【我们兰大人】张东菊：我与“夏河人”的旷野奇遇

我们是谁？我们从哪里来？我们将要到哪里去？人类自己的历史和未来，从来都是我们最好奇也最关注的问题。

今日请随我们一起，走近兰州大学张东菊教授，看她与科研团队如何以解密人类演化历史为己任，扎根高寒、缺氧的青藏高原，探索人类征服高原的过程和动力。

从我第一次踏上青藏高原，到现在，掐指一算都十几年了！

在这漫长的时间里，可以说大半都泡在了高原上呼啸的风声里。我们团队一直在啃一块硬骨头：人，这个物种，是怎么一步步走到今天，还散布到世界各个犄角旮旯的？尤其是他们怎么“闯”进青藏高原，还能在这片空气稀薄、气候恶劣的禁区扎根活下来？

每次站在高原的旷野上，一边喘着粗气，一边凝望远处寂静的雪山，我就忍不住琢磨：这是什么玄机？我们这些平原“弱鸡”，稍微多走几步路就气喘吁吁，头晕眼花。可身边的藏族同胞，却能轻轻松松背着几十公斤的重物爬坡，还一边走一边聊！这种体能上的巨大差异，像一记闷棍，一下一下敲醒我，提醒我这里埋藏着一段古人类征服高海拔的漫长史诗。

后来，遗传学研究揭开了这个秘密。

藏族群众体内的EPAS1基因发生了神奇的变异，让他们能在缺氧环境中更好地调节身体，对抗高反。更让人拍案叫绝的是，2014年的研究居然发现，早已灭绝的丹尼索瓦人身上也存在类似的基因片段！这一下子就打开了我的脑洞：会不会是丹尼索瓦人曾经把这段“高反适应buff”传给了现代藏族人群呢？

当然，这目前还只是一个大胆的猜想，我们还不知道这出戏码是否真的上演过，以及它究竟在何时、何地、通过怎样的方式发生的。要想解开这些谜团，就得去找化石证据！

真正让一切有了着落的，是那件来自甘肃省夏河县白石崖溶洞的古人类下颌骨化石。这件化石有一个传奇的经历，上世纪80年代，它由当地的一位僧人在白石崖溶洞修行时发现，后来交给六世贡唐活佛，多年后活佛将化石交给当时的中科院寒区旱区环境与工程研究所的董光荣研究员，董老师又将这件化石交给了我的导师，兰州大学陈发虎教授。2010年我博士毕业留校工作，考虑到我具有考古学的背景，陈老师把这件化石的研究重任交给了我，从而开启了我们团队追寻青藏高原早期人类活动历史的征程。能有幸开展这件化石的研究，离不开发现化石的僧人、六世贡唐活佛和董老师对化石的小心保存，更离不开陈老师对我的信任，我在深感荣幸的同时，也真切体会到肩负的使命。

第一次把它捧在手心里，我的心跳啊，差点漏了一拍！那块骨头沉得要命，摸上去几乎像块石头。它的个头比我们现代人的下颌骨粗壮多了，上面镶嵌的牙齿也更大、更结实。直觉告诉我，它一定非常古老！可是，它究竟属于谁？生活在哪个年代？那一刻，它就像一个压在心里的巨大问号，让人既兴奋又忐忑。

经过与陈老师进行了多次讨论研究，我们决定从两个方面入手：一方面，尽可能细致地研究化石本身；另一方面，我们还要重返白石崖溶洞，去看看化石出土地周围的环境，也许能发现更多线索。同时，我们还组建了多学科研究团队，合作者包括德国马普进化人类学研究所、澳大利亚伍伦贡大学、中科院古脊椎动物与古人类研究所、丹麦哥本哈根大学、台湾大学等国内外多个知名科研院所的顶尖研究组。

在实验室里，我们对这件下颌骨的形态进行了系统的测量和比对。结果显示，它属于此前未被识别的古老型人类！我们随后尝试提取古DNA，可惜失败了。当时，古蛋白质技术刚刚兴起，我们抱着试试看的心态引进了这个“黑科技”，结果却出乎意料：这件下颌骨与远在西伯利亚丹尼索瓦洞中发现的丹尼索瓦人关系最为接近！这个鉴定结果让我兴奋得差点跳起来！最终，我们将这块下颌骨命名为“夏河丹尼索瓦人”，简称“夏河人”。

接下来的时间，我要解决的问题是：它生活在什么时候？为了保护化石本身，我们通过采集和测试包裹在它外面的一层碳酸钙结核进行测年。结果显示，这件化石距今至少有16万年！这个时间，比此前我们所知道的人类最早踏上高原的时间（约4万年前）要早十几万年！这简直是一个爆炸性的发现！

现在，下颌骨化石的研究有了阶段性的进展。接下来，就是我们对白石崖溶洞的“地毯式搜索”了。从2010年至2016年，我和学生曾多次进入白石崖溶洞，尝试开展科学考察。这个溶洞距离附近的村庄不远，被当地人视为神圣的宗教场所，所以我们的“科学考察”仅限于用眼睛观察。每次进洞，空气中都弥漫着泥土与香火交织的气息，洞口时常传来僧人低沉的诵经声。我总会将头灯调到最亮，目光像扫描仪一样掠过每一寸地面，心里默默祈祷：“能不能找到一件石器？哪怕只是一小块也好呀！”

