這是第一件北京直立人頭蓋骨化石的複制品。其原件在上世紀40年代遺失，至今下落不明。

3月12日《自然》雜志的封面。

　　3月12日出版的《自然》雜志封面上，赫然印著一個北京直立人的頭蓋骨。這個在大約90年前曾經轟動世界的“古人”再度受到了世界的矚目，這是因為中國科學家通過測定，把北京直立人的生活年代向前推了20多萬年。以前我們的教科書上都寫著北京直立人“生活在大約50萬年”前，現在科學家認為這些遠古的英雄生活在77萬年前，那時，他們生活的環境相當“酷”……

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　　研究歷程 測定年代費周折

　　重新測定北京直立人遺址的是南京師範大學教授沈冠軍、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員高星等人。他們採用了最新的方法───鋁鈹埋藏測年法。

　　對于北京直立人遺址時代問題的研究有一個發展過程。當初，最早發現北京直立人遺址的瑞典人安特生和奧地利人師丹斯基認為北京直立人生活在距今530萬年到180萬年間“上新世”。上世紀20年代末，法國古生物學家德日進和中國學者楊鐘健等，以動物群為主要依據，判明這個遺址屬于距今180萬年到1.15萬年前的中更新世。

　　“年代測定，對古人類研究起著至關重要的作用。”高星在接受媒體採訪時說，“年代的准確性，對研究不同地區的古人類間的演化過程、時序和遷移路線等方面，可以起到決定性的作用。”但是，我國古人類遺址在測年上“先天不足”，在非洲古人類遺址中廣泛用于測年的、能更精確見証遺址時間的火山灰，在我國的舊石器遺址中很難找到。

　　那麼，我們教科書上寫的北京直立人“距今50萬年”又是如何得到的呢？原來，那時是在上世紀80年前遺址發掘之初，由古生物學家根據同時發掘出的動物化石而推測出的結果。後來質譜鈾系測年法曾被應用于周口店的年代測定，得出第1/2層約40萬年、第5層約60萬年。

　　但是這一結論未被普遍接受。因為鈾的衰變期不長，它測定60萬年以上歷史相當勉強，而鋁鈹埋藏測年法能夠測量更久遠的年代。沈冠軍說：“這好比秤東西，普通秤無法用來測出汽車的重量，此次研究採用的鋁鈹埋藏測年法是一種能秤更大重量的‘秤’，它可以測定從距今三四十萬年到四五百萬年前地質事件的年代。”

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　　測量工具 石英充當“萬年尺”

　　研究小組第一步是探測周口店不同地層的磁場，而土壤的磁場正是年代的標志。然後他們用最新的技術檢驗石英中鋁、鈹兩種元素的衰變率，以得出北京直立人遺骨被泥土埋上的時間。

　　那麼，他們是如何用冷冰冰的“鋁鈹”來測定活生生的北京直立人的生活年代的呢？沈冠軍說：“我們生活的地球始終受著宇宙射線的轟擊，宇宙射線與地表礦物發生核反應，生成碳14、鈹10、鋁26等放射性物質，它們被叫作“宇生核素”。而這些礦物被埋到地下之後，不再受到宇宙射線轟擊，不會再生成新的放射性物質，那些已生成的放射性物質會慢慢衰變。所以，通過測量和遺骨埋在一起的礦物中的宇生核素的衰變情況，就可以得出它們被埋藏的時間。沈冠軍等人正是通過測定和北京直立人遺骨化石一同埋藏的石英中鋁26、鈹10等礦物中的“宇生核素”的衰變情況，得出北京直立人的生存年代。

　　2003年，該方法被成功應用于南非一個古人類遺址的年代研究，其結果發表于《科學》雜志。“文章發表後，我們馬上意識到，它有可能為我國古人類遺址的年代研究帶來新的契機。”沈冠軍說，“這種方法可以用來測定上百萬年遺址的年代，所需材料為石英礦物，在我國古人類遺址中，也相對容易找到。”

