趙資奎:周口店是我的大學堂

日期:2018-08-22 16:03    來源:周口店北京人遺址管理處

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  趙資奎

  中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員,1957年廣州中山大學生物系動物學專業畢業,被分配到北京中國科學院古脊椎所工作,任古人類室研究實習員。

  1958年,參加由賈蘭坡先生領導的周口店北京人遺址發掘工作。1959—1960年,主持周口店中國猿人化石地點發掘研究項目。於1959年在第10層上部發現一塊完整中國猿人下頜骨化石,1960年在第13層發現一件石器。

  1961—1964年,籌建化石組織切片實驗室,進行靈長類牙齒化石顯微結構探索研究;領導華南地區第四紀哺乳動物化石、人類化石調查研究和陜西藍田猿人遺址發掘工作。

  1971年至今主要從事恐龍蛋化石研究。

  我在周口店邊幹邊學

  我1957年大學畢業,因為是學生物學的,就被分配到中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古人類研究室工作。第二年,也就是1958年夏季,北大考古係要組織二年級的學生到周口店遺址實習,時間大約兩個月。借這個情況,並考慮到1959年國慶十周年快到了,研究所領導提出:發掘周口店“北京人”遺址,尋找“北京人”化石,向國慶十周年獻禮。其實周口店發掘工作在抗日戰爭中斷十二年之後,1949年新中國成立後就恢復了,1950年後因為其他事情又停了下來。這次仍然由賈蘭坡先生負責。當時因為我被分配在古人類研究室,因此也讓我參加,到周口店做賈老的助手。

  其實,我對周口店的印象,除了小學時候老師介紹過周口店發現了猿人化石,其餘的我都不知道。所以説1958年到周口店以後,我才真正接觸到周口店過去的發掘歷史。當時“北京人”洞穴堆積在西邊和東邊的都保存得很好,就是中間挖掉了。雖然我是學生物學的,但在學校學的都是現代生物,而對於古脊椎動物學,可以説是一竅不通,更談不上有什麼興趣。到周口店參加發掘工作,一開始沒有什麼想法,很被動,賈先生讓我幹什麼我就幹什麼。

  當時按照30年代在周口店發掘時建立起來的“打格分方”的方法進行發掘。每一方格由2—3人負責,發掘出來的每一塊化石都要編號,並按規定包裝好。應該説這套發掘方法是很科學的。我們所保存的大量的周口店標本,只要看一看號碼,就知道是從什麼地點、什麼層位以及是從哪一方格內發現的。

  雖然那時候北大的學生們把我當成老師,但其實我連最基本的,比如説化石挖出來之後怎麼包都不會。在野外工作怎麼包化石,都有一套的。所以,賈先生先教我,化石挖出來後怎麼編號、怎樣包裝。然後我就“現買現賣”去教學生。

  按照賈先生原定的計劃,在三個地點同時進行發掘,其中最主要的一處是在洞穴東側,即在鴿子堂頂部、已暴露的第三層往下發掘。發掘面積東西長五六米,南北寬十一二米。根據以往的經驗,在下面的第四層和第八、九層發現“北京人”化石的可能性很大,從現在的發掘面到第八、九層有近20米厚。開始時,每一方格由2—3位學生負責,用釘錘、鐵鉤子和小鏟子發掘,速度很慢。那時候正好是“大躍進”時期,他們就想按照這樣的發掘方法和速度,要在一個多月的時間內挖到第八、九層找“北京人”化石難以想像。因此在一些學生中出現了急躁情緒,而且很快蔓延開來,有人提出要敢想敢幹,打破舊框框。在這種形勢下,賈先生被迫違心同意用大爆破方法,就是打大炮眼,裝上炸藥,把堅硬的堆積層炸裂,炸成一塊、一塊的,大小不等。爆完了就撬,撬開看看,有化石的就撿出來,沒有的都扔了。就這樣,將近一個月時間,從上面第三層到下面第八、九層,就挖掉了近2000立方米的洞穴堆積物。

