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王明辉中国社会科学院考古研究所

人类骨骼考古HumanOsteoarchaeology是指以考古遗址出土的人类生物遗存骨骼包括牙齿为主要研究对象采用各种技术手段研究古代人类社会历史文化的学科包括人类的起源与进化古代人类的体质特征生长发育生活方式健康状况饮食结构社会经济人口结构迁徙行为社会冲突以及人群亲缘关系和遗传结构等是考古学的一个重要分支

经过近百年的发展中国人类骨骼考古研究不断发展从单一的形态学研究到不断引入多学科研究方法从单纯的体质人类学研究到复原古代人类社会和文化已经形成对人类骨骼多学科融合多角度整合的研究模式

2020年由于新冠疫情人类骨骼考古各方面的科研与学术活动受到一定影响但总体上延续了往年的科研与学术并展开对人类骨骼考古各方面的反思与学术史的探讨走向不断创新之路取得了辉煌的成绩

骨骼形态学观察

以个案研究为基础搭建古代人群体质特征的时空框架

古代人骨上呈现的形态特征是研究古代人群的基本特征也是我们全面复原古代文化与社会的基础2020年开展人骨考古研究的遗址有20余处除了继承以往对中原和北方地区先秦时期人骨材料的研究之外形态学研究的时空范围有了较大的提升在时间上新石器时代和夏商周时期的人骨材料仍然是形态学个案研究的重点同时向前扩展到更早的旧石器时代晚期向后扩展到汉代北魏元代和明代

北京东胡林遗址是华北地区旧石器时代和新石器时代过渡阶段的重要遗址遗址出土的人骨遗存为我们了解晚更新世到早全新世华北地区人类体质演变及古人生活行为适应方式提供了重要材料

内蒙古自治区乌兰察布市集宁路元代人骨的研究填补了内蒙古元代人骨研究的空白对重新认识元代历史具有重要的作用广饶县中南世纪城墓地出土的明代人骨开展了多方面的生物考古学研究填补了黄河中下游地区明清时期人类的研究空白

从空间上中原和北方地区仍是个案研究的重点地区但同时研究范围扩展至西北边疆和南方地区过去由于南方环境的问题人骨保存差研究基础薄弱2020年人类学家和考古学家积极配合在长江上游的成都新一村十二桥文化墓地三峡地区的重庆巫山大水田大溪文化墓地长江中游的湖北郧县大寺和店子河遗址长江下游的海柘林遗址良渚文化墓地等采集和研究了大量人骨材料在一定程度上填补了我们对长江流域古代人群认识的空白

考古现场清理骨骼

现代人类起源研究向纵深方向发展

人类起源研究一直是人类学研究的最重要问题之一近年来该研究逐步从宏观形态学向精细化纵深化方向发展安徽华龙洞古人类股骨性状研究显示30万年前的远古人类已经与早期现代人接近这对追溯现代人肢骨股骨属于下肢骨形态的出现模式具有重要意义最新对距今近百万年湖北郧县梅铺龙骨洞出土的4颗古人类牙齿化石研究发现该古人类演化上位于欧亚大陆早期直立人和晚期典型直立人从早期向晚期过渡的中间状态弥补了对东亚古人类演化认识的不足

贵州招果洞更新世晚期到全新世早期人类上肢骨研究发现其特征表现出与典型的欧亚大陆旧石器时代晚期人类上肢骨一般形态最为接近的形态特征这种现象表明在中国西南地区人们以狩猎采集为主要生业的模式从更新世一直延续到全新世早期该研究不仅为了解东亚全新世早期人群上肢形态提供了重要材料对于揭示狩猎采集人群在中国西南地区甚至整个东亚地区的人群行为模式人群骨骼微形态演化均具有极其重要的意义

同时人类化石材料的专题研究也取得重要成果有学者对门齿孔位置在中国古人类化石的表现特点及演化意义进行了专门探讨认为门齿孔位置在人类演化过程中呈现较规律的变化还有学者对东亚中更新世古人类下颌第二臼齿釉质齿质连接面开展三维形状和釉质厚度分布进行研究对认识东亚中更新世晚期人类的牙齿形态和解决古人类的分类地位具有一定意义

