1924 年，我们对人类起源的看法因在南非发现的一个 3 岁小孩头骨而永远地发生了改变。
汤恩幼儿（Taung Child）是我们首次见到的被称为南猿的原始人类，它是人类演化研究进程中的一个重大转折点。这一发现将人类起源的研究焦点从欧亚转移到了非洲，为上世纪对非洲大陆的研究奠定了基础，并使之成为“人类的摇篮”。
那时很少有人能够预测到科学家如今所了解的演化。而现在，考古学的发现速度比以往任何时候都要快。即使在步入 21 世纪这短短 20 年间，人类起源的教材也被一遍又一遍地改写。20 年前，没人能预想到科学家能在这两个时代里对人类的悠久历史了解到什么程度，更别说从一丁点尘埃、牙菌斑或太空中的卫星中提取出多少知识。
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人类化石的生长超越了系谱树
在非洲，现在可追溯到 500 万到 700 万年前的可能的古人类化石有好几个候选。基于我们 DNA 的不同，我们得知人类很可能是在那个时期从其他类人猿分支出来的。
于 1992 年发现，直到 2009 年才公布的 440 万年前的代号为“阿尔迪”的骨骼化石改变了科学家对原始人如何开始行走的看法。
人类的新的近亲是一些南方古猿，包括南方古猿近亲种（Australopithecus deyiremeda）和南方古猿源泉种（Australopithecus sediba），以及一个可能存活到较晚时期的早期人属物种，这重新引发了关于人类究竟是从何时开始埋葬死者的争论。
如南方古猿源泉种（如图）等化石的出现重塑了人类的系谱图。 图片来源：Brett Eloff、Prof Berger & Wits University
我们对人类物种的看法也发生了改变。过去，考古学家曾认为智人（Homo sapiens）大约在 20 万年前于非洲演化而来，但现在，这个故事变得更加复杂了。在摩洛哥发现的化石将这一时间推到了 30 万年前，这与古 DNA 证据相一致。这由此让人怀疑人类物种是否出现在任何地方。
21 世纪的欧洲和亚洲也有意想不到的发现。从印度尼西亚弗洛里斯岛上的神秘“霍比特人”（Homo floresiensis）到西伯利亚的丹尼索瓦人（Denisovans），我们的祖先在走出非洲时可能遇到过各种各样的原始人类。就在今年，研究人员报告了一个来自菲律宾的新的人类物种。
人类学家认为，我们的智人祖先与其他人类物种的接触比过去以为的要多得多。今天，人类的演化看起来倒没有那么像达尔文的进化树，而是更像一条泥泞蜿蜒的溪流。
生物分子考古学的兴起，为在野外和实验室从事研究的科学家提供了新的跨学科合作的机会。 图片来源：Christina Warinner
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古 DNA 揭示了古老的关系
最近的许多新发现因为研究古 DNA 的新科学才得以成为可能。
自科学家在 2010 年完成了首个古人类基因组测序以来，来自成千上万个个体的数据让我们对人类物种的起源和早期历史有了新的见解。
一个令人震惊的发现是，尽管我们的谱系在 80 万年前就已经分裂，但在上一个冰河时代，现代人和尼安德特人还曾多次交配。这就是为何至今仍有很多人拥有一些尼安德特人的 DNA。
2010 年在丹尼索瓦洞穴东部画廊的挖掘。 图片来源：Bence Viola / 多伦多大学人类学系
丹尼索瓦人就是研究人员通过古 DNA 的而首次发现的，他们曾与我们（智人）以及尼安德特人杂交。虽然大多数研究仍然限于在骨头和牙齿上进行，但现在已经可以从其他来源上提取出古 DNA，比如从洞穴里的泥土，以及 6000 年前的口香糖。
遗传学方法也正在重建个体与家庭的关系，并将古老的个体与现在仍活着的人联系起来，以终结那些长达数十年的争论。
这些应用远远超出了研究人类的范畴。古基因组学正从隐藏在博物馆密室中的古老种子和骨骼中得出有关于动植物的惊人线索。
自然历史博物馆中藏有丰富的信息，其中一些只能通过新的生物分子方法才能发掘。科学家利用古蛋白，通过分析现代动物骨骼和骨骼化石来探与过去有关问题。 图片来源：Mary Prendergast / 肯尼亚国家博物馆
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生物分子让不可见变为可见
DNA 并不是唯一一种改变了古生物学研究的分子。
古蛋白质组学是对古代蛋白质的研究，它可以确定化石的种类。这种方法最近将生活在近 200 万年前的一个身高 9 英尺、重达 1300 磅的已灭绝类人猿与今天的红毛猩猩联系了起来。
牙结石这种牙齿上的硬化斑块所含有的信息量特别丰富，它可以显示出在 6000 年前的哪个尼安德特人是否喝过牛奶，饮食中有过怎样多种多样的植物，其中有哪些可能具有药用价值。牙结石可以帮助科学家了解一些古老的疾病，以及了解人类的肠道微生物群是如何随着时间的推移而改变的。研究人员甚至从中发现了文化上的线索，他们从一名中世纪修女的牙结石里发现了亮蓝色的天青石，让历史学家开始重新思考究是谁写下了带有插图的手稿。