2016年，我的“欧气”终于爆发了！我们在一个小小的、刚刚被踩破露出的新鲜地表断面上，捡到了几件打制石器和动物骨骼！这个场景，我曾在脑海中描摹过无数遍，甚至无数次闯入我的梦乡。当梦想照进现实，我无比激动，迫不及待想要看清它们的样子。

如今再回想起那段时光——我们曾怀着滚烫的期待一次次入洞勘察，又曾伴着落空的失落一次次黯然折返。正是那份日复一日的锲而不舍，才终于有后续一系列的重要发现。我总会由衷感叹：功夫不负有心人！而这份信念，也化作了我此后乃至未来前行路上的底气，每当工作遭遇难啃的硬骨头，它都在提醒我：莫轻言放弃，坚持终有回响。

真正的发掘，是从2018年冬天开始。因为白石崖溶洞白天有宗教和旅游参观活动，所以我们只能把发掘工作安排在深夜进行。冬天的高原夜晚寒冷刺骨，我们团队就在洞内搭起简易的工作区。洞内比外面稍微暖和一点儿，但空气潮冷，一蹲就是几个小时，站起身时腰和膝盖都僵硬得不行。探方里的灯光映在壁上，把每个人的身影拉得很长。

我和几个学生轮流进行发掘，石器上的片疤、骨骼的纹理，甚至一块形状略显异常的石头，我们都会认真辨别，不敢轻易放过。这种体验很难用几句话概括：一方面，日常的动作不过是反复地挖土、收样、筛土，看上去只是在完成一件琐碎的体力劳动；另一方面，心里又非常清楚，我们的每一铲每一筛，都是在跟万年前的古人类对话，而重大发现也许就在某一瞬间。正是这种同时存在的单调与期待，沉静与兴奋，让人在寒冷和疲惫中始终不想停止手中的动作。客观上，野外工作是辛苦的，也是枯燥的，但是对于充满好奇与科研热情的我们，心里却是甘甜的。

很快，漂亮的石器和大量的动物骨骼被不断发现！

白石崖溶洞绝对是一座藏满了古人类生活秘密的宝库！

这个看法在我心里越来越清晰，我也就越来越感到重任在肩。对于这样一个可能革新人类演化历史认识、将会轰动世界的考古遗址，我们的研究工作必须尽善尽美，我们讲出的故事必须无懈可击！

我们采用了最为精细的发掘方法，用全站仪测定每一件大于2cm的石器或骨骼化石的三维坐标，并记录它们的倾向倾角，对重要标本进行拍照画图。所有发掘清理出来的土，用孔径约2mm筛子过筛，以收集所有大于2mm的骨渣、石器碎屑和小哺乳动物的牙齿或骨骼。

同时，我们还引进了国际最前沿分析技术，包括2017年刚刚报道的考古遗址沉积物古DNA分析技术、适应洞穴遗址复杂堆积测年的单颗粒光释光测年技术、率先应用到夏河人下颌骨上的古蛋白分析技术等。相应地，我们在野外发掘中专门采集了各类分析样品，对骨骼化石、石器标本和沉积物古DNA样品的收集，尽量避免任何一点可能的污染。

那些发掘的夜晚，我们每个人过得并不轻松。一晚工作结束，从洞穴出来的时候，大伙儿都是满身泥土，鼻腔里全是灰、黑黢黢的。但是每次在凌晨四五点走出洞口，低头看着收获满满的样品，再抬头看看漫天的星星，我心里都会有一种莫名的安静和兴奋。

经过后面几年的发掘，材料一点点积累，遗址的整体情况也逐渐清晰。结合碳十四和光释光两种测年方法，我们为遗址已发掘地层建立起了一个比较可靠的年代框架，结果显示遗址年龄至少从19万年前一直延续到约3万年前。

最让人难忘的事情之一，就是我们从洞穴沉积物中提取到了丹尼索瓦人的DNA！而且在不同年代的地层中都能检测到！这说明，从至少16万年前到大约4万年前，丹尼索瓦人在这个洞穴多次、长期活动！结合形态学和古蛋白分析，我们一点点重构出他们的生存策略：他们会猎取犀牛、野牛、岩羊等动物，进行剥皮、割肉和敲骨吸髓等行为，并且会利用动物骨骼制作权宜性的工具。这是丹尼索瓦人适应青藏高原极端环境的有力证据！

此外，我们还获得了意外之喜！通过古蛋白质分析，我们在地层中发现了一小块丹尼索瓦人的肋骨化石，它的年代为距今约4.2万年！这是现在已知最晚的丹尼索瓦人化石！

而大约4万年前，在东亚地区，甚至在青藏高原上，现代人已经出现。这一新发现表明，丹尼索瓦人和现代人在东亚甚至青藏高原曾经是有生活时间重叠的，这为他们之间产生基因和文化的交流提供了可能，也为之前发现的丹尼索瓦人对现代人有基因贡献提供了一个合理的解释！

