時(shí)間：2025-12-12 04:52:07 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)

張東菊在考古發(fā)掘中

白石崖溶洞

張東菊在青海湖的項(xiàng)發(fā)現(xiàn)山學(xué)校發(fā)掘工地附近，她說(shuō)風(fēng)景美極了。東大東菊
（神秘的友張地球uux.cn報(bào)道）據(jù)齊魯晚報(bào)（記者 馬純?yōu)t）：7月15日，第十七屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館隆重舉行。獲獎(jiǎng)山東大學(xué)歷史文化學(xué)院考古學(xué)2000級(jí)校友、青藏前蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授張東菊獲獎(jiǎng)，高原古人這是類因這位近年來(lái)多次登上世界學(xué)術(shù)高峰的女考古學(xué)家獲得的又一項(xiàng)殊榮。
張東菊是項(xiàng)發(fā)現(xiàn)山學(xué)校誰(shuí)？她都取得了哪些成就？近日，她在緊張的東大東菊考古發(fā)掘工作之余接受了本報(bào)記者專訪。讓我們一起走近這位與濟(jì)南有緣的友張奇女子，了解一下蜚聲世界的獲獎(jiǎng)女考古學(xué)家是如何煉成的。
她在高原
青藏高原成就了張東菊。青藏前她的學(xué)術(shù)成就，源于“她”和“她”在青藏高原的一場(chǎng)跨越16萬(wàn)年的相遇。
第一個(gè)她，是張東菊，現(xiàn)蘭州大學(xué)環(huán)境資源學(xué)院教授；第二個(gè)她，是16萬(wàn)年前生活在青藏高原的古人類，被張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)命名為“夏河丹尼索瓦人”，簡(jiǎn)稱“夏河人”。
從2010年起，張東菊闖入一場(chǎng)世界范圍內(nèi)的學(xué)術(shù)競(jìng)賽，“她”便開(kāi)始了對(duì)“她”的苦苦尋覓。
這場(chǎng)學(xué)術(shù)競(jìng)賽要從2008年說(shuō)起。當(dāng)年，俄羅斯考古工作者在西伯利亞南部阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的屬于古老型智人的人類種群，命名為“丹尼索瓦人”。由此，揭開(kāi)了一場(chǎng)世界范圍內(nèi)學(xué)術(shù)競(jìng)賽的序幕，尋找和研究丹尼索瓦人成為世界學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)
丹尼索瓦人的研究為什么能成為世界學(xué)術(shù)熱點(diǎn)？因?yàn)樗鼘?duì)于我們理解和認(rèn)識(shí)人類演化歷史，特別是現(xiàn)代人起源問(wèn)題，具有重要意義。
丹尼索瓦人被發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)家把他們的基因與現(xiàn)代人類的基因進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在大洋洲某些群體中約有5%的基因貢獻(xiàn)，在東亞、南亞及美洲部分群體中約有0.2%的基因貢獻(xiàn), 而對(duì)非洲、歐洲和中亞部分區(qū)域的現(xiàn)代人則無(wú)基因貢獻(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)和研究，對(duì)于我們解決“我是誰(shuí)我來(lái)自哪里”這一古老命題，無(wú)疑有著重要意義。
張東菊于2010年在蘭州大學(xué)博士畢業(yè)，當(dāng)時(shí)她的導(dǎo)師陳發(fā)虎院士將一塊人類下頜骨化石交給她研究。這塊化石是上世紀(jì)80年代在甘肅省甘南州夏河縣的白石崖溶洞發(fā)現(xiàn)的，因?yàn)榉N種原因一直沒(méi)有對(duì)其開(kāi)展研究，然而這塊被擱置了很長(zhǎng)時(shí)間的化石在張東菊手中卻有了驚人的發(fā)現(xiàn)。她的團(tuán)隊(duì)通過(guò)古蛋白的分析，發(fā)現(xiàn)這塊化石的種群屬于丹尼索瓦人，其年代為距今至少16萬(wàn)年！她們將其命名為“夏河丹尼索瓦人”。研究成果于2019年在世界頂尖雜志《自然》發(fā)表，立即引發(fā)了世界學(xué)術(shù)界的轟動(dòng)。之后，科學(xué)家又根據(jù)相關(guān)DNA信息和那塊下頜骨化石復(fù)原了夏河人的頭像。
在研究化石的同時(shí)，張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)分別在2018年和2019年兩次對(duì)白石崖溶洞進(jìn)行考古發(fā)掘，并成功在遺址沉積物中提取到丹尼索瓦人的DNA.，她們新的成果于2020年登上了另一世界頂尖雜志——《科學(xué)》。
張東菊說(shuō)，當(dāng)初在白石崖溶洞發(fā)掘時(shí)，她曾經(jīng)無(wú)數(shù)次幻想過(guò)，這些古人類是誰(shuí)？他們是何時(shí)生活在這里？他們又是如何在對(duì)現(xiàn)代人都充滿挑戰(zhàn)的青藏高原長(zhǎng)期生活的？現(xiàn)在，她和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)回答了前兩個(gè)問(wèn)題，第三個(gè)問(wèn)題他們正在尋找答案。
