一系列新颖、高科技的年代测定法正在古生物学领域掀起轩然大波，并可能改变我们现代人的起源问题上的观点。

考古学领地遭到了几个新来部落——物理学家，分子生物学家和计算机专家们的“入侵”。他们进入了过去曾是古生物学家一统天下的“猎场”，并且带来了追踪遥远过去的新工具和新的思想，在十年多的时间里，高技术的测定方法已经在如何理解现代人的起源方面引起了一场革命。比较陈旧的观点认为，荷蒙 · 依雷卡特斯（Homo erectas）——散居于非洲之外的现代人的祖先，繁殖了欧洲和亚洲的人类。在这些地区，人类在完全具备人所有的特征之前的进化较缓慢，在某些地区人类还经历了过渡的形式。在欧洲，这种具有过渡形式的人被认为是尼安得塔尔人，从理论上而言，他们是在35，000年之前进化成现代人的。

然而新技术已经否定了这一观点，以脱氧核糖核酸突变率为例，它断言所有现代人的祖先曾生活在非洲，而且，从加速器研究和固体物理实验中所获取的数据也证明，现代人首先诞生于非洲——而且远远早于任何人曾设想的年代——可能在9万至10万年之前。根据这一观点，尼安得塔尔人便不是现代人的祖先，相反却是我们先人迁出非洲以便繁殖全人类时被击败的竞争者。

不是每个人都能轻而易举地接受这种观点，并理解这鉴别出新的年代方法的价值。主要的持怀疑态度的是一批古生物学家，他们倾向于在骨头和化石的变化形态中捕捉人类进化的痕迹、某些人争辩道，这种方法，与根据量子、电子学和分子生物学原理制造出来的仪器相比，是一种更加可靠的鉴别尺度。

三种尚有争议的技术是这场革命的核心。它们分别是电子自转共振技术（ESR）；热致发光技术（TL）和线粒体脱氧核糖核酸技术（mt DNA）。ESR和TL技术是运用固体物理学的原理测定年代的新方法，它根据检测晶体中微小、辐射感应的变化来测定物品所属的年代，这两项技术在确定生活在近东和非洲地区的现代人最古老的年代上起到了决定性的作用。

TL和ESR技术的优点在于——至少从理论上而言——提供了一个被其他两种主要的规范方法所无法测定的确切的年代，一种是只能追踪至40，000年之前的碳14技术，第二种是钾氩定年技术，也只能测定300，000年之前物品的年代。而在那两段时间的间隔年代正涉及到现代人起源的争论问题。

mt DNA技术至今仍是所有新的测定技术中争议最大的一个，它已经为“所有现代人的祖先可能出自一个人种，甚至可能是一个妇女”的观点提供了遗传学方面的数据。数据确定他们约在200，000年之前生活在非洲。

“非洲之外”（或同一母亲）的假设是由伯克莱加州大学的威尔逊（Alan Wilson）、斯特金（Mark Stoneking）和夏威夷大学的康尼（Rebecca Cann）提出的。在主要的物种从遥远的年代中分离出来时，他们通过检查现代物种的线粒体脱氧核糖核酸变异率，对过去的物种进行鉴定，线粒体脱氧核糖核酸是在细胞的线粒体中发现，而不是在核酸中，而且它们继承的只是母体，决不受性交配之影响。人们认为mt DNA—般也不受自然选择压力之影响。在这一基础上，研究人员假设了每一百万年中将出现2%至4%的常规突变率，而且把时间推移至某一点和集中的一段时间：即非洲200，000年之前的时候。

奥尔波夫（Millard Wolpoff）——“非洲之外”假设最激烈的批评者之一，是密执安大学的古生物学家，他对此观点作了全盘的否定，他毫不含糊地指出“根本不存在线粒体钟。”奥尔波夫争辩道，mt DNA突变率肯定已经受到过去人种灭绝的影响。在某些时候，它的变化很快，而在另一些时候，它却丝毫不变，所以他说道，如果分子钟看上去始终是正确的话，这纯粹是因为任何有故障的分子钟一天里总有两次是对的。

如果mt DNA的测定方法是有关“非洲之外”争执的核心，那TL和ESR测定方法则已在尼安得塔尔人和现代人之间是怎样具有内在联系的辩论中起着关键的作用。人类学家们曾认为，尼安得塔尔人是现代欧洲人的祖先。以往3年TL、ESR研究工作中所获取的数据给我的提出了一个更为复杂的事实——在中东地区，至少那里的现代人似乎出现于尼安得塔尔人之前。

这一令人困惑的观点在哈佛的考古学家扬塞夫（Ofaer Bar-Yosef）和他的同事们于1980年在以色列北部的一组洞穴中挖掘出的一系列令人惊讶的实物中得到了证实。例如在临地中海的加默尔山边的Kebara洞穴中，他们发现了一具保存完好的，显然是埋在墓中的尼安得塔尔人的骷髅。1987年，法国国立研究中心的H. 瓦拉德斯运用TL技术，检测了38块燃烧过的燧石，检测证实这些是60，000年至48000年之前的燧石。从而推测尼安得塔尔人死于那一时期。

这一事实本身并不足为奇，因为墨守成规的古生物学家们已经把尼安得塔尔人的黄金时代确定于这一时期，而真正令人大为吃惊的则是35公里以东的Qafzeh洞穴内的考察结果。我们在发现现代人遗骨洞穴的表面找到了20块燃烧过的燧石，运用TL技术对此进行测定的结果说明，现代人曾很早，约在92000年之前就生活在中东地区——完全早于尼安得塔尔人。由剑桥大学R. 格林（Rainer Griin）使用ESR技术对找到的牙齿釉和其他沉积物所做的类似的研究工作也证实了这一测定的可靠。

