時至今日，蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授張東菊都忘不了，她所在團隊研究的一件古人類下頜骨化石被確定為丹尼索瓦人化石時，內(nèi)心涌起的激動之情——她漂亮地完成了多年前導(dǎo)師、中國科學(xué)院院士陳發(fā)虎交給自己的任務(wù)。
2019年，由陳發(fā)虎領(lǐng)導(dǎo)的蘭州大學(xué)環(huán)境考古團隊牽頭在《自然》發(fā)表了夏河人下頜骨化石的研究成果。該化石將史前人類在青藏高原活動的最早時間從距今約4萬年前推至距今至少16萬年，首次從考古學(xué)上驗證了丹尼索瓦人曾生活在東亞地區(qū)的假說。
作為一種目前基本可以確認(rèn)曾廣泛分布于東亞地區(qū)的古人類，丹尼索瓦人已成為我國考古學(xué)領(lǐng)域的一個重要名詞。但很多人并未注意到，發(fā)現(xiàn)這一成果的團隊并非來自國內(nèi)著名考古強校，而是在地球科學(xué)研究方面實力雄厚的蘭州大學(xué)。
這支根植于蘭州大學(xué)地理學(xué)的環(huán)境考古團隊，成員來自考古學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)等多個學(xué)科。然而，就是這樣一群“跨界”的老師，卻帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了塵封16萬年的丹尼索瓦人化石。
跨界起點：考古學(xué)到地理學(xué)的跨越
在很多人的印象中，考古學(xué)往往與田野挖掘、古墓探秘聯(lián)系在一起。然而在蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，這種場景卻被各類先進的實驗室、精密的儀器所取代。在這里，傳統(tǒng)觀念與現(xiàn)代科技形成鮮明對比，甚至讓人覺得有些“不協(xié)調(diào)”。
對于這種“不協(xié)調(diào)”，團隊成員、蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授楊曉燕很理解。在她看來，他們就是要站在不同學(xué)科的角度解讀考古發(fā)掘出來的各種材料。對以人地關(guān)系為核心的地理學(xué)而言，就是將目光投向更廣闊的天地和更遙遠的過往——人類與自然環(huán)境之間的“愛恨情仇”。
這就是“環(huán)境考古”。
“環(huán)境考古的核心在于探討過去的人地關(guān)系，即人類如何適應(yīng)、利用和改造自然環(huán)境，以及這些環(huán)境變化如何反作用于人類社會?！睏顣匝喔嬖V《中國科學(xué)報》，環(huán)境考古更側(cè)重于通過遺存解讀人類與環(huán)境的互動歷史。
很顯然，這是從社會科學(xué)與自然科學(xué)這兩個傳統(tǒng)學(xué)科中生長出的新學(xué)科分支。它在蘭大“萌芽”的時間并不長——上世紀(jì)90年代，陳發(fā)虎在蘭大地理系開設(shè)環(huán)境考古研究方向，并培養(yǎng)該方向的碩士研究生。
彼時，國內(nèi)考古學(xué)仍以歷史學(xué)框架下的文化序列建構(gòu)和器物類型分析為主導(dǎo)，研究集中在遺址時代、器物譜系和文化分期上，難以回答人類活動與自然環(huán)境協(xié)同演化的深層機制問題。在此背景下，一些地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家開始推動中國環(huán)境考古研究。陳發(fā)虎憑借其自然地理學(xué)背景，敏銳意識到了這一新動向。
只不過，當(dāng)時在蘭州大學(xué)龐大的校內(nèi)科研體系中，陳發(fā)虎團隊關(guān)注人地關(guān)系研究的只有寥寥數(shù)人；而在千里之外的河北，正上高中的張東菊還在為大學(xué)夢伏案苦讀。
2000年高考，張東菊考入山東大學(xué)，并意外被調(diào)劑到考古學(xué)專業(yè)。這讓對考古幾乎沒啥概念的她始料未及。她猜測，這個專業(yè)可能像那些玄幻電視劇一樣“有意思”。
事實與想象稍有偏差——考古學(xué)并不“玄幻”，但同樣充滿吸引力。于是，她從零開始學(xué)習(xí)考古學(xué)，踏上了這條全新道路。
只不過，在這條路上，張東菊的探索從一開始就有些“不守規(guī)矩”。
“大三時，我經(jīng)歷了考古實習(xí)。”據(jù)她回憶，那時，每位同學(xué)要各自負(fù)責(zé)一個5×5平方米的探方發(fā)掘。正是在這次發(fā)掘過程中，她第一次體會到了地理學(xué)的重要性。
“我發(fā)現(xiàn)土層的形成和變化記錄了古代自然環(huán)境的信息，這些信息對于解讀埋藏其中的考古遺存至關(guān)重要?！钡?dāng)時的張東菊對地球科學(xué)知之甚少，這讓她意識到，要想在考古學(xué)領(lǐng)域有所建樹，必須補充地球科學(xué)知識。