  後來北大學生走了,賈先生帶着我們,包括那時剛分配到所裏工作的兩位北大考古係畢業生李炎賢和戴爾儉繼續清理髮掘現場,又搞了一兩個月。在這期間賈先生抽空就帶我們把1951—1957年期間在周口店附近新發現的七八個地點的哺乳動物化石進行了整理,教我們怎樣鑒定哺乳動物化石,如中國鬣狗、腫骨大角鹿、李氏野豬等等。他還帶我們到這些化石地點進行現場考察,什麼是洞穴堆積、什麼叫角礫岩,河流流過之後形成的岩石是什麼樣的,他一邊指着、一邊解釋。那個時候真是學到不少東西。

  1959年初,所領導在總結、檢討周口店發掘工作時,決定繼續上年度的工作向下發掘,並決定讓我來負責。我嚇了一大跳,擔心擔當不起。所領導就給我做工作:你大膽去做,有什麼事兒所裏負責。裴文中先生和賈蘭坡先生都説,放心吧,有問題打個電話來,我們就立刻去幫助解決。

  參加1958年的發掘時,在賈先生的指導下,我基本上學會了老一輩科學家在周口店建立起來的“打格分方、按水準層”發掘的方法。就這樣我忐忑不安地接受了這項任務。那個時候我們研究所和當時的蘇聯古生物研究所合作、共同組織的中—蘇古生物考察隊要到內蒙古、新疆進行野外考察。當時所裏招了好多復員軍人,其中大部分人參加了中—蘇古生物考察隊,剩下的五六人就被分配到我們這裡,和4位老技工一起組成的發掘隊,於六月份到周口店北京人遺址發掘。沒幾天,所長楊鐘健和剛調來任副所長的顏天明就到周口店來了解我們的工作和生活情況。這使我感到無比的溫暖,也增強了我對發掘工作的信心。

  根據所領導的指示:要嚴格按照以往行之有效的“打格分方、按水準層”發掘的方法,繼續上年度的發掘面向下發掘。大約不到一個月,我們就在第十層上部發現了一個“北京人”下頜骨化石。這一發現,給了我很大的鼓勵。因為以前發現的“北京人”化石,在第二次世界大戰期間全都丟失了。新中國成立後,在50年代初發掘的時候找到了幾個牙齒和兩小段破碎肢骨,僅此而已。

  所裏接到我的報告後非常高興。很快,楊鐘健、裴文中、賈蘭坡和吳汝康等各位先生,先後來周口店北京人遺址了解“北京人”下頜骨化石的發現情況。

  為了進一步加強北京人遺址的發掘工作,所領導除了抽調李炎賢來周口店參加發掘外,還通過科學院組織義務勞動隊,分幾批來周口店參加我們的發掘工作。從此,每天參加發掘的人員就有40—50人不等。

  裴老有空時就來周口店,給我們講30年代周口店發掘的情況。尤其使我感動的是,1960年,大約是六七月間,裴老還來周口店住了近一個月,專門給我和戴爾儉兩人較為系統地講授有關周口店地質情況、發掘和研究的歷史。在講到有關“北京人”製作石器的原料來源時,還帶我們兩人到附近的一條名叫壩兒河的河灘上,沿着河灘向北一路觀察各種礫石大小、形狀,一直走好了幾裏地,還到分佈有大理石和花崗岩的地方給我們解釋當時大理石是怎樣形成的。

  在五六十年代,周口店是一個對外窗口,經常有外國友人來此參觀,地質學院老師也經常帶學生來參觀、實習。周口店就像是一個大學校,不同的人來參觀,我都得去接待,他們提的奇奇怪怪的問題我得回答。回答不了的怎麼辦?就逼着自己去學。我是經常拿着老一輩科學家寫的有關周口店的論文和專著在周口店陳列館對着展出的化石標本等展品來學習的。可以説,古脊椎動物學、第四紀地質學這兩門學科中最基礎的內容,我是在周口店一邊幹、一邊學的,不是在正兒八經的課堂上學來的。