更多的关注古代人类的健康问题

古代人骨是最能直接反映古代人类健康问题的材料近年来骨骼上反映古代人类健康问题的古病理学得到蓬勃发展已经从简单的骨骼病理描述发展到通过骨骼病理现象研究古代社会生业模式的综合研究

河南郑州洄沟遗址39002900BC出土了中国境内考古记录中最早最完整的因难产而死亡的案例郑州双槐树遗址35002900BC出土了中国境内第一例可能因巨大儿胎位异常等因素而导致的难产死亡案例为研究中国古代生育健康问题提供了重要参考

部分学者对距今5000年前郑州地区古代居民的龋病状况进行了研究认为郑州仰韶文化居民的龋齿罹患率水平较高可能与种植农业的发展聚落变迁人口增长有关

河南龙山文化晚期人群古病理学研究显示他们的营养健康状况大体相似都具有较高的婴幼儿死亡率相对偏低的身高和牙釉质发育不良的高发病率儿童时期均患有营养缺乏类疾病承受了较重的生理压力

陕西榆林五庄果墚人群古病理学研究显示某些疾病的高发均与农业的起源和发展相关研究揭示了五庄果墚先民健康状况背后潜在的农业因素为探讨中国北方早期农业与人群健康间的互动关系提供了生物考古学的例证

甘肃张掖黑水国遗址汉代人群有405的个体上颌窦出现窦炎的骨形态改变它的高出现率可能是多因素导致的结果包括寒冷干燥的气候环境空气污染牙齿疾病以及病原微生物等

山东曲阜战国至汉代墓地发现两例个体的颞骨上异常的骨瘘可能是由乳突炎造成的环境污染和生活条件较差可能是罹患乳突炎的潜在因素这是中国首次报道的乳突炎病例

有学者开始梳理国内外关于密螺旋体类疾病的古病理学研究成果阐述了梅毒病的诊断方法起源以及古病理分布为开展专门的古病理观察和统计奠定了基础

值得一提的是人类学家过去对古病理学的观察与判断多根据经验和前人著述缺乏统一的鉴定标准世界古病理学教科书骨骼疾病图谱的翻译出版以图谱的形式展示观察分析骨骼标本的异常形态结构进行骨骼疾病的病理学分析和诊断为广大人类学家进一步开展研究提供了鉴定判断和分析标准

骨骼创伤研究也是人类学家关注的重点它体现了中国古代的社会关系暴力冲突社会风俗以及医疗卫生状况等距今40万年前的和县直立人头盖骨化石上骨骼病变最大可能因素是暴力性头皮拉伤导致为探讨中更新世古人类生存环境和行为方式提供了新证据

郑州汪沟遗址仰韶文化居民的创伤研究显示汪沟居民基本不见因暴力冲突而引发的蓄意性伤害推测汪沟居民在仰韶文化晚期阶段生存环境相对稳定聚落或部族之间发生战争与暴力冲突的频率较低北京延庆军都山墓地东周时期男性居民较高的颅骨创伤率和安徽六安的战国中晚期楚国将士斩首现象则体现了东周时期的社会动荡和暴力冲突新疆山普拉铁器时代墓地中人骨上的颅脑损伤出现了后期护理以及社会和康复方面的长期援助现象体现了社会的护理水平和医学知识帮助我们更深入地了解过去的社会关系文化群体和个人身份

战国楚墓斩首现象

郑州双槐树仰韶文化遗址出现枕骨穿孔现象通过三维建模和高精度CT扫描技术分析颅骨穿孔的方法及工具穿孔动机丰富了史前人类开颅材料对于阐明颅骨穿孔这一古老习俗在中国的起源和分布具有重要意义

古代社会的人口问题是人类学家和考古学家的难点之一人类学家利用墓葬出土人骨试图复原古代社会的人口规模性别比例人口发展等但仍存在诸多不足李楠首次采用人口考古学方法对周原西周人口进行了系统研究提出周原地区西周时期的成人年龄预期寿命人口密度人口发展以及人口健康等对进一步开展古人口学研究提出了新的理论和方法

