青藏高原古代人群演化與考古文化譜系

考古學作為探索中華文明起源與發(fā)展的重要學科，在揭示中華民族悠久歷史、傳承弘揚中華優(yōu)秀傳統文化中發(fā)揮著不可替代的作用。作為國家支持的重大科研項目，“青藏高原古代人群演化和考古文化譜系研究”通過系統的考古學調查與發(fā)掘獲取青藏高原及周邊地區(qū)各遺址豐富的早期人類、動植物遺骸及考古文化遺存等樣本材料；綜合考古學、年代學、古環(huán)境學的研究方法，重建青藏高原萬年來考古學文化序列，探究該區(qū)域人群的技術文化與適應性生存方式的演變情況；重點通過延展與創(chuàng)新分子古生物學技術以獲取相關線粒體、核基因組數據，探究青藏高原及周邊地區(qū)萬年來不同時間和區(qū)域人群的遺傳特點、遷徙模式、演變過程及高原適應性基因的演化特點。

在考古文化譜系研究中，研究團隊通過系統的考古調查與發(fā)掘獲取青藏高原地區(qū)各遺址第一手豐富的考古遺存資料，考古學研究結合古遺傳學、年代學及古環(huán)境學等多學科研究手段和系統性深度交叉研究，以重點遺址作為考古學文化分期案例，厘清青藏高原多元、復雜的史前文化面貌，構建其自晚更新世至全新世中期的長尺度文化序列，初步建立青藏高原舊石器時代考古學文化序列；首次建立青藏高原新石器至吐蕃時期考古學文化序列，以時間尺度最長、文化遺存最豐富、年代數據最可靠的框架系統展現青藏高原新石器到吐蕃時期的七大段考古學文化序列；通過整合已發(fā)表遺址作物測年結果和海拔分布，重建西藏史前農業(yè)粟作—粟麥混合—麥作農業(yè)的演變歷史，并揭示了青藏高原氣候環(huán)境、食物經濟與文化發(fā)展之間的互動關系，從而闡明青藏高原五千年來人群的動態(tài)遺傳演化圖譜和生業(yè)經濟發(fā)展演變歷史，并揭示人類定居和適應高原的文化動因和遺傳學機制。

加強多學科聯合攻關，推動相關學科的交叉融合與科技創(chuàng)新

青藏高原古代人群演化和考古文化譜系研究首次在青藏高原研究領域集成考古學、古遺傳學、年代學和古環(huán)境學等多學科深度交叉融合，用第一手考古學資料和系統性研究構建青藏高原人群活動和文化演變的時空框架，并結合最直接的古分子證據闡明該框架下高原早期定居者的來源、遷徙擴散模式及與周邊人群的互動歷史細節(jié)，首次揭示青藏高原人群來源和演化、考古學文化演變及農業(yè)傳播的歷史發(fā)展脈絡和相互作用關系，闡明人類定居高原的文化動因和高原適應能力的遺傳機制，從遺傳、文化和生業(yè)模式三個層面集成關于青藏高原人群和文化演化新理論。在考古調查、發(fā)掘與研究過程中，項目組成員通過相對與絕對測年結合、多種技術手段交叉的方法突破了高原考古中測年斷代的技術難題，為研究高原及干旱區(qū)大量缺乏地層埋藏的考古遺址提供研究范例。在整個項目的研究過程中逐漸形成多學科融合的研究范式、展示多學科融合的示范價值，促進相關學科的交叉融合與科技創(chuàng)新。通過多學科的聯合攻關，該項目研究的相關數據和成果在填補古基因組信息缺環(huán)及研究的廣度和深度上體現出創(chuàng)新性，在解決學界有關青藏高原人群來源、高原適應能力、定居活動及文化傳播與人群遷徙演化的關系和通道等學術爭議方面發(fā)揮重要作用，為青藏高原文化和人群演化過程提供了重要科學依據和理論認識。

系統繪制青藏高原人群遺傳及演化圖譜

項目研究通過整合多學科證據，首次揭示青藏高原人群來源和演化、考古學文化演變及農業(yè)傳播的歷史發(fā)展脈絡和相互作用關系，在解答“青藏高原文化傳播與人群遷徙的關系”和“高原文明的核心區(qū)域及其影響范圍”兩個關鍵科學問題上取得重大研究進展和全新理論認識：青藏高原人群自距今5100年來具遺傳連續(xù)性，適應性基因EPAS1已經出現且受到強烈環(huán)境選擇；其獨特高原成分組成與東北亞細石葉技術、黃河流域粟作農業(yè)等相關文化和人群的擴散有關；新石器時代以來高原生業(yè)經濟發(fā)展與考古學文化演變的宏觀節(jié)奏基本一致，周邊低地粟作、麥作農業(yè)的傳播發(fā)展促進并支撐人群在高原定居，但并未在遺傳上引起人群更替或明顯變化，僅在東北緣和阿里等局部地區(qū)產生影響。青藏高原古人群內部在不同區(qū)域形成遺傳分異（東北部、中部、南部），距今3400多年開始，南部人群遺傳成分向其他區(qū)域擴散和影響顯著，與文化遺存揭示的雅江流域的多圈層交流現象相呼應；距今1400年左右，南部人群遺傳成分顯著變化，與高原早期文明的興衰密切相關；綜合結果表明，雅魯藏布江河谷是高原文明和人群向外擴張和交流的重要通道。

