依湖而生：4400年前青藏高原史前人群或靠渔猎定居

 

康马，藏语意为“红房子”，地处喜马拉雅山脉北麓，隶属日喀则市。康马县的西南方向，一道山梁隔开了两个湖。东侧的嘎拉错在上千年日月星辰的轮换中，已融入泥土，化为数滩沼泽；而西侧的玛不错，面积则逐渐缩小至1.5平方公里。

如此渺小的湖泊，位居于海拔4410米的高地，其东南岸被确定为青藏高原海拔最高的新石器时代晚期湖滨定居点，也是海拔最高的“打渔人”栖息之所。

2019年夏季，时任中国科学院青藏高原研究所研究员的杨晓燕教授带领第二次青藏科考“人类活动历史及其影响”科考分队在雅鲁藏布江中上游区域开展人类活动遗迹调查。经过玛不错时，团队意外发现了静卧于此的古老遗址——玛不错遗址。当诸多学者的目光聚焦于这片神秘之地，关于人类何时、如何定居高原、什么时候形成文明等一系列的谜题得以逐渐解开。

自2020年起，经国家文物局批准，西藏自治区文物保护研究所牵头，联合兰州大学、中国科学院青藏高原研究所、国家文物局考古研究中心和北京大学组成玛不错考古工作队，对玛不错遗址进行了五个年度的科学考古发掘。兰州大学牵头，对玛不错遗址开展科技考古研究——通过人骨古DNA分析、动物骨骼形态与古DNA鉴定、碳氮稳定同位素分析、植物遗存形态分析等多种方法，对出土的人骨、动物骨骼和植物遗存开展深入研究。相关论文发表于《自然-生态与演化》。

研究揭示，早在4400年前，青藏高原的本土人群已在玛不错湖畔形成了以湖泊为中心的定居生活方式。这一发现不仅为人类定居高原的时间与方式提供了重要线索，也体现了环境考古研究中多学科深度交叉的重要性和必要性。

玛不错遗址（左侧为几近干涸的嘎拉错，右侧为水域面积不到1.5平方公里的玛不错）。兰州大学供图。

玛不错遗址：回头看到的惊喜

现今，人类主要以定居的方式生活在除南极洲以外的所有陆地，甚至在海拔超过4000米的区域，也常年生活着超过600万的人口，其中大部分分布在平均海拔超过4000米的青藏高原。青藏高原高寒、低氧、强紫外线、低生产力的环境特点，直到今天对人类的生存都极具挑战性，这片土地上人类活动的历史与及其影响也一直是诸多学者探寻的重点。

在20世纪70年代开展的第一次大规模的青藏高原综合科学考察研究（简称“第一次青藏科考”）的基础上，由中国科学院院士姚檀栋于2017年组织实施的第二次青藏高原综合科学考察研究（简称“第二次青藏科考”）逐步开展。

杨晓燕所负责的研究项目，正是第二次青藏科考任务六中“人类活动与生存环境安全”的专题之一，即人类活动历史及其影响。

2019年项目启动，杨晓燕带领科考队在青藏高原进行了深入的人类活动遗迹调查。“当时，我们每天就是开着车，在高原上四处寻找线索。”这是科考队员的日常。身为“地学人”，他们总能够看到别人看不到的风景，也经历着其他人难以感同身受的大悲大喜。

在发现玛不错遗址前，科考队已在雅鲁藏布江主要支流年楚河区域调查了两三天，但一直没有发现保存得特别完整的遗迹，队员们难免有些垂头丧气。

“玛不错这个湖特别小，我们从旁边经过的时候，有老师问我还要不要下车察看。”

“可能也没啥好东西，要不不去了吧？”杨晓燕教授至今都对那天的经历记忆犹新，“前面几天，无论是河流还是湖泊的阶地，调查结果都不好，大家都没了信心，而且我们还要赶路。我本来想的也是‘算了，不看了’，往前走了几步又有些犹豫，想着还是去看一下吧，万一呢？”

这一“回头看”，让整个团队都精神了起来。

附近村民正沿着玛不错湖岸修建通往牧场的村道，在其东南岸的阶地剖面中，显露出了明显的文化层，埋藏于其中的陶片、骨头等遗物更使他们眼前一亮。

“我把陶片的照片发给常年在高原做考古工作的考古学家，他看了图片说‘祝贺你们，你们抓到好东西了！’”杨晓燕说，“而且文化层特别厚，这在高原上是很难形成的。”

发现遗址时，正值中午的用餐时间，但团队里的成员顾不上吃午饭，都一股脑地拿着工具去清理剖面、采样。“大家都很兴奋啊，那天我们下午三点多才吃上另外两位老师从县城带来的盒饭。”杨晓燕回忆道。

回到北京后，杨晓燕和她的团队便抓紧时间对剖面上的遗物进行整理和研究，将从中发现的炭化农作物种子送去进行年代测定。结果令她很是惊讶：这些种子距今已有四千多年。“海拔那么高，4410米的地方，出现了这么早的农作物种子，”杨晓燕欣喜地说，“我们就很激动地跟相关考古部门进行汇报，希望明年能正式发掘这个遗址。”