人类学家一直关注古代人群的身高体重和体型的变化以及原因的探讨个案研究中也都关注特定人群的身高问题豫北商周成年居民身高研究显示豫北地区男性居民身高从新石器至商代呈下降趋势从商代至汉代呈增加趋势女性居民的身高保持稳定商周时期两性居民身高的性二型性增加或许在一定程度上说明商周时期女性的家庭与社会地位逐渐下降两性不平等现象加剧

山东焦家大汶口文化人群内部存在男少女多的性别比例失调问题与多数遗址不同原因不明体型方面两性身高差异指数不大说明焦家两性在社会地位营养摄入等方面差异不大不同阶层的人身高并没有显著性差异但是焦家遗址两性出现了初步的分工

骨骼形态与人类社会文化现象

某些社会文化现象或社会风俗在一定程度上会引发骨骼的变化人类学家通过骨骼的变化试图复原古代社会文化的变迁与交流发展

山东大汶口文化人群有口颊含球的习俗导致口腔和牙齿变形研究认为这可能是大汶口人群中少数女性特殊地位的一种象征或标志该行为很可能对后世给死者口内含贝币玉琀等饭含葬俗产生了深远影响对于了解新石器时代人群行为社会等级的起源与发展新石器时代社会复杂化进程文明进程的发展层次具有重大意义

人骨上跪踞面痕迹在商周时期比较普遍反映了普遍性的跪坐习俗与性别社会等级无关与年龄呈现正相关关系相关研究进一步丰富和完善对跪坐姿势下人骨变异情况的认识以及所反映出来的古人生活状况

山东北部辛置墓地和天津蓟县桃花园明清时期墓地女性缠足导致足骨形变研究结果显示不同个体骨骼形变类型和程度不同但是缠足后所有女性的两足运动生物力学都受到了很大影响同时总结了判断缠足的依据功能压力分析能够有效地解释缠足个体足骨形变的成因及过程

郑州双槐树和南阳八里岗仰韶文化人群中的头骨枕部变形现象受到了山东大汶口文化的影响同时该文化习俗向河南淅川下王岗湖北房县七里河以及四川贵州传播形成了完整的文化传播链

人类骨骼考古的专题研究也有所发展新疆扎滚鲁克墓地古代儿童牙齿磨耗研究对扎滚鲁克古代儿童的食物成人化倾向食物结构以及可能存在的牙齿工具性使用行为和社会分工进行了综合分析和探讨扎滚鲁克墓地古代儿童头骨投影面积的年龄变化与生长发育的比较研究展示了该人群儿童头骨的生长发育模式对了解古代儿童头骨的生长发育健康状况等具有重要的意义

研究理论方法和技术的进步

现在的人类学研究除了传统的形态学观察测量统计分析外更多的借助解剖学病理学计算机技术高分辨率CT扫描技术三维模型复原等新技术并利用多元统计分析等多种计算机软件开展多学科研究且逐渐成为人类学的主流

利用计算机技术对山顶洞101号男性头骨的三维颅面虚拟复原再现了更新世晚期人类的脑颅及面部的形态特征为古人类颅面复原的研究提供了技术支持和参考资料同时需要反思虚拟复原精度的差异对头骨测量数值的影响

高分辨率工业CT扫描四川资阳人头骨化石更清晰地观察资阳人头骨内部解剖结构对重新认识资阳人在人类演化中的地位具有重要意义

经锥形束计算机断层扫描CBCT后完成三维重建利用影像学资料观察不同横截面的二维形态发现焦家遗址大汶口文化居民C型根管形态的发生率为5147首次指出该地区古代居民C型根管的高发生率填补了考古研究中根管形态方面的空白

三维技术对安徽白鹭洲战国墓墓主开展容貌复原工作对于展示和认识当时人群的容貌具有重要作用

对全新世华中华北地区的农业人群的肱骨骨干骨密质厚度的二维可视化及其定量分析揭示出全新世人群在肱骨骨干骨密质厚度分布上存在一定程度的变异

基于三维人脸模型图像利用曲率和邻域信息结合人工测量数据分析中国人群面部表型的性别差异结果显示男性的鼻部整体比女性更大更前凸而女性的面部更为扁平

个体数据分析揭示汉族头面部测量特征的南北差异较大以广西为代表的南方汉族和以河南为代表的北方汉族头面部测量特征存在明显的地区差异这种差异主要表现在面部区域以鼻部特征最为明显

