舊石器時代古人類如何打制和使用石器?這個過程對他們的社會行為及認知能力有何影響?此類問題一直以來備受學界關注。
中國學者利用新技術、新方法的最新研究發現,約80萬年前的華南百色盆地手斧人群,已經具備較為復雜的學習等社會行為以及更為進步的認知能力。

百色盆地手斧、手鎬整體幾何形態變異熱力圖,從深紅色到深藍色,形態變異程度逐漸降低。研究團隊 供圖
新技術方法助力舊石器考古研究
近年來,隨著三維掃描技術的普及和應用,基于高精度三維模型的幾何形態測量學方法,逐漸拓展到舊石器考古研究領域,為實現多維、高精度和客觀的石制品形態信息獲取目標提供方法支撐,也為舊石器考古研究提供新的思路和視角。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)李浩副研究員、貴州大學雷蕾講師和廣西民族大學李大偉副教授等通過合作,利用最新的幾何形態測量學方法對距今80萬年左右華南百色盆地手斧人群的石器遺存進行研究,成果論文近日由國際考古學專業期刊《考古科學雜志:報道》在線發表。
合作團隊利用人工制品三維幾何形態工具箱等軟件,對廣西百色盆地發現的手斧等大型工具進行詳細的三維幾何形態特征分析,進而探討了百色盆地手斧和手鎬工具的類型劃分、工具形態與加工技術之間的關聯,以及早-中更新世之交中國古人類的技術與認知能力發展等問題。

百色盆地手斧、手鎬遠端幾何形態的主成分分析結果,主成分極值端展示正視和頂視下的遠端三維幾何形態特征。研究團隊 供圖
手鎬并非百色盆地典型或特色器型
論文第一作者和通訊作者李浩2月1日通過網絡接受記者采訪介紹說,長期以來,有關百色盆地手斧和手鎬的分類主要根據其加工方式的不同:雙面加工的工具通常被歸為手斧,單面加工的工具歸為手鎬。不過,國際上目前廣泛使用的分類標準主要以尖部形態為依據,其中,手斧的尖部較為扁平,橫截面呈平凸或雙凸形,而手鎬尖部呈顯著的三棱狀,橫截面多為三角形。
他指出,分類標準的不統一,既造成國際學術交流的不便,也不利于石器工業的跨區域比較研究,所以建立一定程度上的標準化分類體系非常必要。
合作團隊對百色盆地大型石器工具尖部的幾何形態分析結果顯示,該區域大型石器工具尖部以扁平狀為主,可歸入手斧類型,尖部為三棱狀的手鎬則相對缺乏。因此,按照目前國際上普遍使用的分類標準,手鎬并不是百色盆地舊石器時代的典型或特色器型。

百色盆地大型工具遠端形態的分組(a。不同原料;b。不同毛坯;c。不同修型模式;d。不同修型程度)主成分分析結果。研究團隊 供圖
百色手斧人群已有較復雜學習行為
百色盆地手斧和手鎬整體幾何形態變異的熱力圖結果顯示,中部和近端兩側邊的形態表現出顯著的變異,而遠端(即尖部)的形態相對最為穩定。遠端作為手斧和手鎬的使用功能單元,其相對穩定的形態特征很可能指示區域環境下某種特定的功能需求。
合作團隊提取尖部標志點的分析進一步表明,盡管手斧和手鎬的尖部頂視形態(即橫截面形態)存在較大變異,但尖部平視形態普遍趨向于弧形或舌形,呈現出明顯的區域性形態特色。
李浩分析稱,結合尖部修疤的形態特點來看,弧形或舌形刃緣的形成主要受到尖部平行于器身長軸的縱向修疤的影響。而其他因素,包括原料、毛坯類型、修型模式和修型程度等,與尖部形態之間并沒有顯著相關性,這一點得到主成分分析和置換檢驗結果的驗證。因此,百色盆地大型工具頗具特色的尖部形態與特殊技術策略(尖部縱向修疤)的出現緊密相關。
這種熟練、穩定的技術策略的應用和傳承,一方面是區域性功能適應的結果,另一方面也說明石器制作者腦海中形成了較為穩定的概念版型,“暗示在距今80萬年左右的華南百色盆地,手斧人群已經具備較為復雜的學習等社會行為以及更為進步的認知能力”。

遠端為弧形刃緣的手斧三維掃描模型,紅色箭頭指示與器身長軸平行或近平行的遠端縱向修疤。研究團隊 供圖
新技術為舊石器考古提供新動力
手斧等大型工具是舊石器文化發展過程中出現的重要和關鍵器型,蘊含著豐富的古人類技術、行為與認知能力演化等信息。
中國手斧類工具的年代跨度大、分布范圍廣,并且表現出明顯的區域性特色,如何更好挖掘手斧類工具形態特征、開展不同地區間形態比較研究,也是中國舊石器考古中一個非常重要的學術問題。
李浩表示,新技術的三維幾何形態測量方法的引入和應用,極大提高了科研人員對于石制品復雜幾何形態特征的獲取能力,為解決前述舊石器考古相關科學問題提供了條件。此外,三維幾何形態測量方法在石制品研究中展現出的一系列顯著優勢,使其有望成為推動中國舊石器考古發展的新動力。