  1959年,所裏根據科學院提出的“技術革命”口號,決定籌建“化學分析實驗室”“化石組織學實驗室”和“化石修理技術革新小組”。但是搞了近一年時間,效果不是很明顯。1960年,所領導在討論它們的去留時,吳汝康先生提出,化學分析實驗室由他來管。就這樣,吳先生要我和畢初珍負責繼續籌建“化石組織學實驗室”,進行古人類牙齒、古猿牙齒化石顯微結構探索研究。因此,我們就時斷時續到當時的“北京醫學院口腔係”學習牙齒組織學和製作牙齒切片的技術。當時,吳先生給我們幾個猩猩、巨猿的牙齒化石,讓我們製作顯微鏡鏡檢薄片,觀察這些牙齒的顯微結構特徵。但是,正當我們計劃探索巨猿牙齒化石顯微結構特徵時,1966年發生了“文化大革命”,探索被迫停了下來。

  1970年,我們所接受了一個研究項目,解決南方紅層的地質年代。我國南方廣泛分佈着一套中生代、新生代的紅色地層,簡稱紅層,其中蘊藏着多種沉積礦産資源,並富含動植物化石,詳細研究這些紅層的地層關係和古生物化石,不僅有其重要的經濟價值,而且還具有相當的學術意義。當時我們所的野外考察隊在南方幾個地點找到一些蛋殼碎片,回來後拿給楊老看,楊老説這可能是恐龍蛋殼。如果真的是恐龍蛋,那麼就可以肯定這些含有蛋殼化石的地層時代是晚白堊世。

  但是要真正確定是否是恐龍蛋殼,就得把它切成薄片,在顯微鏡下觀察它的顯微結構特徵。因為我已學會製作化石切片和使用顯微鏡,所以楊老提出交給我來做。在五六十年代,我們所先後在山東省萊陽和廣東省南雄縣發現了大量恐龍蛋化石。我和蔣元凱接受這一任務後,就把蛋殼拿來製作顯微鏡鏡檢薄片。跟過去在山東發現的恐龍蛋對比,肯定這些蛋殼的確是恐龍蛋,因此這些含有蛋殼化石的地點的地質時代應為晚白堊世。但是意想不到的是,當我們以山東萊陽發現的恐龍蛋殼顯微結構特徵作為比較的標準時,發現原來被鑒定為“圓形蛋”的那些蛋殼顯微結構多種多樣,根據其相似和相異的程度,還可以再分為七八種。我們把這個發現向楊老報告,他感到很驚奇,也很高興,隨即把外國科學家寄給他的幾篇關於恐龍蛋殼顯微結構特徵的研究論文交給我們。

  其中有兩篇是用德文寫的,德文我不懂,楊老還親自將其翻譯成中文交給我們。那時候還處於“文化大革命”時期。每天除了參加政治討論、批判大會外,我們也沒什麼事可做。有了這個任務,我和蔣元凱天天在實驗室裏,把我們研究所在全國各地採集到的恐龍蛋殼拿來製作鏡檢薄片。不到半年時間,就製作了近千片標本。此外,我們還到北京動物園聯繫,收集了一百餘種鳥類的蛋殼來製作鏡檢薄片,觀察這些鳥類蛋殼的顯微結構特徵與恐龍蛋殼有什麼不同。當時楊老對我的啟迪的確很大,他鼓勵我們説,你們好好幹,恐龍蛋在中國最多,這東西是超國際水準的。就這樣我搞起恐龍蛋來了,寫出文章來,楊老馬上推薦給《中國科學》,一刊登國外就知道了。

