河南许昌古人类化石的修复和研究

Late Middle Pleistocene-Early Late Pleistocene transition is the most important stage for the formation and spread of early modern humans. Over the past fifty years, there found some unknown human fossils who have mosaic morphological physical characteristics during this period of time. Where did these humans come from? Did they come from the local residents evolving continuously? Or were they foreign invaders? This becomes one of the focus debates on the east Asian human evolution. In 2007, human skull fragments of the “Xuchang I”, about 100 ka years ago, were unearthed from Lingjing site, Henan Province. This caused extensive concern of academia and the media both at home and abroad, and these human fossils are considered to be the key evidences to explore the human evolution in east Asia chain. Between 2014 and 2015, 40 more human fragments of skull and limb including the "Xuchang II" cranium, at least six individuals were found at the Lingjing site. So far, a series of achievements on the stone tools, bone artifacts and mammalian fossils found at the linging site have been published, but the research on the most important findings of the Xuchang human fossils are still a blank area. The physical characters and evolution status of the Xuchang hominids are unknown right now. This project focus on joining, repairing and reconstructing of the Xuchang fossil fragments, and reappears the skull morphological characteristics of the Xuchang I and II. With research on the exterior skulls and the interior anatomical structures, we acquire the physical characters and evolutionary features of the Xuchang skulls. The evolutional relationship among the Xuchang, other hominid fossils in the world and modern humans will be analyzed. On this basis, the evolutionary status of the Xuchang can be confirmed, that can be used for additional studies of the human evolution in east Asia, and the hominin dispersal patterning from the Late Middle Pleistocene to the Early Late Pleistocene.

中更新世晚期至晚更新世早期，中国境内发现了一些具有镶嵌型体质特征、演化地位有争议的古人类化石材料。这些古人类成员是由本地居民演化而来的，还是外来的入侵者？成为探讨东亚古人类演化的重要焦点问题之一。2007年河南灵井遗址出土的距今10万年左右的“许昌人I号”头骨化石引起学术界广泛关注，被认为是探讨东亚古人类演化链的关键材料。2014-2015年，该遗址又发现包含“许昌人II号”在内的至少6个个体的40余块古人类化石碎片。迄今为止，虽然对灵井遗址出土的石器、骨器及哺乳动物化石的研究已经发表了一系类成果，但是对该遗址发现的古人类化石的研究还属于空白。本项目通过对灵井遗址出土的古人类化石的修复和研究，重现许昌人I号、II号头骨的形态，获取许昌人体质特征及演化特点的基础数据，确定许昌人在东亚古人类演化链上的地位及其与世界其它地区古人类可能的亲缘关系，为晚更新世早期人类体质特征的变异及演化提供证据。

本项目以河南许昌灵井遗址2007-2015年出土的许昌古人类头骨化石碎片为主要研究材料，采用传统与分辨率工业CT结合的方法，根据骨片的解剖结构对许昌人头骨碎片进行了拼接、复原和研究，重现许昌I号、II号两件头骨的形态特征。通过与中国及其它地区的直立人和早期智人，欧洲古老型人类（包括海德堡人、尼安德特人）和现代人的对比分析，获取许昌人体质特征的数据，确定许昌人的演化地位，为探讨中更新世晚期以来中国古人类体质特征的变异、演化及可能的扩散路径提供了化石形态学上的证据。四年来，课题组成员按照任务书的计划，开展了一系列与许昌人相关的中国更新世古人类化石的研究工作，包括：对许昌人头骨化石及其伴生的石制品、骨质品等遗存进行了细致的分析；对中国更新世古人类的体质特征、头骨性状变异、肢骨生物力学分析、牙齿磨耗方式和生长发育、古病理、创伤及古人类面貌复原等进行了研究。该项目执行期间，发表研究论文44篇，其中包括Science，PNAS等SCI杂志论文23篇、国内核心期刊论文21 篇；荣获中国科学十大进展1项，中国古生物学十大进展2项；培养博士研究生3名，硕士研究生4名；10人次参加学术会议并做报告；野外方面，在安徽东至华龙洞建立了野外工作基地，开展了长期的野外调查和发掘工作。项目开展以来，各项工作按任务书计划进行，顺利完成了总体目标，突破了任务书确定的量化考核指标。一些重要的研究成果及科学意义如下：1）许昌人的研究取得重大突破，发现新型古老型人类；2）报道了在许昌灵井遗址发现的东亚最早的软锤骨质工具；3）报道了在许昌灵井遗址发现的人类有意识刻划的人工雕刻骨制品；4）对30万年前具有现代人特征的华龙洞人类头骨化石进行了研究，为论证东亚地区人类演化区域连续性提供了新的化石证据；5）报道了中更新世和县直立人头骨表面的特殊痕迹，为早期人类艰险的生存环境提供了证据；6）开发了古人类颅面复原三维虚拟软件1套，为重现古人类面貌提供了技术支撑。