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，對于人類演化的認識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；另外一些學者認為，中國的早期智人是由本土的古人類連續(xù)進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，所以流動性較差。1965 年，中國科學院古脊椎動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帶領的考古隊對靈井遺址展開了正式發(fā)掘，目前已發(fā)掘面積為 551m²（圖 1），包括兩個探溝（T1和 T2）和 12個探方（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；（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)有動物骨骼化石、細石器、早期陶片、雕刻藝術品、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)了大量的哺乳動物化石和 2萬余件石制品和大量動物骨骼碎片。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”，通過地層對比、動物群組成分析及光釋光測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時已經(jīng)破裂成碎片，共計 45塊。經(jīng)過鑒定，確認這些頭骨碎片代表 5個個體，其中 1號和 2號個體相對較為完整：許昌 1號由 26塊游離的頭骨碎片組成，復原后的頭骨保留有腦顱的大部分及部分底部, 代表一個年輕的男性個體（圖 2）；許昌 2號頭骨由 16 塊游離的碎片拼接而成，復原后的頭骨保存有腦顱的后部，為一較為年輕的成年個體（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號頭骨的 3D虛擬復原

（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號頭骨的 3D虛擬復原

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

1）腦顱的擴大和纖細化：1 號頭骨的顱容量約為1800cc，2 號頭骨雖然小于 1號，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化的演化趨勢，許昌頭骨明顯擴大的腦量符合這一演化特點，進一步證實這一時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獨特性狀：一個性狀表現(xiàn)在項區(qū)，包括不發(fā)達的枕圓枕、不明顯的枕外隆突伴隨其上面的凹陷；另外一個性狀是內(nèi)耳迷路的模式，前、后半規(guī)管相對較小，外半規(guī)管相對于后半規(guī)管的位置較為靠上。這兩個獨特性狀，其中一個性狀（枕圓枕上凹/項部形態(tài)）在東亞早期人類頭骨不清楚；另外一個特征（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既具有一般性的趨勢，同時還呈現(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，中國古人類學取得了一系列重要進展：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新發(fā)現(xiàn)和以往發(fā)現(xiàn)的中國古人類化石進行了深入的研究，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。同時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為的要復雜的多。東亞古人類演化并非單純的“線性進化”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出土的，靈井遺址還發(fā)現(xiàn)了大量的哺乳動物化石、人工石制品和骨質(zhì)工具，并得一系列進展，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。

哺乳動物化石研究

靈井許昌人遺址出土的已鑒定出的哺乳動物化石共有 21 個種，包括 8 個滅絕種類和 13 個現(xiàn)生種，以原始牛和普通馬兩種動物均為壯年個體占據(jù)數(shù)量優(yōu)勢，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)靈井哺乳動物所反映的自然環(huán)境，可以初步斷定許昌人生活的時期為較溫濕的草原灌木環(huán)境。動物群的生態(tài)環(huán)境應為平原地區(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－半干旱大陸性季風氣候，年平均溫度應和現(xiàn)在相當。湖泊周圍有片狀草原，吸引了大批普通馬和野驢等食草動物。近處是一片遼闊的崗地，地勢起伏不大，有大片的草原和樹木，湖泊優(yōu)質(zhì)的泉水為人類和動物提供了飲用水源。遠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，許昌人除進行狩獵以外，可能還兼有小規(guī)模的捕撈。

長期以來，動物考古學家把原始牛和非洲水牛視為極端危險而難以獵獲的動物，“壯年居優(yōu)死亡模式”在靈井動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與技能，他們對于周邊自然環(huán)境也有了非常深入的了解和適應，更是在和大型食草類動物的關系上，古人類顯然已熟知了這些“鄰居”的生活習性或遷徙規(guī)律，因此，他們總是能夠適時實調(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”的技術行為，以及深入認識中國舊石器技術的發(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。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象有關。類型學分析顯示，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。從修疤特點和刃緣形態(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。初步打制實驗的結(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)量上遠多于以石片加工成的工具，體現(xiàn)出古人類面對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)，對于認知中國舊石器時代技術的發(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；也有維護性使用方式，即選擇經(jīng)過風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，是長時間循環(huán)使用的結(jié)果。另外，古人類很可能有意識地對風化的長骨進行修型，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骨質(zhì)材料的性質(zhì)已經(jīng)有了很好的認識。此前，年代最早的骨質(zhì)工具是發(fā)現(xiàn)于貴州舊石器時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，中國古人類對骨質(zhì)資源的開發(fā)和利用遠比我們知道的早得多。

圖5  靈井遺址出土的軟錘技術骨質(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、哺乳動物化石和軟錘技術等重要研究之外，遺址還發(fā)現(xiàn)了一些具有人類刻劃痕跡的動物骨骼。采用拉曼光譜儀、能譜儀測試技術顯示，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，揭示蘊含在標本上的古人類心智的信息，是今后應當加強的。同時，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，采取大量試驗手段，對遺址石器制作技術進行最大限度的探索。另外，以往研究的動物埋藏學材料僅為 2005 和 2006 年度發(fā)掘出土的動物骨骼，在其后 10 多年發(fā)掘中，又出土了大量的動物骨骼，這批材料的研究也已列入工作計劃。關于遺址的年代，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)動物長骨的骨腔內(nèi)結(jié)晶較好的方解石，為鈾系測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。

基金項目：國家自然科學基金項目（41672020, 41630102）

參考文獻（略）