該項成果系統繪制了首個青藏高原人群遺傳及演化的時空圖譜，追溯了舊石器時期至歷史時期高原人群遺傳歷史，直接遺傳證據覆蓋青藏高原全境近五千余年時間，填補了高原人群的古DNA證據的缺口。這些重建的人群歷史揭示了高原人群在技術交流、擴散以及多文化人群長期動態(tài)融合過程中保持的遺傳連續(xù)性，與歐洲農業(yè)擴散造成大面積遺傳成分替換的歷史形成鮮明對比。

初步構建青藏高原腹地舊石器時代至吐蕃時期考古學文化序列

項目通過系統的田野工作和多學科綜合研究，初步構建了青藏高原十萬年以來舊石器時代至吐蕃時期的考古學文化序列，揭示了早期人類進入、適應和定居高原的關鍵時間節(jié)點、遷徙擴散路線和適應策略；厘清了青藏高原多元、復雜的舊石器時代文化面貌：10萬年前以石核—石片技術為主，4萬年前出現石葉技術，1萬年前來自華北的細石葉技術占據主導地位并延續(xù)至2000—3000年前；重建了新石器時期至吐蕃時期高原人群的文化面貌、生業(yè)模式、人群動態(tài)及社會組織的形成和復雜化過程：新石器時期東南、西部與中部存在較大區(qū)域性差異，生業(yè)經濟顯示出狩獵采集、農牧業(yè)鑲嵌的復濟形態(tài)，早期金屬時期文化圈層以西部為中心向四周擴展，移動性牧業(yè)促進了社會組織復雜化和高原內部聯系，吐蕃時期遺址和墓葬文化揭示高原人群與中原地區(qū)文化互動網絡。

青藏高原細石葉技術的傳播與擴散路線圖

成果填補了多個區(qū)域和時段的考古學空白，首次系統構建了長時間尺度的考古學文化時空框架和文化譜系，揭示了人群來源與擴散的歷史，闡明了技術文化演變的動因與過程。對細石葉技術的系統研究揭示了一萬年前華北人群大規(guī)模進藏并對現代藏族人群具有深遠影響的重要歷史，重建并前溯了人類規(guī)?；谇嗖馗咴娴臍v史，為深入理解中華民族共同體提供歷史依據和科學證據。

重建青藏高原農業(yè)發(fā)展和人群活動的時空軌跡

成果對高原東南部史前遺址開展了系統的年代學和植物考古研究，結合區(qū)域古氣候資料和植物考古資料集成，勾畫了西藏農業(yè)發(fā)生、發(fā)展過程及其氣候背景：距今6000—5000年，溫暖適宜的氣候背景促進了粟作農業(yè)從黃土高原西部向青藏高原東緣的傳播，促使西藏東南部開始出現農業(yè)生產，即以拉頗遺址和卡若遺址為代表的距今4800年前的西藏最早的粟作農業(yè)；距今4200—3600年，在顯著的氣候冷事件背景下麥作傳入青藏高原，與既有的粟作農業(yè)結合形成粟麥混合農業(yè)，距今3600年前立定遺址是西藏最早的案例；距今3000年前后，在氣溫降低和冬春季降水增加的氣候條件下轉變?yōu)辂溩髦鲗мr業(yè)。粟作農業(yè)的傳入，促進了人類在青藏高原從游獵轉向定居，麥作的傳入支撐人類在更高海拔區(qū)域發(fā)展農耕，拓展生存空間。本項研究細致刻畫了史前人類對青藏高原極端環(huán)境的文化適應過程和方式，可為該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供歷史依據。

青藏高原西部考古學文化交流示意圖

加快青藏高原的相關數據庫建設步伐，開展標準體系建設工作

項目首次構建了長時間跨度、高地域覆蓋度的青藏高原人群考古及分子數據庫。數據庫囊括了覆蓋近十萬年來分布于不同區(qū)域的高原人群的162例核基因組和176例線粒體基因組數據，15項考古發(fā)掘數據，159個新測年數據，以及210具個體的體質人類學觀察及相關樣品分析數據，不僅為青藏高原人類活動歷史研究提供堅實的數據支撐，同時也為青藏高原文化遺產保護與利用提供了科學支撐。

深度結合考古學與古DNA技術是推進人類歷史、演化和古環(huán)境學及古生態(tài)學研究的重要一環(huán)。然而由于國內外均缺乏研究關鍵步驟的規(guī)范化指南和標準，使得不同學科的樣品采集和數據分析等流程存在脫節(jié)。在此背景下，本項目制定了《考古出土遺存的古DNA樣品采集規(guī)程》和《考古出土遺存的古DNA數據質量評估方法》兩項行業(yè)標準。這些標準詳細闡述了古DNA樣品采集及數據處理的完整流程，解決了國內在此領域標準化工作的缺失問題，為古DNA研究奠定了堅實的基礎。

“青藏高原古代人群演化與考古文化譜系研究”項目充分發(fā)揮了考古學、遺傳學、古環(huán)境學和年代學等多學科的交叉融合優(yōu)勢，運用科技創(chuàng)新手段，系統揭示了青藏高原人群的遺傳來源、融合歷史及其文化交流與融合進程。

（來源：中國文物報微信公眾號，作者付巧妹、段良艷、張曉凌、劉逸宸所在單位為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所；夏格旺堆、何偉所在單位為西藏自治區(qū)文物保護與考古研究所；吳鐸所在單位為蘭州大學）