　　說起來容易做起來難，實際測定某一地點堆積物的埋藏年齡時，需採集數千克以至數十千克堆積物，用水和稀酸浸泡，除去礫石、碳酸鹽膠結物、黏土等雜質，篩選出至少200克粒徑為0.2mm-1.0mm的混合砂，再純化石英砂，必要時用手工逐粒挑揀，以確保石英砂的純度。

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　　生活環境 “酷”冷天氣求生存

　　當期《自然》雜志的封面上的大字標題是“Peking Man Was Cool”，“Cool”在這里既是指流行語“酷”，同時也在說北京直立人生存的環境相當冷。

　　高星曾說，二三十萬年，在古人類學研究上不是什麼驚人的時間差，而這對北京直立人來說，卻有著非同一般的意義。美國愛達荷大學的古人類學家齊奧衝(Russell Ciochon)表示，這個時間將北京直立人生活的環境，移向了一個更寒冷的時代。這種氣候適合于非洲式的稀樹草原生長，而這正是直立人喜愛的環境，這可能是他們對全球進行“大侵襲”的原因之一，而北京直立人正是向全球侵襲的“直立人”的一支。

　　雖然直立人比較中意稀樹草原，但太過寒冷的北方還是不那麼好住的。到目前為止，從全球古人類遺址的分布上看，絕大多數的遺址分布在溫暖的地帶，比如南非、東非、印尼的爪哇島以及我國南方地區。周口店位于東亞大陸靠北的區域，北京直立人一直是古人類中的“耐寒一族”，為古人類對寒冷氣候的適應能力提供一個難得的研究範本。此次測年的新結論進一步改寫了北京直立人生存的氣候條件。從年代上看，四五十萬年前，正是被學界稱為“間冰期”(兩個冰期中的暖期)中最溫暖的時段，而77萬年前則處于一個相對比較寒冷的時段。氣候環境的改寫，使得古人類學者需要重新認識古人類對環境的適應能力。

　　以用火為例，長期以來對周口店發現的用火的遺跡，中外學者一直有著不同的解釋，中國學者普遍認為，是古人類有控制地主動用火。從上世紀80年代以來，國外一些學者提出可能是自然野火，甚至可能是動物糞便“變質”留下的痕跡。高星認為，此次測年結果對應的氣候條件，將使更多學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，提出了更巨大的挑戰。

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　　文化特質 滄海桑田無懼色

　　科學家們已經發掘出很多北京直立人的化石和他們制造的石器。有証據表明北京直立人一直生活到大約40萬年以前。如果他們在77萬年前就已經生活在這里，就要歷經氣候變化。

　　齊奧衝說“如果北京直立人在這里生活了這麼長時間，他們的行為傳統肯定會在很多代之間傳承，所以才能適應氣候的變化”。這種“行為傳統”和動物的本能不同，它包含有學習、變化、適應的成分。

　　科學家們認為，周口店早期偏冷，可能還處于間冰期的初期，中、晚期較溫暖。這里有過幹旱的時期，出現過草原甚至沙漠，也曾出現過大面積水域。

　　研究同時也表明，北京直立人已經有了很強的制造工具的能力。北京直立人用礫石當錘子,根據石料的不同,分別採用直接打擊法、碰砧法和砸擊法打制石片。其中，用砸擊法產生的兩極石核和兩極石片，在全部石制品中占有很大比重，並構成北京直立人“文化”的重要特色之一；第二步加工多用石錘直接打擊，以一面打制為主，並且絕大多數由破裂面向背面加工。

　　而中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員黃萬波認為，北京直立人遺址年代測定把其歷史背景推到將近80萬年前，這樣就讓它和同是生活在80萬年前的陳家窩“藍田猿人”、南京猿人處在同一歷史背景下，這對中國古動物群的研究將有很大幫助。

　　沈冠軍表示，他們今年還將繼續完善鋁鈹埋藏測年法，要把精度提高到4萬年。