“山高人為峰”。在世界上平均海拔最高、面積最大的高原——青藏高原，張東菊取得了一些令人炫目的南通外圍（外圍女包夜）外圍預(yù)約（電話微信199-7144-9724）全球及一二線城市外圍夜店妹子緩交一夜情成績(jī)。她的發(fā)現(xiàn)和研究成果曾入選“2019年度十大科學(xué)突破”、“2019年度世界十大考古發(fā)現(xiàn)”、“2019年度世界十大科技新聞”等。
“命中注定”干考古
一系列的成績(jī)表明，張東菊在她的學(xué)術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)登上了頂峰。那么，她是如何走上考古之路的呢？
用她自己的話來(lái)說(shuō)，是“命中注定”。
張東菊參加高考是在2000年。在填報(bào)志愿時(shí)，她偶然看到山東大學(xué)有考古學(xué)專業(yè)，當(dāng)時(shí)她并不太了解考古學(xué)具體是干什么的，感覺(jué)可能跟小時(shí)候看的《聊齋志異》里面挖寶的情節(jié)有關(guān)。她從小好奇心比較重，對(duì)她來(lái)說(shuō)寶貝并不是那么重要，但是覺(jué)得挖寶的過(guò)程特別有意思，所以當(dāng)時(shí)就想填報(bào)考古學(xué)。
那年山大考古系只在她所在的河北省招兩個(gè)學(xué)生，競(jìng)爭(zhēng)還是挺激烈的。加上她上中學(xué)時(shí)特別喜歡英語(yǔ)，也想將來(lái)學(xué)英語(yǔ)，所以報(bào)志愿時(shí)她把山大報(bào)為第一志愿，第一個(gè)專業(yè)則是英語(yǔ)，想把考古學(xué)放到第二志愿。
但是，這時(shí)候二舅出面了。“二舅”現(xiàn)在是個(gè)家喻戶曉的人物。張東菊的二舅也不簡(jiǎn)單，是她家族里學(xué)歷最高最有見(jiàn)識(shí)的人，對(duì)她來(lái)說(shuō)也是影響很大的。在咨詢二舅如何報(bào)志愿時(shí)，二舅說(shuō)，考古學(xué)是冷門，將來(lái)不好就業(yè)，還是不要報(bào)了。當(dāng)時(shí)的張東菊對(duì)就業(yè)完全沒(méi)概念，但是還是聽(tīng)了二舅的話，把專業(yè)換成了其他稍微熱一些的專業(yè)，比如國(guó)際貿(mào)易。
錄取結(jié)果是張東菊通過(guò)打電話得知的，當(dāng)聽(tīng)到被錄取到山東大學(xué)考古學(xué)專業(yè)（她填報(bào)志愿時(shí)選擇了服從調(diào)劑）時(shí)，她激動(dòng)壞了，這就是之前想報(bào)考的專業(yè)呀，“你說(shuō)我學(xué)考古干考古不是命中注定嘛！”若干年后，張東菊一直這么說(shuō)。
張東菊在濟(jì)南開(kāi)始了她的大學(xué)生活。濟(jì)南是張東菊從小去過(guò)的第二個(gè)大城市，四年的大學(xué)生活中，趵突泉、大明湖都留下了她的足跡，印象深刻的還有經(jīng)常閱讀的《齊魯晚報(bào)》 。當(dāng)然，讓她最難忘的還是在山大考古專業(yè)四年的學(xué)習(xí)。
“能進(jìn)入山大學(xué)習(xí)，我真的覺(jué)得特別幸運(yùn)。學(xué)校的學(xué)習(xí)氛圍很濃厚，文史樓很有歷史氣息，老師們都很博學(xué)。”張東菊說(shuō)，當(dāng)年給他上課的欒豐實(shí)老師、于海廣老師、方輝老師、任相宏老師、王青老師等都會(huì)在課堂上列出一些參考文獻(xiàn)，她經(jīng)常去圖書(shū)館查閱這些文獻(xiàn)，雖然那時(shí)對(duì)這些專業(yè)文章看不太懂，但是感覺(jué)自己接觸到了第一手資料，感覺(jué)特別難得，會(huì)硬著頭皮讀下去。她還記得上《考古學(xué)通論》時(shí)，欒豐實(shí)老師曾經(jīng)提著兩副人骨架標(biāo)本進(jìn)教室，讓同學(xué)們認(rèn)人骨，有些同學(xué)嚇得花容失色，而她竟然一點(diǎn)都不害怕。“也許我真的就該學(xué)考古”。
張東菊回憶說(shuō)，山大考古在她讀書(shū)時(shí)應(yīng)該是在國(guó)際合作方面做的最好的一家。當(dāng)時(shí)方輝老師（現(xiàn)任山東大學(xué)歷史文化學(xué)院院長(zhǎng)）與美國(guó)學(xué)者做的兩城鎮(zhèn)調(diào)查名氣很大，成果也很顯著。雖然她那時(shí)只是本科生，沒(méi)有參加過(guò)調(diào)查，但是每次合作的國(guó)外學(xué)者過(guò)來(lái)都會(huì)給他們做講座，這讓她感覺(jué)受益匪淺。那時(shí)候方老師親自出任翻譯，那口流利的英語(yǔ)把同學(xué)們都驚呆了。這些國(guó)內(nèi)國(guó)外學(xué)者的報(bào)告與交流，大大拓寬了他們的學(xué)術(shù)視野，為她后來(lái)從事考古學(xué)研究奠定了很好的基礎(chǔ)。張東菊在她之后的學(xué)術(shù)生涯中，也特別重視國(guó)際交流與跨學(xué)科的合作。
張東菊說(shuō)，山大讓她親身體驗(yàn)了什么是大學(xué)，給她打下了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。也開(kāi)闊了她的視野，不光是學(xué)術(shù)的，更是人生的。
成功需要運(yùn)氣更需要堅(jiān)持
