邢松：三維技術(shù)發(fā)現(xiàn)北京猿人有點“宅”

1929年12月，在北京房山周口店村的龍骨山上，我國考古工作者裴文中發(fā)現(xiàn)了“北京人”的第一個頭蓋骨化石；后來，在這個化石地點又發(fā)現(xiàn)了好幾個，比較完整的人類頭蓋骨總共5個。這一發(fā)現(xiàn)轟動了世界。但非常遺憾的是，由于戰(zhàn)亂，此時期所發(fā)掘出來的頭蓋骨卻在1941年時下落不明，成為歷史上的一個謎團(tuán)。

其實，圍繞在這5個北京人頭蓋骨上還有很多待解之謎。其中就包括1935年曾任北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教授的德國古人類學(xué)家魏敦瑞曾指出，相隔30萬年的進(jìn)化過程中，北京人頭蓋骨并無形態(tài)上的明顯差別，即使有差別，也多是由于性別差異所導(dǎo)致。非常遺憾的是，長久以來，古人類研究界一直沒有找到證據(jù)支持，魏敦瑞的觀點逐漸被人們淡忘。

最近，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員通過三維數(shù)字模型重合、不規(guī)則三維曲面的精確測量以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比研究發(fā)現(xiàn)，被稱為我們“祖先”的北京猿人（周口店直立人）有點“宅”。

研究發(fā)現(xiàn)，在將近30萬年的進(jìn)化過程中，周口店直立人群有可能是一個相對隔離的群體，且很可能是由于缺乏基因交流的緣故。研究成果發(fā)表在最新一期《人類學(xué)學(xué)報》上。這一研究結(jié)果由劉武、張銀運研究員和博士研究生邢松完成。

在中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所五樓一間實驗室，今年剛剛畢業(yè)的80后小伙兒邢松剃著小平頭、戴著一副眼睛，坐在幾臺蘋果電腦旁邊，向記者演示著他們的研究成果。

在已經(jīng)退休的古人類研究專家張銀運和劉武研究員的共同指導(dǎo)下，邢松選擇了使用自己熟悉的三維電腦技術(shù)來研究周口店直立人頭蓋骨化石。而這項技術(shù)在國內(nèi)剛剛被用在古人類化石的研究領(lǐng)域。

之前對頭蓋骨化石研究的方法是，研究人員先在頭蓋骨上選定一個個測點，然后用我們熟悉的游標(biāo)卡尺或軟尺對頭蓋骨化石的長度和弧度進(jìn)行測量。但是由于其特殊結(jié)構(gòu)，一些地方無法測量準(zhǔn)確，這直接影響了對頭蓋骨化石的深入研究。

而邢松的“武器”是一臺價值4萬元的激光立體掃描儀和一臺與之相連的移動圖形工作站。與游標(biāo)卡尺來測量頭蓋骨的長度相比，邢松的新武器顯然要輕松很多。

“將頭蓋骨化石放在激光立體掃描儀的前面進(jìn)行掃描，掃描完一面后再將頭蓋骨換一個面，這樣一個頭蓋骨需要掃描20多次，每次掃描需要20多秒。掃描完成后，數(shù)據(jù)被傳輸?shù)揭苿訄D形工作站，之后在移動圖形工作站中利用專業(yè)的三維圖形軟件將掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，同時依靠我們對頭蓋骨結(jié)構(gòu)的大概了解，軟件就可以初步完成對頭蓋骨的立體復(fù)原。接著用專業(yè)軟件再對立體復(fù)原圖進(jìn)行修補和打洞。”邢松說。

這樣軟件處理后一個立體、直觀的周口店直立人頭蓋骨化石就在電腦中復(fù)原成功，便于科研人員對其進(jìn)行深入研究。

利用新的技術(shù)，課題組通過與周口店直立人處于相同年代的兩個南京古人類對比研究發(fā)現(xiàn)，周口店直立人的演化速率顯得很慢。專家認(rèn)為是周口店直立人由于某些原因，與世隔絕，造成其進(jìn)化速度放慢。

人類進(jìn)化學(xué)界普遍認(rèn)為，一個人群如果過于封閉，缺少外來基因的影響，其進(jìn)化速度就非常慢。同樣道理也可以用在現(xiàn)代，一個國家閉關(guān)鎖國，不與外界接觸，其發(fā)展速度也必將落后于人。

周口店直立人有點“宅”的研究結(jié)果，也給古人類學(xué)家提出一個新的問題：周口店直立人進(jìn)化速度如此之慢怎么會成為中國人祖先的呢？是否之后有外來的因素影響促進(jìn)其加速進(jìn)化呢？而這將是研究人員未來研究的內(nèi)容。