利用传统形态测量CT扫描重建三维几何形态测量以及生物力学分析等方法结合方差分析相关性分析等统计手段研究现代人股骨远端形态变异及其功能适应性对于了解人类股骨的功能和适应变化以及人类直立行走等具有一定的借鉴意义

疾病和创伤研究中一般会采用肉眼观察显微观察计算机断层扫描高分辨率CT扫描的等技术和方法相互结合多视角多技术联合攻关

多学科和科技手段为支撑开展综合研究

碳氮稳定同位素分析从食物来源角度揭示了人与环境以及生业模式之间的复杂关系

通过对广西邕宁顶蛳山遗址距今约90007000年的个体进行了同位素和人口学分析表明顶蛳山文化居民对淡水资源的依赖与同期农业人口的比较也揭示了顶蛳山文化渔猎采集者的平均预期寿命似乎更高

对河南南洼遗址二里头至东周时期人骨同位素研究发现二里头至东周时期人食用的C3作物比例有所上升表明农业体系的多样化

河南城阳城等遗址同位素研究揭示出贵族肉食摄入水平超过其他社会阶层贵族在饮食上也存在地域性差异

山西金茂园遗址人骨同位素研究揭示了粟作为主的农业和多样化的动物饲养方式揭示了鲜卑和汉族的融合过程

新疆阿依托汗一号墓群的研究在揭示当地先民以畜牧业为主的经济方式的基础上为粟黍沿亚洲内陆山区走廊的传播提供了新的证据

内蒙古福路塔墓地人和动物骨骼的CN稳定同位素提出该地先民的生业经济以农耕为主兼营畜牧业和狩猎经济这可能与秦汉时期迁徙大量中原农耕人口到内蒙古地区进行北方边地的开发有关

黑龙江省绥滨县东胜明代墓地人骨的CN稳定同位素数据重建了该遗址先民的多元生业经济探讨了明代东北边疆的生业经济情况有学者梳理了北方多个遗址的同位素数据讨论了中国北方主粮由粟到麦的过程和生业模式的转变

除了对国内考古遗址出土骨骼材料的研究外跟随中国考古学家国外考古的脚步中国学者也开展了国外考古材料的分析研究相关学者利用碳氮稳定同位素分析方法揭示乌兹别克斯坦拉巴特墓地先民的食谱特征是以动物蛋白为主植物性食物来自麦作等C3类植物不同个体之间食谱特征没有明显差异这代表了牧业为主的农牧混合经济模式

同时同位素研究也呈现多学科融合的趋势学者通过对大汶口文化遗址进行了动物考古植物考古同位素研究的综合分析分别探讨了古代人群的性别年龄社会地位种族等与饮食的差异性关系等四川大邑高山古城遗址出土的人骨和牙齿同位素分析表明该人群主要以C3类食物为食而牙本质序列分析结果表明粟黍作物在其先民断奶过程和童年早期起到了重要作用该人群断奶行为在254岁之间完成同时该研究为探讨稻粟混作区的粟作农业在先民生活方式中的重要地位以及其向南方传播和扩散的进程提供了新的研究视角

值得一提的是两本同位素分析研究的专著的出版屈亚婷的稳定同位素食谱分析视角下的考古中国以我国古代饮食文化为背景以考古学文化发展为脉络深入解析我国不同地区人类社会经济的演变规律并提出有关稳定同位素食谱分析的新见解周立刚的举箸观史东周到汉代中原先民食谱研究以人骨和动物骨骼的稳定碳氮同位素数据为基础结合历史和考古背景材料对东周到汉代中原地区先民的食谱特征展开综合研究该研究一方面说明东周到汉代发生的社会变革对先民食谱产生了显著影响另一方面也体现了稳定碳氮同位素分析这一科技考古手段在历史时期考古研究中的巨大潜力

锶同位素分析广泛应用于不同地质条件下的示踪人类或动物迁徙行为研究王学烨等人建立了中国第一张适用于生物领域的锶同位素等值线图该研究认为受到各构造块体不同地质条件的驱动中国的锶同位素比值分布范围大且呈现出明显的区域性特征因此锶同位素物源分析在中国古代人群和动物迁移行为研究中大有可为