從山東大學(xué)本科畢業(yè)后，張東菊進(jìn)入蘭州大學(xué)攻讀碩士和博士，師從陳發(fā)虎院士。那么，張東菊的學(xué)術(shù)人生從此就一路開(kāi)掛了嗎？其實(shí)并非如此。
“不管在我上學(xué)時(shí)，還是工作后，其實(shí)都不是一帆風(fēng)順。一段時(shí)期內(nèi)我的工作進(jìn)度非常慢，許多年都沒(méi)有研究成果，那時(shí)候內(nèi)心是很惶恐的，甚至有時(shí)候會(huì)絕望。幸運(yùn)的是，我的導(dǎo)師陳發(fā)虎院士一直耐心細(xì)致地給我指導(dǎo)和鼓勵(lì)，他從來(lái)都沒(méi)想放棄我。盡管他工作很忙，但總是不厭其煩地督促我、鼓勵(lì)我。”
對(duì)于后來(lái)之所以能夠取得成功，張東菊覺(jué)得一是運(yùn)氣好，更重要的則是堅(jiān)持。
說(shuō)到運(yùn)氣，張東菊講到了自己的名字。別人一看“東菊”很容易想到“采菊東籬下，悠然見(jiàn)南山”這句詩(shī)，認(rèn)為名字起得很有詩(shī)意。“其實(shí)這名字是我姥姥起的，姥姥并沒(méi)有文化，也不知道這句詩(shī)，因?yàn)槲医憬憬袞|雪（后來(lái)改為了冬雪），而姥姥的村里正好有個(gè)叫東菊的，特別有福氣，姥姥就覺(jué)得這個(gè)名字好，希望我也有福氣，給我父母建議給我取名叫東菊。”
張東菊說(shuō)，如姥姥所愿，她感覺(jué)自己確實(shí)很有福氣，運(yùn)氣非常好。要說(shuō)國(guó)內(nèi)很多學(xué)者成就也很大，但是由于所研究領(lǐng)域不同，很難獲得世界范圍內(nèi)更大的認(rèn)可。“如果你研究唐宋的話，確實(shí)很難在國(guó)際上產(chǎn)生大的影響。我研究的時(shí)代比較早，這是一個(gè)世界范圍內(nèi)的學(xué)術(shù)競(jìng)賽，所以動(dòng)靜相對(duì)會(huì)大一些”。
當(dāng)然，運(yùn)氣之外，堅(jiān)持的意義更大。張東菊說(shuō)，“一路走來(lái)，遇到過(guò)許多困難和挫折，有很多次實(shí)在扛不住、頂不住，差一點(diǎn)點(diǎn)兒就放棄了，然而放棄又不甘心，我就告訴自己，再堅(jiān)持一下，再堅(jiān)持一下，最后終于挺過(guò)來(lái)了。曾經(jīng)過(guò)如果哪一次真的放棄了，也就沒(méi)有以后了”。
女考古學(xué)家的苦與樂(lè)
堅(jiān)持，說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。
眾所周知，考古很艱苦，女考古學(xué)家更艱苦，在高原工作的女考古學(xué)家尤其艱苦。但是對(duì)于一個(gè)成功的女考古學(xué)家來(lái)說(shuō)，她之所以能夠成功，就在于她能在苦中發(fā)現(xiàn)和得到樂(lè)趣。
對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，來(lái)到高海拔地區(qū)一般都會(huì)有高原反應(yīng)，張東菊也有。她來(lái)到海拔4000米以上的地區(qū)時(shí)，會(huì)頭沉甚至頭疼，睡覺(jué)不踏實(shí)，走路只能慢慢走。在進(jìn)行田野調(diào)查時(shí)經(jīng)常要蹲下?lián)焓髟僬酒饋?lái)，“這時(shí)候蹲下起來(lái)的動(dòng)作一定要慢，否則會(huì)頭疼。”張東菊戲稱在高海拔地區(qū)跑調(diào)查是“高原漫步”，像在做各種慢動(dòng)作。
對(duì)于考古學(xué)家來(lái)說(shuō)，高原反應(yīng)雖然帶來(lái)痛苦，卻也能帶來(lái)靈感。“你知道青藏高原的居民為什么沒(méi)有高原反應(yīng)嗎？是因?yàn)樗麄凅w內(nèi)有EPAS1變異基因。”張東菊說(shuō)，當(dāng)初在俄羅斯發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人時(shí)，科學(xué)家在他們的DNA中檢測(cè)到了EPAS1變異基因。專家們就感到非常難以理解，丹尼索瓦洞所在的海拔只有700米，丹尼索瓦人身上怎么會(huì)有這種基因呢？“當(dāng)我們?cè)谇嗖馗咴l(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人之后，這一疑問(wèn)不就迎刃而解了嗎？”
這就是考古帶來(lái)的思辨之美。
近幾年張東菊開(kāi)展考古發(fā)掘的白石崖溶洞和青海湖都是海拔3300米左右，海拔不算太高，她在這兩個(gè)區(qū)域都沒(méi)有高原反應(yīng)，但是這里紫外線特別強(qiáng)，早晚溫差大，就算夏季出來(lái)做發(fā)掘，也要帶上沖鋒衣甚至羽絨服，因?yàn)橐幌掠昃蜁?huì)特別冷。
2018年張東菊在白石崖溶洞搞發(fā)掘是在冬天的晚上，“氣溫零下十幾度，一旦刮風(fēng)便感覺(jué)如刀割一般”，張東菊說(shuō)。她們經(jīng)常穿著厚厚的衣服去洞里發(fā)掘，但來(lái)到洞里卻是又一番景象，這里溫暖如春。“我們真的要感嘆十幾萬(wàn)年之前的人類太會(huì)找地方了。”當(dāng)他們歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦從若干沉積物中提取出丹尼索瓦人的DNA后，那快樂(lè)真的難以言表。
這就是考古帶來(lái)的發(fā)現(xiàn)之美。
