錘法和壓制法加工石英類工具。初步打制實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，使用壓制法可以有效地克服石英原料在打制過程中易斷裂的缺陷，制作出刃緣規(guī)整的工具。用斷塊加工而成的工具在數(shù)量上遠(yuǎn)多于以石片加工成的工具，體現(xiàn)出古人類面對(duì)石英原料所采取的靈活、高效的利用策略。

圖4  靈井遺址出土的石制品

骨質(zhì)品及軟錘技術(shù)工具研究

與許昌人化石伴生的，出土了大量的骨骼碎片，以肢骨為多，骨骼表面有人工改造的痕跡。其中，發(fā)現(xiàn)了 7 件骨質(zhì)工具（圖 5），其中 6 件以動(dòng)物破裂長骨為原料，1 件以鹿角為原料。這些骨質(zhì)工具主要作為軟錘來制作和修理石器，軟錘工具的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于認(rèn)知中國舊石器時(shí)代技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。其中，既有權(quán)宜性使用方式，即使用屠宰動(dòng)物過程中隨即產(chǎn)生的長骨作為軟錘來修理石器，軟錘使用后很快丟棄，使用程度低；也有維護(hù)性使用方式，即選擇經(jīng)過風(fēng)化的長骨作為軟錘來修理石器，長骨上保留的打擊疤痕集中，是長時(shí)間循環(huán)使用的結(jié)果。另外，古人類很可能有意識(shí)地對(duì)風(fēng)化的長骨進(jìn)行修型，以方便這類軟錘工具的攜帶。以上不同的行為策略表明古人類對(duì)骨質(zhì)材料的性質(zhì)已經(jīng)有了很好的認(rèn)識(shí)。此前，年代最早的骨質(zhì)工具是發(fā)現(xiàn)于貴州舊石器時(shí)代晚期馬鞍山遺址的骨質(zhì)尖狀器工具，距今約 3.5 萬年。許昌人遺址軟錘工具的發(fā)現(xiàn)表明，中國古人類對(duì)骨質(zhì)資源的開發(fā)和利用遠(yuǎn)比我們知道的早得多。

圖5  靈井遺址出土的軟錘技術(shù)骨質(zhì)工具

目前，靈井遺址的發(fā)掘面積只有 500 余 m²，未來發(fā)掘潛力還很大。除人類化石、石制品、哺乳動(dòng)物化石和軟錘技術(shù)等重要研究之外，遺址還發(fā)現(xiàn)了一些具有人類刻劃痕跡的動(dòng)物骨骼。采用拉曼光譜儀、能譜儀測(cè)試技術(shù)顯示，刻劃痕跡上具有赤鐵礦殘留，可能代表中國最早的現(xiàn)代人類行為能力的重要發(fā)現(xiàn)。通過有效的科技考古手段，揭示蘊(yùn)含在標(biāo)本上的古人類心智的信息，是今后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)的。同時(shí)，結(jié)合已發(fā)現(xiàn)的修理石器的軟錘工具，以及可能存在的壓制法制作石器的骨質(zhì)工具，采取大量試驗(yàn)手段，對(duì)遺址石器制作技術(shù)進(jìn)行最大限度的探索。另外，以往研究的動(dòng)物埋藏學(xué)材料僅為 2005 和 2006 年度發(fā)掘出土的動(dòng)物骨骼，在其后 10 多年發(fā)掘中，又出土了大量的動(dòng)物骨骼，這批材料的研究也已列入工作計(jì)劃。關(guān)于遺址的年代，以往所使用的主要是地層中石英和長石礦物的光釋光年齡，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)動(dòng)物長骨的骨腔內(nèi)結(jié)晶較好的方解石，為鈾系測(cè)定化石年齡提供了很好的樣品?？傊?，經(jīng)過 14 年考古發(fā)掘與多學(xué)科研究，靈井許昌人遺址發(fā)掘或研究均取得了豐碩的成果，已成為中國乃至世界上最重要的古人類文化遺址之一，已經(jīng)或正在證明它是一處研究潛力巨大的史前文化遺址。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41672020, 41630102）

參考文獻(xiàn)（略）