深瞳工作室出品

科技日?qǐng)?bào)記者 王迎霞 實(shí)習(xí)生 李雨函 策劃 趙英淑 林莉君 滕繼濮

水洞溝遺址橫空出世，成為我國舊石器時(shí)代考古的序曲，從而糾正了“中國沒有舊石器時(shí)代文化”的論斷。一個(gè)世紀(jì)以來，水洞溝遺址共進(jìn)行了6次大規(guī)模的發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)12個(gè)舊石器遺址點(diǎn)，構(gòu)成了分布于邊溝河兩岸的遺址群。古人類在這里留下了大量石器、骨器、裝飾品、動(dòng)物骨骼化石、火塘等數(shù)以萬計(jì)的遺物、遺跡。

水洞溝遺址。視覺中國供圖

盛夏的西北，清晨的第一縷陽光還未射向大地，寧夏文物考古研究所的專家郭家龍就已經(jīng)爬上了水洞溝遺址第1地點(diǎn)附近的最高處。

“太陽沒升起前，光線是最柔和的?！睘榱双@得珍貴的影像資料，郭家龍前一晚專門住在了考古工地。

水洞溝遺址有考古工作者造訪的歷史百年可溯。

1923年，法國古生物學(xué)家德日進(jìn)和桑志華在去往內(nèi)蒙古鄂爾多斯調(diào)查研究古生物的途中，偶然發(fā)現(xiàn)了這里蘊(yùn)藏的大量舊石器、動(dòng)物骨骼化石等。他們便留下來，進(jìn)行了為期12天的考古發(fā)掘。

這次偶遇讓水洞溝遺址橫空出世，成為我國舊石器時(shí)代考古的序曲，從而糾正了“中國沒有舊石器時(shí)代文化”的論斷。

一個(gè)世紀(jì)以來，水洞溝遺址共進(jìn)行了6次大規(guī)模的發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)12個(gè)舊石器遺址點(diǎn)，構(gòu)成了分布于邊溝河兩岸的遺址群。古人類在這里留下了大量石器、骨器、裝飾品、動(dòng)物骨骼化石、火塘等數(shù)以萬計(jì)的遺物、遺跡。

距今4萬年至1萬年左右的漫長歲月，水洞溝人從哪里來？又到哪里去？百年來，其神秘面紗正被徐徐揭開。

第1地點(diǎn)出土的石葉。

第2地點(diǎn)出土的鴕鳥蛋殼裝飾品。

讀一本“地書”

驅(qū)車出銀川，一路向東。

黃河貫穿平原，奔流不息；沙漠覆蓋大地，綿延不絕。到了靈武市臨河鎮(zhèn)，水洞溝遺址就在眼前。

人類起源于何地，又是如何在世界留存腳印的？這是考古學(xué)界研究的重大課題。

“考古工作尤其是舊石器時(shí)代考古，是發(fā)掘研究深厚地層里的遺物和遺跡?！敝袊茖W(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所特聘研究員、周口店國際古人類研究中心主任高星說，“我們把這稱之為‘地書’?！?/p>

層層疊疊的地層是一張張“書頁”，而地層里的遺物和遺跡，則是書寫遠(yuǎn)古歷史的“文字”。

“通過解讀這些‘文字’，我們對(duì)水洞溝人的生產(chǎn)、生活、行為方式有了一定認(rèn)識(shí)，也知道了他們當(dāng)時(shí)面臨怎樣的資源環(huán)境條件?！备咝钦f。

北京人、藍(lán)田人、山頂洞人，很多人通過中學(xué)歷史課本知道了他們的名字；然而，關(guān)于水洞溝人，見不到只言片語。

“在大學(xué)的專業(yè)課上卻不是這樣?！睂幭目脊叛芯克毖芯筐^員李昱龍，在北京大學(xué)考古文博學(xué)院從本科一路讀到了博士。站在專業(yè)角度，他強(qiáng)調(diào)，水洞溝人也是舉足輕重的一個(gè)群體。

走進(jìn)遺址公園，一塊碩大的石頭上，“中國史前考古的發(fā)祥地”字樣赫然在目。

水洞溝遺址的芳容第一次展現(xiàn)在世人面前，就打消了對(duì)于中國是否有舊石器文明的質(zhì)疑。

1923年的那次發(fā)掘，石制品和動(dòng)物化石總量達(dá)300公斤以上，鬣狗、羚羊、牛、犀牛和馬等均見其蹤。

在水洞溝遺址第1地點(diǎn)，出土了大量使用勒瓦婁哇技術(shù)的石器。勒瓦婁哇技術(shù)是古人類制作石器的一種技術(shù)，最早發(fā)現(xiàn)于法國，盛行于整個(gè)歐洲及西亞中亞地區(qū)舊石器時(shí)代中期，距今20萬年到3萬年左右。