女考古學(xué)家也是女性，當(dāng)然也愛(ài)美，在合適的環(huán)境下也想穿漂亮的裙子。但是當(dāng)張東菊感受到考古帶給她的更強(qiáng)烈的美的愉悅之后，平時(shí)就對(duì)著裝打扮不太在意的張東菊似乎并不太在意考古讓她損失的“愛(ài)美的權(quán)利”。
在她看來(lái)，她所在的考古工地就是最美的。“現(xiàn)在我正在青海湖做考古發(fā)掘，青海湖是中國(guó)最大的內(nèi)陸湖，非常漂亮，因?yàn)樘?yáng)、云、風(fēng)和水的變化，這里的景色每天都不一樣，美輪美奐，每天都可以看不一樣的落日和晚霞，還有美麗的大草原，各種野花相繼開(kāi)放，讓人心曠神怡。每天收工吃完晚飯，我會(huì)在草原上散步，現(xiàn)在我已經(jīng)認(rèn)識(shí)了這里大部分的植物，還時(shí)不時(shí)會(huì)看到小鳥(niǎo)的鳥(niǎo)窩，下雨后還可以采采蘑菇……”
比賽繼續(xù)
美麗的風(fēng)景，愜意的生活，張東菊敘述得很詩(shī)意。可是無(wú)論怎么詩(shī)意，其實(shí)質(zhì)就是說(shuō)，她的發(fā)掘工作又開(kāi)始了。
她們的發(fā)掘工作一直在持續(xù)。張東菊說(shuō)，自己不敢有半點(diǎn)松懈。“丹尼索瓦人研究是國(guó)際學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，也受到社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。白石崖溶洞是目前全球確定出土丹尼索瓦人遺存的僅有的兩處遺址之一，非常重要。作為這個(gè)遺址的主要研究人員，我有責(zé)任保證這個(gè)研究遺址的研究有國(guó)際最先進(jìn)的團(tuán)隊(duì)、利用最先進(jìn)的技術(shù)、采用最完備的研究方案來(lái)進(jìn)行。”
張東菊的頭腦中還有一個(gè)接一個(gè)的疑問(wèn)：丹尼索瓦人在青藏高原上到底是如何生活的？他們與現(xiàn)代智人是什么樣的關(guān)系？這些問(wèn)題，必須靠發(fā)掘和研究來(lái)尋找答案。張東菊知道，關(guān)注丹尼索瓦人研究的有許多學(xué)者和團(tuán)隊(duì)，遍布全世界。那么，誰(shuí)又將在接下來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中獲得領(lǐng)先？
比賽仍在繼續(xù)，讓我們?yōu)閺垨|菊加油！（本文配圖均為受訪者提供）
相關(guān)報(bào)道：青藏高原16萬(wàn)年前古人類如何被發(fā)現(xiàn)?考古學(xué)家揭秘“夏河人” 
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)齊魯晚報(bào)（記者 馬純?yōu)t）：“是誰(shuí)帶來(lái)遠(yuǎn)古的呼喚……”，每當(dāng)聽(tīng)到她們唱起這首《青藏高原》，那蕩氣回腸的追問(wèn)便會(huì)直抵靈魂深處。然而多少年來(lái),沒(méi)有人知道這個(gè)問(wèn)題的答案。直到一位名叫張東菊的女考古學(xué)家用她震驚世界的發(fā)現(xiàn)告訴我們，青藏高原上最古老的呼喚，來(lái)自距今至少16萬(wàn)年前的“夏河丹尼索瓦人”（以下簡(jiǎn)稱“夏河人”）。
這一發(fā)現(xiàn)，為張東菊贏得多項(xiàng)世界級(jí)榮譽(yù)，近日，她又因此榮獲“第十七屆中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。
那么，“夏河人”究竟是什么人？“夏河人”是如何被發(fā)現(xiàn)的？他們與現(xiàn)代人類是什么樣的關(guān)系？又有哪些已解和未解之謎？這一切，需要從“X女孩”講起。
X女孩
2008年，俄羅斯考古工作者在西伯利亞南部阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞發(fā)現(xiàn)一小段人類指骨化石，一同發(fā)現(xiàn)的還有一些石器。
科學(xué)家通過(guò)對(duì)指骨化石提取的DNA進(jìn)行分析得出結(jié)論，指骨的主人是一名5到7歲的小女孩，被昵稱為“X女孩”。“ X女孩”并不屬于我們此前已知的任何一個(gè)人類種群，既不同于現(xiàn)代智人，也不同于此前已知的尼安德特人，而是屬于生活在幾萬(wàn)年前的一支此前未知的古老型智人，被命名為“丹尼索瓦人”，其年代大約在距今7.6-5.1萬(wàn)年。
丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)，在學(xué)術(shù)界引起了巨大震動(dòng)，該研究被《科學(xué)》雜志（Science）評(píng)為2012年度十大科學(xué)突破之一。
丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)為什么如此轟動(dòng)？因?yàn)樗鼘?duì)于研究人類演化和現(xiàn)代人起源具有重要意義。