总的来说，我们这些年的工作主要围绕丹尼索瓦人、青藏高原早期人类活动历史及其高海拔环境适应等问题展开，将古人类扩散至青藏高原的时间推前至约19万年前，并为厘清东亚古老型人类的演化格局和人类的高海拔环境适应过程提供了关键证据。

基于这些发现，我们团队陆续发表了一系列获得国内外同行广泛认可的研究成果，包括在Nature（2篇）、Science（2篇）、Nature Sustainability、Quaternary Science Reviews、《科学通报》（中英文）、《中国科学：地球科学》（中英文）、《人类学学报》等期刊上发表的30余篇论文。部分成果先后入选Science等国际权威媒体和机构评选的“2019年世界十大科学突破”“2019年世界十大考古发现”“2019年世界十大科技新闻”和“2020年人类起源研究十大新认知”等，并被评为“2019年中国科学十大进展”等多项国内年度重大科技成果。

回望这十余载光阴，我们的时间大致是这样划分的：一部分，耗在高原野外的探方里，日复一日俯身发掘；另一部分，便辗转在各项实验测试分析及其之后奔赴高原野外的漫漫路途上。许多结论，都不是一蹴而就的成果，而是历经数年反复推敲、反复推翻、反复验证，才最终尘埃落定的。

科学研究从来容不得半点浮躁，既要耐得住坐冷板凳的寂寞，沉下心专注钻研；也要扛得住一次次推翻重来的磨砺，守得住那份深耕不辍的执着。这是我的导师陈发虎教授一直教导我们的，更是他一直身体力行的，而这份坚持和执着也在我们开展夏河人下颌骨和白石崖溶洞研究的过程中，进一步传承给了新的年轻的学生们。

实际上，从上世纪90年代开始，陈老师就在兰州大学开拓了环境考古研究领域，筚路蓝缕、以启山林；今日，这个团队已经发展成为即将成立的兰州大学“环境考古与文物科学中心”的核心力量，我领导的旧石器考古正是中心的主要方向之一。我进入团队的二十余年，见证了兰州大学环境考古团队发展壮大的过程，能作为其中一员并有所贡献，我深感荣幸和自豪！

说回到青藏高原的早期人类活动历史，通过这些年的求索，我们或许解答了一部分问题：是谁、在什么时候登上了青藏高原，他们在这里停留了多久。但同时，新的问题也随之浮现：他们每天具体怎么生活？季节变换时会如何调整？他们为什么会最终消失？他们和稍后来到高原的现代人之间究竟发生过什么样的故事？在整个青藏高原上，还有多少像白石崖溶洞这样的遗址仍然等待着我们去发现？

虽然这些问题注定不是一代人能够完全解答的，但对我和我的团队来说，只能在自己有限的时间内把能做的工作尽量做好，然后交给后来人。

在这里积累的发现和认识，不仅属于所有生活在这片土地上，守护和关心它的人，更代表着人类从远古走来，与自然和谐共生的壮丽篇章。

而我们，只是历史长河中的一滴水，尽力折射出一些光芒罢了。

身边人说

“张东菊扎根西部，是在勇敢探索和解密青藏高原史前神秘人群生活生存过程中成长起来的青年科学家典范。”

——导师陈发虎院士

“与张老师相识近六年，其间，跟随张老师一起参加各类学术会议和大大小小的野外无数，也时常跟张老师讨论实验数据和论文至深夜。长期相处下来，最让人敬佩和感动的，无疑是她对科研，对考古工作近乎痴迷的热爱和追求极致的学术态度，以及对学生极大的耐心和超强的指导能力。除此之外，张老师对学生的生活和心理状态更加关心，让在异乡求学的我们也能感受到来自家庭的温暖和大家长的关怀。2022年的冬天，我们出完野外回到兰州，疫情肆虐，被封控在宿舍一个多月。期间，因为种种事情，难免心态会有起伏。张老师主动发消息过来，大概意思是说，别的她现在也管不了，她能操心的就只有我们和她自己。短短两句话，没有鸡汤。却像漫长极夜里的一束光，让人又感动又振奋。后来，在不同的场合，不同的时间，我也听到过她对其他同学说类似的话。这句话，张老师说到了，也做到了。她会在面对困难和危险时，把学生挡在身后，自己挺身而出；也会在结束一天忙碌的发掘工作后，给大家做自己的拿手菜……”

——博士生李源新

“青藏高原调查那两年里，我总是跟在张老师身后，看着她顶风冒雨仍走在队伍最前面。一次下山时我踩进乱石崴了脚，落在后面，她很快察觉，停下等我，随后一路放慢脚步，陪我一步一停走到山脚。那一刻我真切感到，她不仅把路探在前面，也把学生放在心上。”

——硕士生王林雪仪

原文刊载于“中国科协之声”微信公众号：《张东菊：我与“夏河人”的旷野奇遇》

编辑：王文乐

责编：彭倩