這次實習(xí)堅定了張東菊從事跨學(xué)科研究的信念。隨著相關(guān)研究興趣的增長，獲得保研資格的她，開始尋找能提供這種研究環(huán)境的學(xué)校和導(dǎo)師。巧合的是，借助當(dāng)時蘭州大學(xué)與山東大學(xué)的一個合作項目，她了解到陳發(fā)虎團隊在環(huán)境考古領(lǐng)域的探索?！斑@讓我看到了跨學(xué)科研究的可能性。”
正是這種對學(xué)科交叉的渴望，驅(qū)使張東菊作出了一個大膽選擇——從考古學(xué)轉(zhuǎn)向地理學(xué)。
初識環(huán)境考古：一場跨學(xué)科的邂逅
從黃河下游的濟南到黃河上游的蘭州；從剛剛摸到了一點“門道”的考古學(xué)，到幾乎完全陌生的地理學(xué)，張東菊的這場“逆流”讓很多人不理解。
“蘭州大學(xué)有悠久的地球科學(xué)研究歷史和雄厚基礎(chǔ)，這為環(huán)境考古學(xué)的發(fā)展提供了得天獨厚的條件。我希望通過跨學(xué)科研究，更全面地揭示古人類與自然環(huán)境間的相互作用關(guān)系?！彼忉屨f。
不過，張東菊也有一些“不理解”，這是導(dǎo)師陳發(fā)虎帶來的。
“剛到蘭州大學(xué)，陳老師就交給我一個極具挑戰(zhàn)性的課題：探討‘現(xiàn)代人起源和擴散’這個學(xué)術(shù)界未解之謎?！彼f。
這個課題一度讓張東菊陷入了深深的迷?！鉀Q問題，人類化石、石器等研究材料以及相關(guān)專業(yè)技術(shù)等的支撐必不可少，而作為考古學(xué)專業(yè)的學(xué)生，所有材料都要從零積累，相關(guān)技術(shù)也要從零學(xué)起。這意味著她不但要走出校園尋找遺址，還要不斷摸索合適的研究方法。
這正是陳發(fā)虎希望看到的。
事實上，從當(dāng)初那個關(guān)注人地關(guān)系研究的小團隊誕生之初，學(xué)科交叉的基因就已深植于團隊的發(fā)展進程中。在這里，地理學(xué)、考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科深度融合，環(huán)境考古學(xué)科作為新興研究方向逐步形成，這一切都需要初來乍到的張東菊快速適應(yīng)。
除學(xué)科方面外，張東菊固有的文科思維模式也給她帶來不少困擾，甚至因此被導(dǎo)師批評“思想保守”。上學(xué)期間，陳發(fā)虎花費了大量精力改變她的想法和理念。
從文科到理科，思維方式和寫文章的習(xí)慣都存在巨大差異。
以寫文章為例，受文科思維影響的張東菊寫作速度較慢，傾向于先積累知識和想法，在保證觀點正確前，不輕易動筆。陳發(fā)虎卻認(rèn)為，科研本就是一個進步的過程，在當(dāng)前階段，若沒有更好的解釋，及時發(fā)表階段性研究成果對國內(nèi)外同行也會有啟發(fā)，待有新認(rèn)知時再作更新。
此外，相比于可借助導(dǎo)師手把手指導(dǎo)而快速進步的傳統(tǒng)學(xué)科研究生，張東菊只能像無頭蒼蠅一樣四處碰壁。
“挑戰(zhàn)確實不少。”她感慨道，“從純粹的文科背景轉(zhuǎn)向理科，需要補充大量地球科學(xué)和生物學(xué)知識；當(dāng)時的蘭大也沒有專門的環(huán)境考古研究方向，我需要在全新環(huán)境中摸索前行?！?span style="display:none">62E速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
幸運的是，導(dǎo)師給了她很大的支持和自由，使她能自由探索方法解決問題。在此過程中，張東菊通過廣泛閱讀文獻、參加講座和研討會，逐漸構(gòu)建起自己的知識體系。
在張東菊于“碰壁”中不斷成長的那些年，蘭大環(huán)境考古學(xué)科也在快速發(fā)展，而促使這種成長的仍是不同學(xué)科間的碰撞與融合。
2007年，陳發(fā)虎指導(dǎo)的第一個考古學(xué)背景的環(huán)境考古方向博士生畢業(yè)；兩年后，蘭州大學(xué)西部環(huán)境與氣候變化研究院成立，西部環(huán)境教育部重點實驗室環(huán)境考古分支實驗室建設(shè)完成。2015年，蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院和西部環(huán)境與氣候變化研究院實施合并重組，推動地學(xué)與考古學(xué)交叉研究進入新階段。
此后，該團隊陸續(xù)獲批多個科研平臺。這些平臺的接力建設(shè)持續(xù)強化了其環(huán)境考古領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢和研究特色。
“年代測定離不開第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，骨骼形態(tài)分析離不開人類學(xué)和動物考古學(xué)，石器分析離不開考古學(xué)，古蛋白解析離不開分子生物學(xué)技術(shù)，這些分析在我們團隊和實驗室都能實現(xiàn)?！睆垨|菊說。