近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，關(guān)于現(xiàn)代人起源的研究已經(jīng)顛覆了許多我們?cè)瓉?lái)的認(rèn)知。比如，我們小時(shí)候課本上說(shuō)，在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的直立人，如藍(lán)田人、北京人，是我們的祖先。現(xiàn)在我們知道，他們很有可能不是我們的祖先或者直系祖先。國(guó)際學(xué)術(shù)界主流觀點(diǎn)認(rèn)為我們的祖先是從非洲走出來(lái)的早期現(xiàn)代人，他們?cè)谧叱龇侵薜倪^(guò)程中取代了當(dāng)?shù)氐耐林巳海缢{(lán)田人和北京人的后裔。那么，我們的祖先在走出非洲以后，與遇到的非洲以外即歐亞大陸的古老型人類是什么關(guān)系呢？他們之間曾經(jīng)有過(guò)基因交流嗎？
丹尼索瓦人被發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)家把他們的基因與現(xiàn)生人群的基因進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丹尼索瓦人對(duì)大洋洲的某些人群有約5%的基因貢獻(xiàn)，對(duì)東亞、南亞及美洲的部分人群有約0.2%的基因貢獻(xiàn)，而對(duì)現(xiàn)代非洲、歐洲和中亞人群沒(méi)有任何基因貢獻(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)和研究，對(duì)于我們回答“我是誰(shuí)，我來(lái)自哪里”這一古老命題，無(wú)疑有著重要意義。
一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)通常會(huì)伴隨著眾多的不解之謎。比如，科學(xué)家檢測(cè)到了丹尼索瓦人的DNA中含有一種特有的EPAS1變異型基因。在此前的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種變異型基因是人類適應(yīng)高海拔環(huán)境的關(guān)鍵基因之一。我國(guó)長(zhǎng)期生活在青藏高原的居民一般都有這種基因，這使得他們不像外地人到達(dá)海拔較高的地區(qū)會(huì)產(chǎn)生高原反應(yīng)。可是，丹尼索瓦洞所在的地區(qū)海拔只有700米，丹尼索瓦人身上怎么會(huì)有這種高海拔適應(yīng)基因呢？他們是從哪里來(lái)呢？由于丹尼索瓦洞最先發(fā)現(xiàn)的只有一小段手指骨化石，雖然隨后又報(bào)道了幾件牙齒或牙齒斷塊，但學(xué)者們?nèi)匀粺o(wú)法據(jù)此復(fù)原丹尼索瓦人的形象。那么，他們究竟又長(zhǎng)什么樣呢？
從此之后，關(guān)于丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)與研究成為世界范圍內(nèi)的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，而張東菊幸運(yùn)地闖進(jìn)了這個(gè)新的世界學(xué)術(shù)競(jìng)賽場(chǎng)。
一塊古老的化石
丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)改寫(xiě)了人們對(duì)人類演化歷史的認(rèn)識(shí)。既然基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，丹尼索瓦人對(duì)東亞、東南亞、大洋洲等地的現(xiàn)代人類有一定的基因貢獻(xiàn)，這說(shuō)明丹尼索瓦人在滅絕之前與現(xiàn)代人類是有基因交流的，并且基因交流事件最可能發(fā)生在這些區(qū)域。因此，科學(xué)家們推斷，過(guò)去的幾十萬(wàn)年間，這個(gè)古老人群曾遍布?xì)W亞大陸東部，在這期間與早期現(xiàn)代人有過(guò)頻繁的接觸。盡管如此，在此區(qū)域除丹尼索瓦洞外，考古學(xué)家卻一直未找到丹尼索瓦人的化石證據(jù)，而張東菊及其團(tuán)隊(duì)幸運(yùn)地成為破局者。
這要從一塊古老而又富于傳奇色彩的化石說(shuō)起。
上世紀(jì)80年代，在甘肅省甘南州夏河縣的白石崖溶洞，一位僧人偶然撿到了一塊奇特的化石，化石形狀顯示可能是人類下頜骨，上面還有兩顆牙齒，但這塊下頜骨又比我們現(xiàn)代人的下頜骨大的多。僧人感覺(jué)這肯定是好東西，便將它交給了自己非常尊敬的六世貢唐活佛。
貢唐活佛看見(jiàn)了這塊奇特的化石，也覺(jué)得這個(gè)東西不簡(jiǎn)單。他從上世紀(jì)80年代起，便與中科院寒旱所研究員、蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院兼職教授董光榮有交往。知道董光榮在從事內(nèi)蒙古的薩拉烏蘇遺址和“鄂爾多斯人”研究，并經(jīng)常和化石打交道，活佛便將僧人送來(lái)的重似石頭的骨頭交給了他，希望對(duì)他的研究有所幫助。
董光榮把化石的事情告訴了蘭州大學(xué)的環(huán)境考古團(tuán)隊(duì)的帶頭人陳發(fā)虎院士，希望能一起研究。但是由于二人的研究重點(diǎn)都在環(huán)境考古，所以對(duì)這塊化石的研究并沒(méi)有顧上。直到2010年張東菊博士畢業(yè)留校工作，作為陳發(fā)虎院士團(tuán)隊(duì)的主要成員之一，她開(kāi)始對(duì)化石進(jìn)行真正的深入研究。