经国家文物局批准，科考队自2020年起正式开始发掘玛不错遗址，至今已完成五个发掘季。每一次发掘都有新的发现和惊喜。

随着发掘的深入，玛不错遗址的真实面貌逐渐浮出水面。一系列的年代测定表明，玛不错遗址的使用时间非常长——从距今4400多年前一直到距今2500多年，在此生活的古人留下了各种各样的生活痕迹。在国家自然科学基金重点项目的支持下，杨晓燕团队对发掘出土的各种生物遗存开展了深入研究。

玛不错遗址存在长年渔猎的证据。兰州大学供图。

多重证据确定古人曾长期生活在玛不错遗址

定居化（Sedentism），是指人群逐步降低移动性，并最终在某个地方全年固定居住的发展过程。定居的生活方式通过集中开发固定区域内的资源，使单位面积可以养活更多的人口，从而引发人类社会一系列经济与社会层面的变革，并开启社会的复杂化进程直至早期国家的形成。

玛不错遗址揭露的墓葬、祭祀坑、生活踩踏面、筑洞以及大量的生活垃圾等遗物遗迹，是人类季节性在此活动，还是全年生活的遗留？团队确定这一点的关键在于“遗址使用的季节性分析”。

为了验证这一点，研究团队利用骨骼形态学和大批量骨骼鸟枪宏基因组（Bulk Bone Shot-gun Metagenomics，缩写为BBSM）等方法对出土的动物遗存进行了鉴定，其中鱼骨数量最多，而鸟类主要为水鸟，哺乳类均为野生动物，未发现家养动物遗存。

天高任鸟飞，“湖”阔凭鱼跃。彼时，在谷物到不了的高地，玛不错湖泊提供的稳定渔猎资源为人们奠定了定居的基础。高原南部的祖先们因地制宜，就地取材：使用盘羊、岩羊的长骨制作骨锥用以钻孔，使用易于加工的鸬鹚骨骼制作鱼卡用以钓鱼，使用附近的香柏和沙棘等植物制作木炭用以烹饪和取暖。

第一重证据是飞翔于“屋脊”之上的各种鸟类。在研究团队鉴定出的鸟类骨骼中，有不随季节迁徙的留鸟，也有秋冬迁徙至此的候鸟。“说明这里的人冬半年、夏半年都在抓鸟，也就是说，人们全年都待在这里。”杨晓燕解释道。

第二重证据由悠游于湖中的鱼类所提供。“我们可以判断鱼什么时候死的，因为鱼骨也有像年轮一样的纹层。”据杨晓燕介绍，鱼类在一年四季中的生长速度并不相同，通常，春夏生长快，秋冬生长慢。呈现在鱼的第二脊椎骨上，则是春夏季节纹路浅且宽，秋冬纹路深且窄，而最后一圈纹路的颜色，便表明了鱼死于冬半年还是夏半年。“我们的学生统计了一千多块鱼骨，有2/3的鱼死于夏半年，有1/3的鱼死于冬半年，”杨晓燕说，“这也印证了，人们一年四季都生活在此。”

第三重证据则源于人类自身。玛不错遗址发现的墓葬有上百座。杨晓燕的博士后陈松涛带领2022级硕士研究生黄蕴哲通过人骨的骨胶原碳氮同位素分析来研究其食谱。在自然界的食物网中，氮同位素值随着营养级的升高累积，食草动物氮值高于自然植被，食肉动物高于食草动物，一般情况下，相邻两个营养级之间的氮值差别在3-5‰。在玛不错遗址，人的稳定氮同位素值正好高于鱼类5‰，再次证明了曾在玛不错生活的人类以捕鱼为生。

此外，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员的古DNA团队对其中11个人骨的古DNA分析发现，他们与距今9500-5000年前生活在东亚北方的人群有遗传联系，但又不同于同时期低海拔农业人群的遗传成分，与古代来自山南和尼泊尔的高原南部人群具有一致的遗传特点，并且玛不错所属的古代高原南部祖先成分对现今生活在高原南部-西南部人群有着重要遗传贡献。这一结果表明，生活在玛不错遗址的古人并非来自低地的农业移民，而是早在全新世中晚期便已经与黄河流域人群产生分化的高原本土人群的代表，并且将高原南部支系人群形成时间（原有~3400年的认识）推早了1000年。EPAS1变异被确认是现代藏族人适应低氧环境的关键基因，在玛不错的部分个体中发现了这种遗传信号，表明适应高原环境的遗传特征已在四千多年前高海拔人群中出现。

如今，时过境迁，站在玛不错遗址边上放眼望去，植被已寥寥无几。而遗址中发现出的轻飘飘的木炭，却是历经时间流逝后沉淀下来的历史。“那时候是有香柏和沙棘等植物的。遗址旁边就是冰川，正午烈阳高照，气压升高，风就特别大，”杨晓燕想起了有趣的场景，不禁笑道：“木炭又很轻，风一吹就跑了，我们研究木炭的孙青丽同学就得赶紧去追被风吹跑的她的宝贝样品。”后来，考古队被迫在探方周围围起格挡挡风。