扬塞夫说道，这些发现给我们提出了几个惊人的可能性。其一，来自非洲的现代人的居住区域首次北上，然后，当最后一个冰期的冰川地带遍及欧洲时，他们又退回原区域，从而迫使尼安得塔尔人南进。随后，几万年后，现代人的人流完全可能再次北上，以求改善生活。这些现代人可能从未与尼安得塔尔人融合 · 而另一种可能性则是两种人偶然相遇，可能进行过激战，甚至可能繁殖后代。

许多古生物学家们，其中包括R · 克拉恩（Richard Wein），难以接受尼安得塔尔人曾与现代人共同生活在中东地区的情节。克拉恩指出，经典进化生物学的理论排除两种人种能够在一块有限的士地上共同生活的可能性。结果，他还说：“我不明白TL和ESR技术测定的年代的依据是什么。”

TL和ESR技术旨在通过检查电子俘获的行为来测定晶格上的辐射损坏点的程度，损坏点随着材料的老化而增加，因为如铀和钍之类的自然辐射体的离子辐射会渗入材料之中，并不断地在材料结构上打“洞”。材料的年代越久，“洞”也就越多，而且“洞”越多，电子也就越多。

在用TL方法测定的过程中，加热样品激发电子，当电子离开晶格时，它们就会爆出显而易见的闪光。与储存能量成正比的电闪光的强度可以用光电倍增管进行测算。TL技术的实践者们通过对已知年代样品的试验，制定了一份TL技术的价值和年代相关的图表。

ESR技术也能通过激发晶格内电子，而不是把电子驱于晶格之外来测量辐射造成的损伤，样品放在一个磁场上，然后通过精心选择的微波对电子进行轰击，传感器能测出其强度与样品的年代相关的感应。这一技术最大的优点在于ESR技术能反复地测试样品，而每一次的结果应该是相同的（与此相比，TL测试方法只能测试样品一次，因为这一测试手段通常将样品的“时钟”拨至0点）。

ESR和TL技术的不足之处在于，当今估算的辐射剂量比率能够反作用于几万年，然而事实上，辐射剂量比率是不变的，ESR技术的实践者们必须注意采取措施以弥补辐射剂量比率变化的不足。两个重要而又复杂的，但至今已被识别的元素是铀和钍。铀能溶解于水，而且在水里随时运动着，而钍却不能溶解于水，骨头吸收铀的辐射，因此当用ESR方法检测牙齿时，必须作某种调整以减少长效辐射。

格林曾使用ESR技术检测了在中东和南美地区发现了现代人遗骨的洞穴里所找到的人牙，他说道，他完全清楚铀的问题，而且绝不会置之不理，他使用了二种不同的模式来计算铀渗漏的可能剂率，而且认为，这些包括了极限剂率的可能性。由于杰出的实践者们一般都如此地关注这一问题，因此ESR技术正在迅速地被越来越多的人类学家们所接受。

另一已经开始影响尼安得塔尔人和现代人关系之争的新颖技术是而今面目一新的原有的碳14技术，当然碳14技术本身也曾被公认为是考古学领域里的试金石，新的碳14方法已经被美国地质部的J · 彼斯乔夫（James Bischoff）等使用过，结果表明，尼安得塔尔人的工具制造文化几千年之前曾在西班牙经历了一场迅速的变革——变革时间比原所认为的时间（大约始于40000年之前）早几千年。

碳14测定技术的不足在于始终难以保持样品的纯正，每当遥远的年代被测定出来时，来自挖掘现场错误岩层中的内含碎石的样品，或者来自实验室的一点尘土往往能使测定结果造成很大的偏差。

但近十年来，我们已经使用高能加速器和质谱仪直接读出碳14和碳12原子的比率，从而使碳14年代测定技术有了很大的改进。这一技术与传统的间接测定辐射放射量和根据信号来推测碳原子数量的技术形成对照，新技术的优点在于，能够使用更小的样品作测定，但速度却更快。

在许多项改进技术的工作中，由科罗拉多大学的T. 斯达福（Thomas Stafford）所发展的技术试图解决一个长期存在的碳14测定技术的不足：难以测定10，000年以上骨头。因为当骨头老化时，骨头即失去了骨胶原，而正是骨胶原的存在，使骨头的大多数碳原子的衰变能被观察到。同时，骨头善于吸收周围环境里的化学物，其中包括新生的碳原子，从而使骨头看上去更加接近于当代。

斯达福所运用的方法旨在通过分离在大多数骨胶原缺失后：尚残留在骨头里的氨基酸来防止污染。当这些氨基酸被化学分离后（可能成为只有0.5毫克重的小样品），他们所含的碳量能测出骨头所属的年代。从理论上而言，这一技术应该使碳14技术具有测定许多以前未被测定出的骨头的年代的能力。

许多80年代就已成熟的新技术至今依然被认为尚未过关。但这些技术已经为我们提供了最原始数据资料和通过这些数据资料，人们所掌握的有关人类起源的具有说服力的资料。这些资料和数据形成了向古生物学领域业已建立起来的秩序的挑战。在90年代，人们将就这些新技术展开进一步的辩论，考古学家们和人类学家们将决定他们日后尊重这些新技术的限度，决定在新技术的实践中所获取的信息是否将被纳入已建立起来的并将由下一代学者所继承的程序之中。

[Science，1990年2月16日]