張東菊，現(xiàn)任蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授。她本科畢業(yè)于山東大學(xué)考古學(xué)專業(yè)，保送到蘭州大學(xué)跟隨陳發(fā)虎院士攻讀環(huán)境考古方向的研究生，碩士和博士期間主要從事的舊石器時(shí)代環(huán)境考古研究。化石能交到張東菊的手中，對(duì)于她來(lái)說(shuō)當(dāng)然有幸運(yùn)的成分，但這其實(shí)更多的得益于她的學(xué)術(shù)背景，由她來(lái)研究這件化石是再合適不過(guò)的了。
這是一枚長(zhǎng)約12厘米、整體呈土黃色的人類右側(cè)下頜骨化石，這塊化石僅保存了古人類下頜骨的右側(cè)，下頜骨附著第一臼齒和第二臼齒，其他的牙齒僅保留牙根部分，頜骨形態(tài)粗壯原始，臼齒較大。在沒(méi)有測(cè)量的情況下，研究人員可以很清楚地看到它是沒(méi)有下巴的，首先說(shuō)明它不是現(xiàn)代人化石。
對(duì)于化石的研究，張東菊首先想到的是對(duì)化石進(jìn)行古DNA分析。遺憾的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，該化石并未保存古DNA信息。張東菊說(shuō)，在生物死亡過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)逐漸發(fā)生自溶，隨著大量蛋白酶、DNA酶等的釋放，DNA很快會(huì)被降解。
既然找不到DNA，研究團(tuán)隊(duì)便將目光轉(zhuǎn)向了古蛋白分析。蛋白質(zhì)比DNA“幸存”的時(shí)間要長(zhǎng)，它們的化學(xué)和分子組成更穩(wěn)定，分解速度沒(méi)有那么快。而構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸化學(xué)結(jié)構(gòu)最終由生物體DNA中特異的編碼序列所決定，因此，通過(guò)比較不同物種中相同蛋白的氨基酸組成，可以認(rèn)識(shí)物種之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。
古蛋白質(zhì)分析結(jié)果最終令張東菊和整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)人員欣喜若狂。研究發(fā)現(xiàn)，該化石古蛋白中反映的遺傳信息與丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人親緣關(guān)系最近，由此可以確定，該化石為青藏高原的丹尼索瓦人，研究人員命名為“夏河丹尼索瓦人”。研究人員還通過(guò)測(cè)量化石碳酸鹽包裹體沉積的年代，確認(rèn)該化石形成于距今至少16萬(wàn)年前。
2019年，張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)的研究成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物的Nature（自然）雜志上發(fā)表：這是至少16萬(wàn)年前生活在青藏高原的丹尼索瓦人的化石！之后，基于這件化石和此前已知丹尼索瓦人的DNA信息，研究人員畫(huà)出了第一幅丹尼索瓦人的頭像。
這距離丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)過(guò)去了七年多時(shí)間，當(dāng)全世界的科學(xué)家在世界各地苦苦尋找下一個(gè)丹尼索瓦人的線索時(shí)，張東菊及其團(tuán)隊(duì)的成果立刻在國(guó)際國(guó)內(nèi)古人類學(xué)界和考古學(xué)界引起巨大轟動(dòng)，得到了國(guó)內(nèi)外同行專家的廣泛肯定和支持，并入選教育部“2019年中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”、科技部“2019年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”、Science雜志評(píng)選的“2019年度十大科學(xué)突破”、Archaeology雜志評(píng)選的“2019年度世界十大考古發(fā)現(xiàn)”、Science News雜志評(píng)選的“2019年度世界十大科技新聞”等。
深夜的發(fā)掘
榮譽(yù)紛至沓來(lái)，質(zhì)疑也隨之而至。由于化石發(fā)現(xiàn)時(shí)間較早，具體出土層位信息缺失，仍有部分學(xué)者對(duì)于環(huán)境考古團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)近十年的調(diào)查以及研究結(jié)果懷有質(zhì)疑：白石崖溶洞是否為化石的出土地點(diǎn)？古蛋白質(zhì)分析顯示下頜骨屬于丹尼索瓦人這一結(jié)果是否可靠？
其實(shí)，田野考古出身的張東菊更知道這塊化石固有的“缺陷”：這并非考古發(fā)掘所得，沒(méi)有明確的出土地點(diǎn)更沒(méi)有明確的地層關(guān)系。要彌補(bǔ)這一缺陷，只有通過(guò)田野調(diào)查和發(fā)掘。因此，伴隨著對(duì)化石的研究，張東菊及其團(tuán)隊(duì)從2010年就開(kāi)始了田野調(diào)查。他們團(tuán)隊(duì)用了六七年時(shí)間，以白石崖溶洞所在的甘加盆地為中心，逐一考察了方圓6000平方公里范圍內(nèi)的大小二十幾個(gè)山洞，試圖找到更多舊石器時(shí)代考古遺址，以及夏河人在白石崖溶洞生活的證據(jù)。
