中国古人类脑的演化特点及其与认知能力关系的探讨

脑演化是人类演化的重要组成部分，也是学术界争论最多的焦点问题之一。脑演化研究的直接证据是古人类脑模，由于人类化石的珍贵性，加上多数标本不完整或颅腔附有坚硬的地层填充物，为脑模的获得和脑演化的研究增加了难度。高分辨率CT和3D激光扫描技术为虚拟复原古人类大脑和研究提供了新的手段。我国虽然拥有丰富的古人类头骨化石，但在脑演化方面的研究还很薄弱。本项目以中国古人类头骨化石为主要研究材料，采用高分辨率工业CT机和3D激光扫描仪，三维重建中国古人类脑模，获取中国古人类脑的形态特征及演化特点的数据，通过与非洲、欧洲及亚洲其它地区古人类的比较，探讨中国古人类在人类进化上的地位。结合各遗址伴生的人类文化遗物、地质古生物及埋藏环境的资料，推测中国古人类的认知能力，探讨脑演化特点与认知能力之间的关系，为脑的进化和人类智力的起源提供新的切入点和理论依据。本项目力争在人类进化过程中脑增大的原因上得出独特见解。

本项目以中国古人类头骨及颅内模标本为主要研究材料，采用传统形态观测的和先进的CT、3D激光扫描技术相结合的方法，获取了中国古人类脑形态特征及演化特点的数据，通过对中国古人类脑形态特征、脑与头骨的演化特点、脑演化与人类生存模式及健康状况的研究，为分析中国古人类进化过程中体质特征的变化、演化规律及东亚地区更新世人类向现代人演化过程中的生存适应活动提供了基础数据。三年来，课题组成员复原了80余件中国古人类及现代人颅内模标本，采集了大量古人类标本的3D数据，新发现22枚更新世晚期人类牙齿化石，7人次参加国内外学术会议，培养博士生1名，硕士生1名，完成论文23篇，其中包括PNAS，AJPA等SCI收录论文9篇。主要研究成果如下：1）扩展了古人类学的研究领域，将CT、3D激光表面扫描技术和几何形态分析应用到古人类研究中，规范建立了利用CT技术复原人类头骨及虚拟颅内模的方法；2）对中国化石人类脑的演化特点及其在人类演化上的地位进行了探讨，通过对中国、非洲、欧洲和印度尼西亚直立人脑的形态特征的对比，不支持把中国直立人与非洲、印尼等地区直立人分割开的观点；3） 对脑的解剖结构与人类智力起源的关系进行了探讨，发现周口店直立人左右脑半球的容量没有显著差异，脑的一侧优势现象的解剖学基础不是表现在左右脑半球的绝对脑量上,而是起源于脑量和表面积构成的左右半球相对脑量的不对称性；4）在古人类生存适应方面，开了对距今13万年前的早期智人马坝人头骨创伤痕迹的研究，报道了东亚地区最早的中更新世人类受到暴力损伤后长时间存活的证据；5）在古人类健康状况方面，对崇左早期现代人牙齿和下颌的病理及异常，及新疆、内蒙古代人群牙齿的特殊磨耗方式及龋病的出现率进行了研究，为中国古人类的身体健康状况及生活方式提供了新的证据；6）更新世人体质特征方面，报道了中国最早的现代人广西崇左发现的下颌骨、周口店直立人3号头骨的性别和年龄、南京直立人的高耸鼻梁和气候适应、柳江人身体体型与环境适应、甘肃泾川更新世晚期人类头骨形态的研究，对中国古人类演化地位及人类形态特征的进化程度及地区差异进行了探讨；7）对更新世中、晚期许家窑古人类出土地层进行了分析，提出许家窑组断代存在着理念误区；8）积累了中国全新世人群头骨、下颌骨和牙齿变异的数据。 这些研究进展使我们对中国古人类脑的演化、行为特点及生存适应等有了新的认识.