該文化性質(zhì)的遺址在我國非常罕見，只有3處，另兩處分別在內(nèi)蒙古和新疆，都是2012年以后才被發(fā)現(xiàn)。而這一“舶來品”早在八九十年前就現(xiàn)身水洞溝遺址，從側(cè)面印證了東西方人類之間的交流與遷徙。

遺憾的是，由于種種原因，水洞溝遺址的考古工作自此按下了“暫停鍵”，直至新中國成立。

1960年，我國和蘇聯(lián)古生物考察隊(duì)聯(lián)合對(duì)水洞溝遺址進(jìn)行了大規(guī)模的發(fā)掘，這也是中國學(xué)者第一次發(fā)掘水洞溝。

1963年，中國舊石器考古學(xué)的開拓者裴文中，帶隊(duì)前來進(jìn)行了又一次發(fā)掘。正是這次發(fā)掘，考古隊(duì)員首次發(fā)現(xiàn)了第1地點(diǎn)包含舊石器時(shí)代和新石器時(shí)代兩組不同的地層。

“這里不僅有舊石器時(shí)代文化，還有新石器時(shí)代文化，說明人類文明在這里是持續(xù)發(fā)展的?！崩铌琵堈f。

1980年，為了進(jìn)一步探索水洞溝遺址第1地點(diǎn)的文化內(nèi)涵，寧夏博物館和寧夏地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)考察隊(duì)進(jìn)行了聯(lián)合發(fā)掘。在38天的時(shí)間里，共發(fā)現(xiàn)了6700余件石制品和古生物化石標(biāo)本。

2003年，水洞溝遺址迎來了陪伴它最久的朋友——中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所和寧夏文物考古研究所，高星帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐寧夏，兩個(gè)研究所開啟了長達(dá)20年的合作。

隨后5年，他們發(fā)掘了水洞溝遺址第2、3、4、5、7、8、9、12地點(diǎn)。中國舊石器考古發(fā)掘的新方法、新理念，首次得到大規(guī)模運(yùn)用。

李昱龍稱，這是在“摸清家底”。

2018年至2022年，考古工作者又對(duì)第1地點(diǎn)進(jìn)行了大規(guī)模系統(tǒng)化發(fā)掘，目前相關(guān)研究工作仍在繼續(xù)。

這一次，考古人員徹底明確了第1地點(diǎn)地層的堆積序列，從中采集了大量測(cè)年樣本，出土了包括火塘、石制品、動(dòng)物化石等共計(jì)1萬余件。

第12地點(diǎn)出土的動(dòng)物骨骼。

那些前塵往事

犬牙交錯(cuò)的土石，光滑平整的剖面，清理完畢的水洞溝遺址第1地點(diǎn)，掩映在茂密蘆葦之間。

只有一層一層不規(guī)則的“花紋”，昭示著古人類生活的印記。

“別看這里現(xiàn)在荒蕪，在距今4萬至3.8萬年左右，水草可豐沛呢。”郭家龍告訴記者，據(jù)研究推斷，如今的邊溝河在當(dāng)時(shí)是一片古湖，水洞溝人在這里制作石器、狩獵動(dòng)物、采集植物。

水洞溝人在此生存的時(shí)候，正值全球環(huán)境變化較冷時(shí)期。水洞溝又位于毛烏素沙地邊緣，所以有很多沙地、丘陵、草原。同時(shí)，水洞溝還處在黃河邊上，又有很多湖泊。其地勢(shì)是盆地，還有很多濕地和水塘。

環(huán)境如此多樣，造就了水洞溝局部動(dòng)植物資源富集的生態(tài)條件。

“我們從遺址里發(fā)掘出很多大型哺乳動(dòng)物，骨骼都比較破碎，有工具切割的痕跡，這是人類狩獵然后敲骨吸髓，充分食用和利用了這些動(dòng)物食物資源的結(jié)果。還有一些動(dòng)物骨骼被人類作為原料加工成工具和武器。”高星說。

在利用植物資源方面也是一樣。

考古人員在地層里發(fā)現(xiàn)了孢粉和植物果實(shí)，通過對(duì)現(xiàn)生植物觀察發(fā)現(xiàn)，附近應(yīng)該有二三十種可食性的植物食材，水洞溝人工具上的殘留物也表明了這點(diǎn)。