而連續(xù)六七年，團(tuán)隊(duì)成員每年都只能以游客的身份去白石崖溶洞考察，“只能看，不能挖，不能采集。”為什么呢？咱們前面曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，那塊夏河人化石最初是由一名僧人撿到。而之所以被僧人撿到，是因?yàn)榘资氯芏丛臼莻€(gè)佛教場(chǎng)所，現(xiàn)在由當(dāng)?shù)氐陌资滤鹿芾恚綍r(shí)也有許多僧人和信徒在此修行、朝拜。此外，這個(gè)溶洞也是夏河縣有名的旅游景點(diǎn)，尤其夏季，游客眾多。因此為了不影響當(dāng)?shù)厣姾腿罕姷姆鹗禄顒?dòng)，以及游客的參觀，張東菊及其團(tuán)隊(duì)的考察活動(dòng)只能“偷偷摸摸”地進(jìn)行，很難有大的收獲。
轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在2016年。張東菊等再次“游覽”白石崖溶洞時(shí)，偶然間在洞口通道處發(fā)現(xiàn)了一處并未覆蓋堅(jiān)硬鈣板的松散土狀堆積，在群眾踏開(kāi)的堆積物中，張東菊發(fā)現(xiàn)了幾塊石頭，仔細(xì)辨認(rèn)，驚喜地發(fā)現(xiàn)竟然是打制石器！
他們據(jù)此確認(rèn)，白石崖溶洞遺址保存有史前考古遺存！
研究團(tuán)隊(duì)向國(guó)家文物局提交了考古發(fā)掘申請(qǐng)，歷經(jīng)兩年之后終于獲批。2018年12月上旬，蘭州大學(xué)環(huán)境考古團(tuán)隊(duì)首次正式進(jìn)洞進(jìn)行考古發(fā)掘。
他們的發(fā)掘時(shí)間很特別——冬天的晚上。之所以選擇這樣一個(gè)特殊的時(shí)段，是因?yàn)閿M定發(fā)掘區(qū)域位于洞穴較為狹窄的入口通道區(qū)域，而一年之中，只有這個(gè)時(shí)段溶洞里佛事活動(dòng)少，游客也少，發(fā)掘活動(dòng)才能夠正常進(jìn)行，而也不會(huì)影響到僧眾和游客的活動(dòng)。
近二十天時(shí)間里，張東菊帶領(lǐng)著研究生們一起發(fā)掘洞穴，每晚七八點(diǎn)進(jìn)洞、清晨收工。雖然辛苦，但是收獲頗豐。“我們挖到了1.6米深，出土了大量的石制品和動(dòng)物骨骼。”張東菊介紹。
之后，蘭州大學(xué)和甘肅省文物考古研究所又于2019年再次對(duì)白石崖洞遺址進(jìn)行正式考古發(fā)掘，兩次共發(fā)掘T1~T5五個(gè)探方, 總發(fā)掘面積為11 平方米。其中， T1~T4探方中出土了大量的石制品和動(dòng)物骨骼，已發(fā)掘地層可分為11層(未見(jiàn)底)，每一層位均有石制品和動(dòng)物骨骼出土，底部第10層和第11層尤為豐富，反映了該洞穴曾被史前人類長(zhǎng)期占據(jù)。
兩大重要成果
上面的說(shuō)法專業(yè)而且籠統(tǒng)，你可能還難以明白張東菊和她的團(tuán)隊(duì)到底收獲了什么。概括來(lái)說(shuō)，她們的主要成就一是在白石崖溶洞獲得了丹尼索瓦人的古DNA，同時(shí)獲得了豐富的史前人類活動(dòng)遺存（石器和動(dòng)物骨骼等），二是利用白石崖溶洞的出土樣本獲得了可靠的測(cè)年數(shù)據(jù)。
對(duì)張東菊來(lái)說(shuō)，通過(guò)發(fā)掘獲得丹尼索瓦人的化石和DNA應(yīng)該她最想得到的結(jié)果，獲取DNA最直接的方式是找到化石。然而，化石的形成和發(fā)現(xiàn)都是可遇不可求的。好在近些年科技的發(fā)展，讓他們有了另外獲取DNA的方法，那就是沉積物古DNA分析。
“動(dòng)物或人死亡之后，線粒體中的遺傳物質(zhì)——線粒體DNA也會(huì)降解，斷成一段一段，它能否經(jīng)過(guò)數(shù)萬(wàn)年的歷史演變保存下來(lái)，則與保存環(huán)境密切相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)越干越冷的地方越有可能保存。”張東菊介紹，沉積物古DNA分析是一種新興的DNA分析技術(shù)，可以獲得曾在遺址活動(dòng)的古人群信息，彌補(bǔ)人類化石可遇不可求的缺憾。
古DNA的提取是跨領(lǐng)域多學(xué)科協(xié)作的結(jié)果，與張東菊合作的是中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的付巧妹團(tuán)隊(duì)。既巧合又令人艷羨的是，不久前付巧妹和張東菊雙雙獲得“第十七屆中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。
遺址發(fā)掘前，張東菊與付巧妹一起制定采樣計(jì)劃，考古人員身穿防護(hù)服把沉積物古DNA樣本提取到無(wú)菌袋里，最大限度地減少接觸和污染。就像用吸鐵石把一堆混雜的金屬中的鐵塊吸出來(lái)一樣，付巧妹團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕獲釣取了樣本中242個(gè)哺乳動(dòng)物和人類的線粒體DNA。分析顯示，沉積物中的動(dòng)物古DNA包括犀牛、鬣狗等滅絕動(dòng)物，與遺址發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物骨骼遺存一致，驗(yàn)證了沉積物DNA分析的可靠性，同時(shí)成功獲得了丹尼索瓦人的DNA！
