北京猿人到底有多老？ 　　3月12日，中國(guó)科學(xué)家沈冠軍與他的美國(guó)合作者達(dá)里?格蘭杰撰寫的文章登上英國(guó)《自然》雜志封面，文章稱“北京猿人生活在距今77萬(wàn)年前”。
　　這一論斷非同小可，在我國(guó)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(shū)，因?yàn)檫^(guò)去關(guān)于北京猿人生活在50萬(wàn)年前的結(jié)論已經(jīng)被“否定”了。
　　面對(duì)這種用最新測(cè)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(wèn)――
　　
　　3月12日，英國(guó)《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(cè)定周口店直立人的年代》的文章，該文作者、中國(guó)科學(xué)家沈冠軍在文中指出，“北京猿人生活在距今77萬(wàn)年前”。
　　改變?cè)从诳茖W(xué)家找到了新的測(cè)年方法。“這好比稱東西，你沒(méi)法用普通的秤測(cè)出汽車的重量�！痹谝婚g簡(jiǎn)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(shuō)。過(guò)去20年來(lái)，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(cè)年法”。1997年，美國(guó)普度大學(xué)教授達(dá)里?格蘭杰提出，可以通過(guò)測(cè)定石英砂中鋁26和鈹10的比例，來(lái)確定沉積物的年代。
　　此次對(duì)周口店遺址采取鋁鈹埋藏測(cè)年法，實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和技術(shù)都來(lái)自這位美國(guó)同行。對(duì)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(guò)電子郵件指導(dǎo)的。
　　當(dāng)然，采樣不像撿雨花石那樣簡(jiǎn)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(guó)特色”的采樣過(guò)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(kāi)始，帶著他的團(tuán)隊(duì)在周口店遺址尋找石英砂。“剛挖出來(lái)的全是泥巴，足足有10公斤�！爆F(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(gè)裝滿氫氟酸的塑料瓶里，長(zhǎng)時(shí)間滾動(dòng)、加熱。
　　只是，在中國(guó)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(lái)一臺(tái)街頭烤香腸的滾動(dòng)烤腸機(jī)，經(jīng)過(guò)幾周的“翻滾”，大部分雜質(zhì)被溶解。再通過(guò)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(cè)�！耙慌_(tái)磁選儀大概要人民幣20多萬(wàn)元，我們整個(gè)課題申請(qǐng)到的經(jīng)費(fèi)只有32萬(wàn)�！鄙蚬谲娍嘈χ�說(shuō)。于是，他讓學(xué)生花2元錢，從南京夫子廟的小商品市場(chǎng)買了個(gè)大喇叭，取出里面的磁鐵，就用這個(gè)“土辦法”把磁性物質(zhì)全部清除出局。
　　2004年底，第一批3個(gè)樣本被送到美國(guó)，結(jié)果全部失敗，沒(méi)有得到有意義的數(shù)據(jù)。“我們要測(cè)的是鋁26，樣本里的鋁27太多了。”
　　美國(guó)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(wèn)題。于是沈冠軍想到，“用手來(lái)挑�！彼�把這個(gè)想法告訴格蘭杰，對(duì)方覺(jué)得不可思議。
　　“作為實(shí)驗(yàn)室里的老手，有時(shí)候就得像鄧亞萍一樣，會(huì)打些‘非常規(guī)球’。”沈冠軍笑著說(shuō)。
　　通過(guò)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(qǐng)來(lái)幾個(gè)學(xué)生，把石英砂按照表觀性狀分類，分別測(cè)鋁27的含量。結(jié)果顯示，那些半透明、沒(méi)顏色的樣本，鋁27含量較低。
　　于是，沈冠軍找了個(gè)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(gè)本科生，對(duì)樣品進(jìn)行人工遴選，“報(bào)酬是每小時(shí)5塊錢，后來(lái)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(guó)實(shí)驗(yàn)室，獲得了6個(gè)有意義的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)加權(quán)平均后，確定“北京猿人”生活在距今77萬(wàn)年前，誤差為正負(fù)8萬(wàn)年。
　　
　　追尋20年的疑問(wèn)
　　
　　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(jià)值的早期人類遺址之一。然而對(duì)于北京猿人所處的年代，卻一直眾說(shuō)紛紜。
　　最初的發(fā)現(xiàn)者對(duì)沉積物和頭蓋骨形狀進(jìn)行分析，當(dāng)時(shí)的估計(jì)是“四五十萬(wàn)年左右”。第一次科學(xué)的全面測(cè)定是在上世紀(jì)70年代末，當(dāng)時(shí)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(cè)年法。1991年，北京大學(xué)考古系年代實(shí)驗(yàn)室又通過(guò)用二種鈾系法測(cè)定了骨化石樣品。