“现在我们很多学生的论文都是围绕着这个遗址展开的，在这个世界上海拔最高的具有定居生活方式的新时期时代遗址上，每一个发现都可能是独一无二的。”杨晓燕非常珍惜这个遗址中发掘出的每一个遗物，每一处痕迹，每一条线索。

陈发虎院士、杨晓燕教授团队在新疆塔克拉玛干沙漠考察时的工作留照。兰州大学供图。

交叉学科走出新路子

“一颗牙养活了多少研究生？”在杨晓燕的课件里，有着这样一页PPT。

遗址中出土的牙齿，可以从形态分析与体质人类学的角度切入进行研究——比如龋齿，根据牙齿的形态变化研究古代人群的饮食习性、健康状况以及生活方式；出土牙齿中的牙结石，则可以提取其中的微体植物遗存，进而观察古代人群惯常食用的农作物；牙齿的古DNA，可以判断人群来源以及健康状况；除了利用古DNA，牙齿中的锶含量也可以判断个体的迁徙历史。

“光是一颗牙，我们就可以获取这么多信息，做出这么多研究方向。”杨晓燕对此引以为豪。

杨晓燕科研团队的成员，其学科背景包括地球科学、考古学、化学、生物学、计算机科学等学科，横跨文、理、工三大领域。对于初来乍到的研究生，杨晓燕并不会急匆匆地为他们定下研究方向，“我会给刚来的研究生半年到一年的时间，让他们跟着师兄师姐了解各个课题。”杨晓燕希望，自己门下的研究生都能找到他们感兴趣的方向。

从工程地质，转到自然地理，再到地学考古，杨晓燕在求学的道路上每多走一步，前方的路灯就会明亮一盏，而灯光下的景观，各有千秋。

博士后时期，在被称为“东方庞贝”的喇家遗址，青海考古所的蔡林海先生翻开灶中扣着的碗，发现了其中疑似面条的食物，接手该研究的杨晓燕为考证其中的微体植物遗存，由地学考古转向了植物考古，此后，杨晓燕便一直扎根于农业起源与农业传播。2018年，杨晓燕带着科考队从首都北京起飞，来到了平均海拔4300米的青藏高原，将研究区域从京畿、浙江和广东，转换到了高寒之地。

“无论在青藏所还是在兰州大学，搭建团队的时候，就不能局限在植物考古了，除植物考古外，动物、微生物所有的研究方向都得有，我就只能逼着自己了解这些东西，”辗转多地的求学和工作经历帮助杨晓燕打开了视野，“我经常跟学生们说，你学到的、经历过的东西，迟早有一天会用上的。”

黄蕴哲，2022年由自然地理学基地班推免至中科院青藏高原研究所读研。在杨晓燕的印象里，这是一个很刻苦的学生。“有的时候我在实验室里特别迷茫，压力也很大，我想找人跟我讨论，全中国都很难找出一个人。”在研一快结束时，黄蕴哲找到杨晓燕诉苦，杨晓燕劝慰她说：“你要想在科研上有所创新，就必须用别人都不会的方法才能做出足够新的成果。我们也可以用传统的方法做碳氮同位素检测，能保证你毕业。”

“我不。”黄蕴哲在倾倒完苦水后，继续倔强地钻研着分离骨胶原中的氨基酸的方法。在她日复一日地翻阅文献的同时，杨晓燕也请来了化学专业的老师为之出谋划策。目前，黄蕴哲所使用的研究方法终于有了突破性的进展。硕士毕业后，她还将前往英国布里斯托大学继续从事相关方向的研究。

为应对动物骨骼形态鉴定的局限性，古DNA研究在动物考古中得到越来越广泛的应用。博士生王清使用大批量骨骼宏条形码/宏基因组技术，对大量无法鉴定的碎骨遗存进行了种属鉴定，是该方法在中国考古学中的首次应用。 “现在团队很好的一点就是大家知道去摸索新的方法。前沿的方法即便文献里提到了，也是框架性的实验步骤，细节的东西还得靠自己在实验室里琢磨。”在杨晓燕看来，做科研是以需求为导向的。

今后，杨晓燕将带领团队研究人类定居化过程对生态系统造成的影响，包括被人类带至高原的新物种对原生生态系统的影响，如牛羊出现前后生态系统的变化，以及通过提取沉积物古DNA还原早期的生态系统等。而新的研究课题，又会促进团队的成员利用不同的研究方法，在不同的研究方向上继续创新。

把研究区域从东部发达地区切换到世界屋脊，杨晓燕有了更广阔的研究空间，对研究的热情也再次被激活。在高原和学生们一起看星星的夜晚，距离杨晓燕大一第一次出野外——在秦皇岛海边漫步那时，已经过去了30年。而杨晓燕依旧对“出野外去探索”抱有极高的兴致：“与一路山水的每一次相见都惊喜万分。”

相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s41559-024-02539-w

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