出土樣本的測(cè)年是張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)遇到的又一大難題，同時(shí)也是又一項(xiàng)突破。現(xiàn)在考古學(xué)研究中，碳十四測(cè)年是最常用的測(cè)年方法。張東菊研究團(tuán)隊(duì)選擇了14件動(dòng)物骨骼，在蘭州大學(xué)、北京大學(xué)和牛津大學(xué)進(jìn)行了前處理和碳十四測(cè)試，但是遇到了問(wèn)題，因?yàn)樘际臏y(cè)年是有上限的（43500年），如果碳十四都放射的少到儀器無(wú)法檢測(cè)到了，年代肯定也沒(méi)法測(cè)了。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，他們送檢的第4-6層的骨骼已經(jīng)超出碳十四測(cè)年上限。
好在近年興起的單顆粒光釋光測(cè)年技術(shù)為他們提供了另一條測(cè)年途徑。“當(dāng)石英或長(zhǎng)石顆粒被埋藏在環(huán)境中，它就像一個(gè)計(jì)時(shí)器一樣開(kāi)始積累輻射能量。有一天人類把它挖出來(lái)，用光去激發(fā)它，所釋放出的信號(hào)就會(huì)告訴我們它已在那里沉寂了多久。”張東菊這樣解釋這種新的測(cè)年法。
張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)將采集的12個(gè)光釋光樣品和澳大利亞李波團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)展單顆粒光釋光測(cè)年分析，最終取得了突破性的進(jìn)展。結(jié)合碳十四和光釋光測(cè)年結(jié)果，團(tuán)隊(duì)建立貝葉斯年齡模型，為遺址建立了距今約19-3萬(wàn)年的可靠年齡框架，將青藏高原史前人類最早活動(dòng)歷史又提早了3萬(wàn)年，也為化石出土于白石崖溶洞、夏河人下頜骨屬于丹尼索瓦人等結(jié)論提供了更確鑿的證據(jù)。
2020年10月30日，張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)白石崖溶洞的研究成果在Science（科學(xué)）雜志在線發(fā)表，再次轟動(dòng)世界，也回?fù)袅舜饲皩?duì)他們的所有質(zhì)疑。
已知的和未知的
通過(guò)發(fā)掘和研究，關(guān)于夏河人的一些疑問(wèn)被解開(kāi)，而有更多的疑問(wèn)仍然待解。
比如，夏河人使用什么工具？他們吃什么？張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)在發(fā)掘中發(fā)現(xiàn)了大量的打制石器，而石器又以刮削器為主，也就是相當(dāng)于我們今天的刀。這又與夏河人的食物有關(guān)。發(fā)掘中出土了大量的動(dòng)物骨骼，這反映夏河人吃了大量的肉類食物。但是，不同的地層也就是隨著時(shí)間變化，出土的動(dòng)物骨骼又有很大的變化。下部地層也就是早期出土的多是犀牛、野牛、鬣狗等大型動(dòng)物骨骼，而上部地層出土的多是羚羊、狐貍等小型動(dòng)物骨骼。這反映出夏河人在十幾萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)捕獵對(duì)象發(fā)生了很大變化，這種變化到底是人類捕獵行為發(fā)生了變化，還是生活環(huán)境發(fā)生了變化，仍是待解之謎。
咱們前文曾經(jīng)說(shuō)過(guò)EPAS1基因。這是一種人類適應(yīng)高原高寒缺氧環(huán)境的基因，我國(guó)青藏高原的居民普遍具有這種基因，而這種基因竟然也存在于丹尼索瓦人的身體里，可是丹尼索瓦洞所在的海拔只有700米，這種基因是怎么來(lái)的呢？如今在青藏高原發(fā)現(xiàn)夏河丹尼索瓦人之后，問(wèn)題似乎很容易找到答案：長(zhǎng)期生活在青藏高原地區(qū)的夏河人有足夠時(shí)間在適應(yīng)高海拔環(huán)境的過(guò)程中出現(xiàn)基因突變并富集EPAS1基因。當(dāng)然，這只是一種合理的猜想，還需要通過(guò)更多的發(fā)現(xiàn)和更深入的研究來(lái)證實(shí)。那么問(wèn)題又來(lái)了，我們今天青藏高原居民身上的EPAS1基因與夏河人有關(guān)嗎？
夏河人化石同樣還有許多未解之謎。夏河人下頜骨保留有完整的第一、二臼齒,第二臼齒有3個(gè)齒根，而第三臼齒先天缺失或未萌發(fā)，但留有臼齒后空間。其中, 臼齒第三齒根現(xiàn)象在中國(guó)現(xiàn)生人群和美洲土著人群中發(fā)生概率超過(guò)40%，而在其他非亞洲現(xiàn)代人中發(fā)生概率不超過(guò)3.5%。這又說(shuō)明了什么？
當(dāng)然，還有更多更多的疑問(wèn)。比如，當(dāng)我們的祖先現(xiàn)代智人于四萬(wàn)年前也來(lái)到青藏高原，他們和夏河人有沒(méi)有相遇？是爆發(fā)了血與火的戰(zhàn)爭(zhēng)還是相愛(ài)相殺？我們之所以成為今天的我們，夏河人是不是“亦有貢獻(xiàn)”？
這一個(gè)個(gè)疑問(wèn)既令人困惑又讓人著迷。于是，剛剛從北京領(lǐng)獎(jiǎng)歸來(lái)，張東菊立馬回到了發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，她要繼續(xù)做“高原做題家”。

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