中国科学院地球环境研究所科研人员在实验室检测样品。

本报记者 张梅文/图

人类是如何演化的？来自哪里？这些长期困扰我们的问题，一直是科学界研究的热点课题。

中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化研究团队研究员敖红和中国科学院院士安芷生联合国内外专家，通过综合新的中国黄土季风重建记录、亚洲古人类遗址记录，进行东亚古气候模拟、古人类栖息环境模拟，认为亚洲季风加强和非洲东南部气候恶化的共同作用导致了古人类从非洲向东亚迁徙。

1月9日，《美国科学院院刊》在线发表了该研究成果论文。该研究得到中国科学院战略先导专项、第二次青藏高原科学考察与研究计划、国家自然科学基金、陕西省青年拔尖人才计划项目等的资助。

这项研究是如何开展的？揭示了哪些古人类迁徙的“秘密”？1月19日，记者在中国科学院地球环境研究所进行了采访。

中国科学院地球环境研究所科研主楼的地下层有一座“宝库”——岩芯库。它保存着来自全国各地的岩芯和地质样品。这些珍贵的材料是了解地球环境演变历史的“密钥”。第四纪（过去260万年以来）是地质历史时期最年轻的时代。这一地质历史时期与气候变化、人类的出现、人类文化及社会发展密切相关。

在20世纪90年代，全球冰期—间冰期变化理论是解释第四纪全球环境和气候变化的经典理论。安芷生团队基于中国黄土和其他生物地质记录的研究，提出东亚环境变化的季风控制论及亚洲季风变迁的动力学理论，突破了全球冰期—间冰期经典理论，解析了亚洲环境变化机理，使得中国黄土古气候研究一直处于世界领先地位。

“我们提出，亚洲季风是东亚环境变化，尤其是中国中东部地区环境变化的直接原因。例如，夏季的降水增加和温度升高致使植被覆盖增加、土壤发育，而冬季风的加强则带来沙尘暴和粉尘堆积，形成黄土。”安芷生说。

在季风控制论和亚洲季风变迁动力学等理论框架下，中国科学院地球环境研究所展开了“一带一路”气候环境变化、水土资源保持、大气环境保护等多个方向的研究。亚洲季风如何影响环境进而影响人类的进化，是其中一个方向。

“基于化石、基因等的各项研究表明，古人类之所以从非洲逐渐迁徙到其他大陆，气候变化在非洲古人类演化和扩散过程中发挥了重要作用。”敖红介绍。

“欧亚板块是地球上最大的陆地板块，西部与非洲大陆直接相连，是古人类走出非洲的第一站。”敖红说，“人类居住最为密集的亚洲南部和东部的气候，主要受亚洲季风影响。亚洲季风是全球最大、最活跃的季风系统。然而，我们对过去亚洲季风变化在古人类从非洲迁徙到东亚过程中扮演了怎样的角色，仍然不太清楚。”

瞄准这一国际前沿热点，敖红领衔的国际研究团队综合中国黄土环境磁学、第四纪地质学、古人类学等多学科开展交叉研究。

敖红介绍，环境磁学是一门通过分析物质磁性与环境变化关系，揭示不同时空尺度环境作用的新兴交叉学科。目前，环境磁学研究涉及大气圈、水圈、岩石圈和生物圈中的磁性颗粒，在地球系统科学研究中具有重要作用。

“环境磁学在中国黄土古气候与古环境演化研究中发挥了重要作用，为推动中国黄土成为与深海沉积和极地冰芯并列的国际第四纪气候变化研究三大支柱作出了重要贡献。这也是国际地质第四纪学界的共识。”敖红说。

为了找到亚洲季风变化在古人类从非洲迁徙到东亚过程中扮演的角色，科研人员通过对黄土高原中部最厚的环县黄土剖面进行高分辨率野外样品采集和实验室的环境磁学多指标测试分析，构建出过去28万年来的高分辨率亚洲季风演化记录。

“研究结果表明，过去28万年来，亚洲夏季风降雨具有多周期变化特征。”敖红进一步解释，“结合综合古气候模拟结果，我们认为亚洲季风降雨周期性的增加或减少是由太阳辐射、全球冰量、温室气体含量共同驱动的。通过亚洲古人类遗址和古气候数据的综合对比，我们发现古人类从非洲迁徙到东亚发生在距今12万年至7万年前，对应着亚洲季风降雨增加和温度升高的末次间冰期环境。”

“在古人类从非洲迁徙到东亚的末次间冰期时，东亚古人类栖息环境向好发展，而非洲东部和南部古人类栖息环境则显著变差。”团队成员、博士阮骄杨介绍。在该研究中，他通过计算机模拟重现了古人类栖息环境。

“结合这些研究，我们发现非洲东南部环境恶化是推动古人类在约10万年前‘出走’非洲的重要原因；而地球轨道驱动导致的末次间冰期亚洲季风降雨增加，则‘牵引’着古人类从非洲走向东亚。我们还将继续在这一领域深耕，揭示更多有关人类起源、演化与迁移的‘秘密’。”敖红表示。

编辑：呼乐乐