豐富的風(fēng)化巖石是遠(yuǎn)古人類制作石器的原料，主要是白云巖、石英巖、石英砂巖。“這些材料對(duì)他們的生存非常重要，這也是4萬年以來人類不斷在水洞溝生存演化的原因?！备咝侵赋觥?/p>

然而在距今2萬年左右末次冰期的高峰期，水洞溝沒有人類居住的痕跡。因?yàn)闅夂蛱貏e惡劣，他們遷移到了更溫暖的地區(qū)，氣候轉(zhuǎn)暖后又回到了這里。

與第1地點(diǎn)隔路相望的是第2地點(diǎn)，走路只需短短幾分鐘。可是在幾萬年前，水洞溝人花了萬年才“走完”這段距離。

第2地點(diǎn)的規(guī)模不像第1地點(diǎn)那么大，時(shí)間為距今3.3萬到2.7萬年左右。從中出土的遺物的意義不容小視。

水洞溝人在這個(gè)地方有一些非常特殊的行為，比如說集中聚落式居住。

“這跟后期的定居還不一樣，我們的證據(jù)就是在第2地點(diǎn)還有其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有密集分布的火塘。這表明在一定時(shí)期，人類在這里生存且具有一定規(guī)模。”高星說，“水洞溝人的技術(shù)也在變化?！?/p>

“這一時(shí)期，他們所運(yùn)用的技術(shù)是小石片技術(shù)，這是中國本土連續(xù)進(jìn)化的一種石器技術(shù)，與100多萬年前北京猿人所使用的技術(shù)一脈相承。”李昱龍解釋道，“本土延續(xù)進(jìn)化的特點(diǎn)也標(biāo)志著中國現(xiàn)代人的起源?！?/p>

高星特別強(qiáng)調(diào)，用火在這個(gè)地方非常出彩。

水洞溝人發(fā)明了一種方法，就是把一些石頭放到火里燒烤以后，石頭質(zhì)地結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，然后制作出規(guī)整鋒利的石器。

“用火來改造原料是一項(xiàng)重要發(fā)明，后期陶器制作、金屬器物制作都是這種技術(shù)的延續(xù)?！备咝茄a(bǔ)充道，“這是一個(gè)極為重要的文明技術(shù)的開端。”

技術(shù)發(fā)展的同時(shí)伴隨著審美能力的提升。

第2地點(diǎn)的古人類已經(jīng)出現(xiàn)了典型的現(xiàn)代人的行為特征——利用鴕鳥蛋殼加工裝飾品、制作骨器、石器原料熱處理等等。

兩個(gè)地點(diǎn)的考古發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了以吳新智院士為代表的中國學(xué)者提出的“中國現(xiàn)代人起源連續(xù)進(jìn)化附帶雜交”的論斷。“雖然近在咫尺，但目前并沒有發(fā)現(xiàn)第1地點(diǎn)和第2地點(diǎn)之間的聯(lián)系，這也是未來探究的一個(gè)方向?！崩铌琵堈f。

第12地點(diǎn)的發(fā)掘，則將歷史的扉頁翻至了距今1.2萬至1萬年。

這一時(shí)期的水洞溝人，狩獵采集行為越來越復(fù)雜，食譜愈加豐富。除了大型哺乳類動(dòng)物，小型哺乳動(dòng)物如兔子及水生動(dòng)物、貝殼，也成了他們的采集對(duì)象。

水洞溝人并非純粹的茹毛飲血者。他們知道將石頭放在火上炙烤，再把滾燙的石頭放入水中會(huì)讓水迅速升溫沸騰，沸騰的水便可以用來烹煮食物。

這是中國唯一能夠證明“石煮法”被古人類應(yīng)用的遺址。而古人類獲取食物的手段更加先進(jìn)、處理食物的能力更加復(fù)雜，業(yè)內(nèi)稱之為“廣譜革命”，即農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的必要條件。

第12地點(diǎn)出土的細(xì)石葉。

考古不是“刨土豆”

年代的久遠(yuǎn)，科技的匱乏，都一度是掣肘水洞溝遺址發(fā)掘的重要因素。

“以前受科技手段所限，德日進(jìn)和桑志華在發(fā)掘過程中主要以文物石器、動(dòng)物骨骼為主，至于微小的標(biāo)本采集以及遺物的空間分布，根本無從談起?！睅в浾邊⒂^的路上，郭家龍忍不住慨嘆。

1980年，寧夏考古工作者有了新的“伙伴”——各種科技手段隆重登場。隨著鈾烯測(cè)驗(yàn)方法和碳十四測(cè)量方法被首次運(yùn)用，考古工作者第一次獲得了水洞溝遺址相對(duì)科學(xué)的年代數(shù)據(jù)。