科学家意外地从一名 11-12 世纪的妇女牙齿上的钙化斑块中发现了天青石色素，挑战了男性僧侣是中世纪手稿主要撰写者的观点。 图片来源：Christina Warinner
陶器中残留的油脂揭示了撒哈拉沙漠中饮用牛奶的起源，并显示出在欧洲发现的青铜和铁器时代的有着奇怪形状的罐子是古代的婴儿奶瓶。
研究人员用不同动物的胶原“条形码”来解答各种问题，从亚洲的老鼠是从何时登上船只漂洋过海到达非洲的，到什么动物被用来制作中世纪的羊皮纸，或者从僧侣在一张书页上的亲吻中检测遗留下的微生物。
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揭示大型模式的大数据
生物分子可以帮研究人员放大微观细节，而其他一些方法则能让信息缩小。从 20 世纪 30 年代开始，考古学家就开始使用航拍技术来进行探索，但现在更广泛的方法是通过卫星图像来发现新的遗址，并监测那些正处于危险中的遗址。飞掠这些遗址的无人机可以帮助调查它们是如何以及为何被制造出来的，并可以用来打击盗墓和掠夺行为。
考古学家越来越多地使用新的技术来了解遗址如何适应他们的环境的，并用新的技术来记录正处于危险中的遗址。这张图片是一架无人机在伊拉克的库尔德斯坦地区捕捉到的一个山丘，表明这里曾是古代的一处定居点。 图片来源：Jason Ur
激光雷达（LIDAR）是一种利用激光来测量距离的遥感技术，它最初是为了太空应用而研发的，现在科学家用它来绘制三维表面图，以及用来可视化地球上的景观。这种技术让古老的城市从墨西哥、柬埔寨和南非等植被茂密的地区拔地而起。
诸如探地雷达等能够从地表窥视地下的技术也正在改变这一领域，例如它就曾揭示出了巨石阵中不为人知的结构。现在，越来越多的考古学家可以在不挖洞的情况下就完成他们的工作。
地球物理测量方法使考古学家能够在不进行挖洞的情况下探测到埋藏在地底的特征，在最大限度地获取知识的同时最大限度地减少了破坏。 图片来源：Mary Prendergast & Thomas Fitton
不同的考古学家团队正在以新的方式组合大数据集来理解大型事件的发生过程。在 2019 年，超过 250 名考古学家汇总了他们的发现，展示了人类对地球的改造已经开展了数千年，例如在中国就有一个 2000 年历史的灌溉系统。这一发现与其他一些不赞同“人类世始于 20 世纪”的观点的研究不谋而合。
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新的联系带来了新的可能性
这些进步以令人欣喜的方式将研究人员聚集在一起。利用人工智能筛选无人机和卫星图像，在秘鲁沙漠中发现了 140 多条新的纳斯卡线和古代图像。随着网上具有丰富的高分辨率卫星图像，研究团队也开始转向众包寻找新的考古遗址。
尽管考古学家和科学专家之间的合作关系并不总是一帆风顺，但越来越多的人一致认为，研究过去意味着要跨越多个领域。
“开放科学”运动的目标是让所有人都能接触到这项工作。包括考古学家在内的科学家正在更自由地分享数据。公共考古项目、社区挖掘和数字博物馆收藏正变得越来越普遍。你甚至可以通过 3D 扫描为自己打印一份的著名化石副本，或者用 30 多种语言打印一本考古图画书。
考古学家越来越多地与社区接触，以分享他们的发现。这张图片显示的是他们在坦桑尼亚的一所学校的展示会上。 图片来源：Agness Gidna
考古学家们正在努力使考古学和博物馆变得更加公平合理，并更多地让本土的研究人员参与进来。讲述人类的故事需要一整个做出正确事情的社群的声音。
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研究过去，改变现在
新的研究方法使人们对人类共同的历史有了更深刻的认识，我们现在面临的一个挑战就是要如何确保这些认识在当前和未来都是相关的和有益的。
在以年轻人为主导的对气候变化和对地球危机的高度关注为标志的 2019 年，研究过去似乎并没有什么作用。然而，通过这样做，考古学家可以为气候变化提供经验支持，揭示了古代人类如何应对具有挑战性的环境的。
例如有研究表明，工业化肉类生产会造成了严重的环境成本，而畜牧季移（一种传统的季节性迁移放牧方法，现已被联合国教科文组织确列为非物质文化遗产）不仅能给现在的土地带来光明，而且在过去也有助于促进生物的多样性和健康景观。
今天，考古学家正在用他们的方法、数据和观点，以求实现一个更少受到损害、更公平的地球的愿景。虽然很难准确预测下个世纪会有什么考古发现，但对于“可用过去”的新关注为研究指向了一个正面的方向。
撰文：
Elizabeth Sawchuk（石溪大学人类学助理教授）
Mary Prendergast（圣路易斯大学人类学教授）