人才培養(yǎng)：寬口徑、厚基礎(chǔ)、跨學(xué)科
伴隨著學(xué)科的快速發(fā)展，張東菊完成了博士論文研究，并在此期間以訪問學(xué)者的身份先后赴美國、德國學(xué)習(xí)。2010年，她畢業(yè)后選擇留在導(dǎo)師的團隊，成為了一名老師。
或許是自己的科研經(jīng)歷有著太多“跨越”，初為人師的張東菊很注意對學(xué)生跨學(xué)科能力的培養(yǎng)。正如她在受訪時所說，“我希望能培養(yǎng)既具備扎實考古學(xué)基礎(chǔ)又掌握地球科學(xué)等自然科學(xué)知識和方法的復(fù)合型人才”。
楊曉燕也告訴記者，團隊鼓勵學(xué)生廣泛涉獵不同學(xué)科的知識，培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力?！霸谡n程設(shè)置上，我們注重文科與理科的融合，讓學(xué)生既學(xué)習(xí)考古學(xué)、歷史學(xué)等人文社科課程，也學(xué)習(xí)地球科學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)課程?！?span style="display:none">62E速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
“團隊設(shè)計了一套多學(xué)科融合的課程體系?！眻F隊成員夏歡介紹說，在這套體系中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)考古學(xué)、地球科學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)課程，還要參與各種實踐項目和國際合作。例如，通過參與遺址發(fā)掘項目，學(xué)生可以親身體驗地層學(xué)和考古學(xué)的實際操作；通過參與國際合作項目，學(xué)生可以與國際學(xué)者共同探索環(huán)境考古的新領(lǐng)域。
夏歡正是這一培養(yǎng)體系的鮮活例證。
作為陳發(fā)虎和張東菊共同指導(dǎo)的博士，夏歡本科攻讀的是自然地理學(xué)，研究生階段則將環(huán)境考古作為研究方向。最終，她在古蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域形成獨特優(yōu)勢，其研究成果已成功應(yīng)用于多個研究項目，并獲得了業(yè)內(nèi)廣泛的引用與參考。
“對于我們這個涉及多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，單一學(xué)科很難真正解決問題，只有對所涉及學(xué)科都有深刻認(rèn)識，才能有機融合多學(xué)科的研究結(jié)果，講出完美的‘故事’?！比缃褚呀?jīng)成為教授的夏歡說。
為了講好這些“故事”，該團隊每年野外工作時間長達3~5個月，發(fā)掘工作都由師生親手完成?！拔覀円约喝グl(fā)掘自己研究的樣品，這樣才能清楚它的出土情況，明白它能解決什么考古學(xué)問題，然后在實驗室利用自然科學(xué)手段進行分析，這樣對數(shù)據(jù)的解釋才會有據(jù)可依，不會脫離考古學(xué)背景。”楊曉燕說。
在從事科研工作的同時，團隊成員還利用自身學(xué)術(shù)資源和人脈關(guān)系，為學(xué)生爭取實踐項目和合作機會。借此，學(xué)生可以參與團隊的大型科研項目，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和分析工作；也可以參與國際合作項目，與國外學(xué)者共同開展研究。這些實踐機會不僅提升了學(xué)生的專業(yè)能力，也增強了他們的團隊協(xié)作和溝通能力。
學(xué)術(shù)氛圍：鼓勵創(chuàng)新的生態(tài)環(huán)境
如果說，對于學(xué)生的跨學(xué)科培養(yǎng)是培育一株幼苗的話，那么包裹在幼苗周圍的“營養(yǎng)液”，則是團隊內(nèi)部開放包容的學(xué)術(shù)氛圍。
“良好的學(xué)術(shù)氛圍對于跨學(xué)科研究至關(guān)重要?！睏顣匝啾硎?，團隊特別注重營造開放、包容、創(chuàng)新的學(xué)術(shù)氛圍。
對此，團隊成員、蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授董廣輝解釋道，團隊鼓勵學(xué)生提出不同的觀點和想法，尊重每個人的學(xué)術(shù)興趣和研究方向，同時注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，鼓勵他們勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念和方法。