如今的水洞溝飽經(jīng)風(fēng)雨侵蝕，曾經(jīng)的它又是怎樣一番景象呢？要想探究，必須依靠科學(xué)方法。

植物孢粉分為孢子和花粉，雖然用肉眼難以看到，但可以保存很久。孢子和花粉的外殼非常堅(jiān)硬，既耐鹽堿又耐腐蝕，在幾萬年的地層中形成了孢粉化石。不同植物的孢粉有著不同形態(tài)。通過采集植物孢粉，可以將這片土地上曾經(jīng)生長過的植物逐一鋪展開來。

在第2地點(diǎn)的考古研究中，考古工作者就大量使用了植物孢粉研究技術(shù)。他們將土層從上到下劃分為47個(gè)連續(xù)的孢粉層，逐一觀察發(fā)現(xiàn)，第2地點(diǎn)在舊石器時(shí)代地貌的總體特征是荒漠草原。

當(dāng)然，孢粉由于輕、小等特點(diǎn)，即使在這里發(fā)現(xiàn)了某種植物的孢粉，并不能百分百確定它就是“土著”，也有可能是“移民”。

步入新世紀(jì)，水洞溝遺址開啟了連續(xù)性發(fā)掘期，新理念、新方法的運(yùn)用成為主旋律。

“沒有無人機(jī)之前，想拍一張遺址的整體空間分布圖，要爬到很高的梯子上。想拍一張包含遺址周圍山川河流關(guān)系的大范圍照片，更是難上加難?！惫引堈f，“自從有了無人機(jī)，這些都不是事兒?！?/p>

在新一輪發(fā)掘中，考古工作者不再只關(guān)注單個(gè)文物，而是側(cè)重厘清文物之間的空間關(guān)系，從而描摹出水洞溝人生活的空間藍(lán)圖。

“我們發(fā)掘到的文物是不能動(dòng)的，等清理出一個(gè)平面，要進(jìn)行拍照、測(cè)量、繪圖，才可以將它們徹底發(fā)掘出土?！崩铌琵堈f。

空間分析理念像是一根引線，將水洞溝遺址的各個(gè)文物串聯(lián)起來，讓散落滿地的“珍珠”重新各歸其位，成為美麗的“珠串”。

于現(xiàn)代考古而言，最重要的是真實(shí)科學(xué)地記錄。

“不能老想著要挖出什么。這不是刨土豆，你挖一個(gè)就裝一個(gè)?！崩铌琵埿χf。

全站儀被首次應(yīng)用在水洞溝遺址考古當(dāng)中。它像是一臺(tái)超能的攝像機(jī)，將水洞溝人生活的場景復(fù)原。

遺跡發(fā)掘出來，利用全站儀給遺址建立一個(gè)三維坐標(biāo)系，明確每件遺物的位置及遺物之間的相對(duì)位置。遺物的長度、傾向角、埋藏深度一一被測(cè)量，包括是否受過流水的影響、經(jīng)歷過地震，都能精準(zhǔn)展現(xiàn)。

通過全站儀，考古團(tuán)隊(duì)建立了關(guān)于水洞溝第2地點(diǎn)遺物立體分布的數(shù)據(jù)庫。這對(duì)于管窺水洞溝人的生活無疑是重要之舉。

全站儀的應(yīng)用對(duì)考古發(fā)掘工作來說已然是一次躍升，數(shù)字化發(fā)掘更讓它搭上了科技的快車。精妙之處在于，以前只是單純地用全站儀進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)在則將它與數(shù)據(jù)庫、3D建模系統(tǒng)連接在一起。

考古發(fā)掘現(xiàn)場測(cè)量到的點(diǎn)，立刻通過電腦轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫，再輔以拍照、攝像等，一個(gè)立體的遺址模型便做好了。并且每一次發(fā)掘所建立的三維模型可以通過電腦整合在一起，待發(fā)掘完畢時(shí)，整體的三維模型及遺物遺跡數(shù)據(jù)庫即可呈現(xiàn)。

在水洞溝遺址發(fā)掘過程中，考古工作者不斷探索、創(chuàng)新舊石器考古發(fā)掘和研究方法，逐漸形成了一套較為成熟的數(shù)字化發(fā)掘流程。目前，這一工作流程也正從水洞溝走向全國。