古DNA田野采样

古DNA是利用现代分子生物学的手段提取分析保存在古代人类和动植物遗骸中的古DNA分子以解决考古学问题20世纪80年代PCR扩增技术的出现使得对残存在古代生物遗骸中的遗传物质DNA的提取和分析成为可能特别是下一代测序技术NextGenerationSequencingNGS具有通量大时间短精确度高信息量丰富等优势可以在短时间内提供大量的基因组数据所需样本量较少尤其适于考古遗址出土的珍贵遗物

人类起源问题仍然是古DNA研究的热点问题之一随着古DNA新技术的不断发展尼安德特人丹尼索瓦人等古人类化石的基因组已经获得这就避免了由现代人的遗传信息分析来推断古代人类群体的遗传结构和进化模式的方法所具有的局限性兰州大学和中科院青藏高原研究所研究团队对青藏高原东北部白石崖溶洞的夏河人下颌骨化石开展多学科研究古蛋白分析表明其为丹尼索瓦人铀系测年方法将其年代确定为距今至少16万年并成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列揭示了丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在青藏高原的证据进一步证实丹尼索瓦人曾广泛分布于欧亚大陆东侧对重建青藏高原古人类活动历史和厘清东亚古人类演化历史具有重要意义

青藏高原古代和现今生活的人群之间的遗传关系分析图

大规模中国南北方史前人类基因组分析显示在中华民族探源方面中国东亚主体人群连续演化是主旋律中国南北方古人群早在9500年前已经分化至少在8300年前南北人群融合与文化交流的进程即已开始4800年前出现强化趋势至今仍在延续明确了中国福建及周边距今8400年的古南方人群是南岛语系人群现今主要生活在台湾岛及太平洋岛屿等地的祖先来源整个东亚沿海族群之间都存在遗传联系这为修正此前流行的该地区古人群来源的两层假说提供了遗传学基础并为农业语言传播模式及相关研究提供重要证据

欧亚大陆全新世与遗传证据相关的主要人群迁徙情况

古代亚洲人群之间的系统发育图

对中国石器时代以来的中原地区的黄河流域东北地区西辽河流域以及黑龙江流域的古人群开展了古基因组研究从遗传学考古学历史比较语言学等多学科视角探讨了新石器时代农业革命以来中国北方地区的人群互动为探讨中华文明的起源形成和发展提供重要证据

此外适逢新冠疫情人类学家纷纷撰文在出土的人类遗骸上寻找古代瘟疫的线索希望对现今的疫情有所借鉴同时一批人类学家也开始利用自己的专业技能为社会服务西北大学郑州大学中山大学复旦大学等相关学者积极参与民间组织的让抗战老兵回家的公益活动中针对一些匆忙埋葬的抗战老兵的遗骸开展收集整理基因鉴定和复葬的工作帮助抗战老兵魂归故里得到社会各界的赞誉

此外为了迎接2021年中国考古百年人类骨骼考古专家总结中国体质人类学发展的心路历程与中国考古之间的密切联系反思中国人类骨骼考古的未来发展趋势和总体方向

过去的一年人类骨骼考古学虽经历疫情影响但仍呈现蓬勃发展势头主要有以下几个特点一是学科内各领域在深度和广度上都较往年有较明显的提升二是人类骨骼考古学研究继续坚持以考古学为导向力图解决考古学问题三是学科各领域联系和融合性增强逐渐呈现各领域研究相融合的趋势四是人类骨骼考古的理论反思和公众服务意识增强社会认可度逐渐提高

总之多学科融合是人类骨骼考古的新的学术增长点多年来人类骨骼考古一方面聚焦具体遗址出土人骨的全面研究不断拓展人骨研究的时空范围和框架丰富了人骨研究的内涵和外延另一方面在人类起源形态学骨骼病理学文化行为对骨骼的影响研究技术同位素分析古DNA研究古蛋白质考古等多种方法应用于人类骨骼研究随着研究的深入和学科的进步以及研究方法的精进视野的日渐拓展和研究方法的日益精进中国动物考古学研究的前景将无比广阔

责任编辑钟源

校对施鋆