“為營造這種氛圍，我們定期舉行學(xué)術(shù)研討會和講座，邀請國內(nèi)外知名學(xué)者來校交流；我們還鼓勵學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議和合作項目，拓寬他們的學(xué)術(shù)視野和交流能力。”他說。
在這方面，讓博士生李源新印象最深刻的是團隊的每周例行組會。
“組會上，不管是博士生、碩士生，還是剛?cè)霂熼T的本科生，都可以暢所欲言，提出質(zhì)疑或建議?！崩钤葱赂嬖V《中國科學(xué)報》，不管是誰匯報，張東菊都會隨時詢問“大家有沒有聽懂”，這種鼓勵提問和討論的方式營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，即使學(xué)生被問得“語塞”，也不會受到批評。
對此，張東菊解釋說：“我現(xiàn)在問學(xué)生的問題越多，他們懂得就越多，功底就越扎實，他們畢業(yè)答辯時就會越從容?！?span style="display:none">62E速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
從陳發(fā)虎播下的環(huán)境考古種子，到如今在丹尼索瓦人研究、高原農(nóng)牧業(yè)傳播、古人類的高海拔適應(yīng)機制等領(lǐng)域結(jié)出的碩果，如果將蘭州大學(xué)環(huán)境考古團隊比作一位寒窗苦讀多年的學(xué)生，在張東菊的眼中，這名有了如此成績的“學(xué)生”，是否可以“從容答辯”了呢？
張東菊的回答意味深長：“成果代表了過去，也是新的起點，未來真正的挑戰(zhàn)在于如何讓交叉學(xué)科‘活’下去、‘長’起來?！?span style="display:none">62E速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
她告訴《中國科學(xué)報》，當(dāng)前環(huán)境考古研究方向在多個高校已陸續(xù)成長起來，均呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉融合、國際合作深化及服務(wù)國家戰(zhàn)略的特征。
具體而言，傳統(tǒng)考古學(xué)強校通過新加入的地質(zhì)學(xué)手段輔助環(huán)境考古研究，以地質(zhì)與地理學(xué)科為優(yōu)勢學(xué)科的部分院校則依靠自身優(yōu)勢，通過構(gòu)建跨學(xué)科團隊、搭建國際合作平臺等方式，推動環(huán)境考古從區(qū)域特色研究向全球?qū)W術(shù)引領(lǐng)跨越。
“環(huán)境考古正在突破傳統(tǒng)考古學(xué)‘就物論物’的局限，將研究視野擴展至人類活動與自然環(huán)境的動態(tài)互動。”張東菊表示，這一范式轉(zhuǎn)型也推動考古學(xué)從“文化史研究”向“社會過程研究”轉(zhuǎn)變。
比如，張東菊帶領(lǐng)團隊在青藏高原開展了大量考古調(diào)查與發(fā)掘，他們不只想重建古人類向高原擴散的時空過程，更希望理解這背后的機制，特別是不同人群對高海拔環(huán)境適應(yīng)的機制。去年，他們在《自然》發(fā)表了丹尼索瓦人在高原上對多樣性動物資源進行充分利用的研究成果，這是回答丹尼索瓦人如何適應(yīng)高海拔環(huán)境問題的重要進展。
在這一過程中，交叉學(xué)科團隊的重要性愈加凸顯。
張東菊表示，任何一個學(xué)科團隊的成長都會經(jīng)歷風(fēng)雨，交叉學(xué)科團隊要想穩(wěn)健發(fā)展，關(guān)鍵在于搭建“營養(yǎng)豐富”的生態(tài)平臺——既要有如陳發(fā)虎這樣兼具多學(xué)科經(jīng)驗和國際視野的帶頭人，也要有專門的協(xié)同辦公空間與實驗平臺，讓不同背景的人才及時交流、無縫合作。
“交叉學(xué)科的核心是‘人’，沒有包容的政策和多元的人才池，再好的想法也會枯萎。”楊曉燕說。
值得一提的是，當(dāng)前環(huán)境考古作為考古學(xué)與地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的交叉領(lǐng)域，已在國內(nèi)形成較為系統(tǒng)的研究框架，并打破傳統(tǒng)考古學(xué)的局限，讓考古學(xué)在理科學(xué)院中煥發(fā)出新的生機。
“如今，考古學(xué)早已擺脫了單純的文科研究范式，與多學(xué)科深度融合，形成了一種全新的研究范式?！睏顣匝嗾f，這不僅拓寬了考古學(xué)的研究視野，還為解決傳統(tǒng)考古學(xué)難題提供了新思路。
“從這個角度看，考古學(xué)已經(jīng)不再是一個‘冷門’專業(yè)了。”張東菊笑著說。
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