第12地點(diǎn)出土的熱處理石制品。

遺憾的魅力

“有些遺址一輩子都挖不完。水洞溝發(fā)掘到今天，我們還有遺憾?！绷赳v考古工地的郭家龍，戴著一頂遮陽帽，面龐黝黑暗沉。

他與水洞溝已經(jīng)朝夕相伴了10個(gè)年頭，這里的一草一木一土一石，都已經(jīng)深深刻入了他的腦海。

“印象最深的是清理火塘，因?yàn)榛鹛林車z物分布特別密集?！蹦且彩枪引埖谝淮卧谒礈锨謇沓鑫奈?，欣喜自不待言。

另外一次令他久久難以忘懷的，就是發(fā)掘出馬鹿牙齒。帶有鉆孔的馬鹿牙齒裝飾品彰顯了古人類的審美能力，也是身份地位的象征。郭家龍當(dāng)時(shí)就意識(shí)到，“這可不得了”。

因?yàn)樘厥獾氖骷夹g(shù)，不同時(shí)期的人群變化，復(fù)雜的環(huán)境演化背景，水洞溝遺址成為中國北方乃至東亞地區(qū)最為重要的舊石器時(shí)代遺址之一，對(duì)解決東亞地區(qū)現(xiàn)代人起源、東西方文化與人群交流以及農(nóng)業(yè)起源等一系列國際重大課題有著重要作用。

2021年，在中國現(xiàn)代考古學(xué)誕生100周年之際，水洞溝遺址入選中國考古“百年百大考古發(fā)現(xiàn)”；2022年，成功入選國家考古遺址公園立項(xiàng)名單。

正如郭家龍所說，遺憾也是一種魅力，水洞溝仍有很多未解之謎等待世人探索。

舊石器時(shí)代人類流動(dòng)方式分為兩種，一種是遷居式，另一種是后勤式。遷居式就是不斷搬遷，在某一地點(diǎn)短期居住，與游牧民族的營地相似；后勤式則是古人類建立較大的“后勤大本營”，雖然去往不同地方狩獵采集，會(huì)建立小的營地，但終會(huì)回來。

“在第1地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了古人類生活的聚落，但并不足以說明他們?cè)诖硕ň?。水洞溝人是何種流動(dòng)方式，仍是考古學(xué)界的重要課題?！崩铌琵堈f。

還有一個(gè)很大的問題就是尚未發(fā)現(xiàn)古人類化石。

早些時(shí)候，雖然在第1地點(diǎn)修路的過程中發(fā)現(xiàn)過一塊人的頭骨片，但不是正式發(fā)掘出來的。由于脫層，它的時(shí)代不是很清楚，而且骨骼較小，不能對(duì)其形態(tài)進(jìn)行研究，對(duì)遺傳信息很好地提取分析。

“未來，假如能夠在不同的時(shí)代地層里找到人類化石，那么水洞溝人到底是本土人，還是有一定混血或者是有外來人群的遷徙共同演化成我們今天的人類，應(yīng)該會(huì)有眉目?！备咝堑恼Z氣柔和而堅(jiān)定，“我們肯定會(huì)繼續(xù)發(fā)掘研究?！?/p>

水洞溝遺址不僅是考古研究的寶地，更是一個(gè)野外的“課堂”，包括郭家龍、李昱龍?jiān)趦?nèi)的年輕人都從這個(gè)“課堂”走出。

自2003年開始，水洞溝遺址考古隊(duì)就注重對(duì)舊石器考古研究專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)年進(jìn)駐的隊(duì)伍，除鐘侃和王惠民兩位年齡較長的專家外，其他均為青年科研人員和學(xué)生。

這一工作模式也使得水洞溝遺址繼周口店遺址后，成為我國舊石器時(shí)代考古的又一個(gè)人才培養(yǎng)基地。從水洞溝走出的新一代學(xué)子，許多已經(jīng)成長為中國舊石器時(shí)代考古的中堅(jiān)力量。

在第2地點(diǎn)，郭家龍正在指導(dǎo)工作隊(duì)對(duì)一些溝隘的邊邊角角進(jìn)行搶救性發(fā)掘。他透露，目前水洞溝考古發(fā)掘的面積非常有限，地點(diǎn)也非常有限。

這恰好與高星所言相吻合?！耙环矫媸橇α坑邢?，這種精耕細(xì)作的發(fā)掘，進(jìn)展非常緩慢，假如發(fā)掘面積很大，根本做不過來；另一方面就是要把更多遺產(chǎn)保存下來，留給后代學(xué)者，因?yàn)榈侥莻€(gè)時(shí)候，他們會(huì)有更好的科技手段和研究能力?！?/p>

“留下大量空間，也是為未來的發(fā)掘研究奠定基礎(chǔ)。”高星說。

幾萬年來，風(fēng)吹過又走，雨下過又停。讀懂水洞溝，中國考古人在努力，剩下的交給時(shí)間。

（文中圖片除署名外，均由寧夏文物考古研究所供圖）