　　盡管這些測(cè)定的結(jié)果有正負(fù)十幾萬(wàn)年的差別，但都沒(méi)有否定“‘北京人’生活在距今四五十萬(wàn)年前”的結(jié)論。
　　也正是從1990年代初開(kāi)始，自法國(guó)留學(xué)歸國(guó)的沈冠軍開(kāi)始了對(duì)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(lái)，骨骼化石并不是理想中測(cè)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(duì)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(cè)年，結(jié)果為42萬(wàn)年，比過(guò)去認(rèn)定的提早了至少10萬(wàn)年。
　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓沈冠軍對(duì)“北京猿人距今四五十萬(wàn)年”的說(shuō)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(dòng)的遺跡�！彼�覺(jué)得，如果第1-2層就有40萬(wàn)年左右，那么“四五十萬(wàn)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(cè)年法”的新方法被應(yīng)用在古人類遺址的年代測(cè)定上。2001年，沈冠軍與美國(guó)同行合作，用此方法測(cè)得周口店第1-2層為“距今40萬(wàn)年”，誤差僅為1萬(wàn)年；同時(shí)，測(cè)得第5層鈣板的年代至少為60萬(wàn)年。而60萬(wàn)年已經(jīng)是質(zhì)譜鈾系法可以測(cè)定的極限。
　　“秤砣已經(jīng)挪到頭了。”沈冠軍解釋說(shuō)，“到60萬(wàn)年的時(shí)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(méi)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(guó)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(cè)年法”測(cè)定了南非一個(gè)古人類遺址的年代。
　　對(duì)于這一方法的原理，沈冠軍解釋說(shuō)，當(dāng)宇宙射線打到地面時(shí)，會(huì)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(shí)，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(kāi)始衰變。由于衰變速度不同，兩者的比例開(kāi)始變化，這種變化的表觀半衰期是150萬(wàn)年。換句話說(shuō)，埋的時(shí)候比值是6.8，150萬(wàn)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(guò)準(zhǔn)確測(cè)定這兩種同位素的含量，由此計(jì)算出石英埋入地下的時(shí)間。
　　“全世界只有很少幾臺(tái)能精確測(cè)定鋁26的加速器質(zhì)譜儀，來(lái)自世界各地的專家都會(huì)把樣品寄到格蘭杰那兒，排著長(zhǎng)隊(duì)等待測(cè)試。”沈冠軍說(shuō)�；蛟S是考慮到周口店遺址的重要價(jià)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(wàn)年，這對(duì)北京猿人來(lái)說(shuō)，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(yǔ)：“Peking man was cool (北京猿人真酷)”，“cool” 在這里還有寒冷的意味。美國(guó)學(xué)者拉塞爾?喬洪撰文指出，“77萬(wàn)年”將北京猿人生活的環(huán)境，移向了一個(gè)更寒冷的時(shí)代，將促使學(xué)術(shù)界重新認(rèn)識(shí)北京猿人在寒冷氣候下的生存能力。
　　論文的第二作者，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員高星，在接受記者采訪時(shí)曾表示，原先所說(shuō)的“四五十萬(wàn)年前”，地球正處于相對(duì)溫暖的間冰期(兩個(gè)冰期之間)，而77萬(wàn)年前則是一個(gè)比較寒冷的冰期。這表明，人們對(duì)北京猿人適應(yīng)環(huán)境的能力需要重新認(rèn)識(shí)，比如用火問(wèn)題。
　　對(duì)火的使用本是北京猿人遺址中的一個(gè)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(lái)，國(guó)外一些學(xué)者對(duì)北京猿人主動(dòng)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(dòng)物糞便“變質(zhì)”留下的痕跡。在高星看來(lái)，此次測(cè)年結(jié)果對(duì)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(wàn)年前的氣候條件，對(duì)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(guò)的動(dòng)物骨頭化石。沈冠軍的團(tuán)隊(duì)在采樣時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了一些“燒骨碎片”，沈冠軍認(rèn)為，這些也對(duì)“主動(dòng)用火”一說(shuō)提供了支持。
　　（摘自4月1日《中國(guó)青年報(bào)》，作者為該報(bào)記者。標(biāo)題有改動(dòng)）

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