  先輩們留下的寶貴財富是我們突破和創新的基礎。改革開放後,吳汝康先生提出對周口店北京人遺址進行多學科綜合研究。這種多學科的研究,可是一個學問。當時提出一大堆研究課題,但是沒有弄清楚哪些是最基本、最重要的,最後呢,各説各的。當時如果把裴老、賈老等老科學家吸收進來,我相信可能會做得更好,達到更好的效果。

  北京人遺址含有“北京人”化石和遺物的堆積厚度達40多米,根據岩性變化、自上而下共劃分了13層。整個堆積是連續的,中間並未發現有明顯的間斷。20世紀30年代,裴老、賈老他們從上到下一層一層地發掘。可以説,對北京人遺址的“家底”瞭如指掌。

  1966年發生了“文化大革命”,就在這時,裴老組織了幾個人發掘北京人遺址南裂隙的堆積。沒幾天,就發現了屬於“北京人”的一塊額骨和一塊枕骨。1969年,在“抓革命,促生産”的號召下,所裏提出研究1966年發現的“北京人”頭蓋骨碎片。我記得很清楚,當時裴老就提出,要我們把30年代在那裏發現的“北京人”顳骨複製的模型找出來對對看。真是讓我們意想不到,新發現的頭骨破片竟與30年代發現的顳骨合併成為一個近乎完整的頭蓋骨,説明它們原來同屬一個個體。

  我在周口店工作那幾年的體會是,在全世界發現的人類化石地點中,能夠保存如此完整的只有周口店了。尤其是他們用火的證據、製作的石器,這些材料是全世界最豐富的,世界上沒有第二個地點可以跟它相比。

  現在咱們講創新,其實早在30年代,周口店的發掘工作就在創新了。最初,工作人員是按照地質古生物學那套野外工作 周口店記憶方法進行發掘,但是由於野外記錄不很詳細,隨着研究不斷深入,特別是發現的哺乳類化石,常常搞不清其出産層位的上下關係。這種發掘方法的不完善,促使裴先生、賈先生等人對發掘方法進行不斷地改革,逐步建立了“打格分方、按水準層”發掘的一整套工作方法。從此,挖出來的化石和石器等標本的記錄就非常詳細,每件化石都有編號。我們只要看標本上的號碼,查一下平面圖和剖面圖,就可以知道這件標本是在哪一層、哪一“方格”裏發現的。這也是“文化大革命”前古脊椎所的研究技術人員的工作特點。每一塊採集回來的化石都有編號,例如在山東萊陽和廣東南雄縣採集的恐龍蛋化石,即使是一片小蛋片也都是有編號的。

  我很佩服賈老,他是學會計的,到周口店後主要就是自學。那時候好多外國專家也經常去周口店,他就一點點求教、學習。後來裴老到法國留學去了,那周口店的發掘工作誰來負責?就是賈老來負責。現在保存下來的周口店的發掘資料,都是賈老在抗日戰爭期間相當艱苦的條件下,把過去每一層發掘的資料認真整理,完好地保存下來的。

  如果沒有賈老這樣的人把周口店的資料保存下來,過去所有發掘出來的標本將會失去出産層位依據而造成混亂。所以賈老在保存資料這方面,功不可沒。

  周口店發現的化石非常豐富,雖然這些標本大部分都已被研究過了,但是仍有很多未解之謎。在1958、1959年,裴老、賈老對我們説應考慮對北京人遺址進一步研究的問題,如北京人遺址的地質年代、當時的環境條件等等。尤其是賈老一直唸唸不忘地提到,為什麼在下部地層中發現的腫骨大角鹿下頜骨比較扁平,而在上部地層中發現的就很腫大?所有這些問題,現在看來,在當時的研究觀念和研究條件的制約下,是很難搞的。隨着科學技術的發展,我們會進一步採用新的分析方法,研究這些化石。我相信,將會逐步解決過去沒法解決或大家看法不一致的問題。例如採用地球化學分析方法,分析某一種脊椎動物的骨、牙齒化石中的碳氧同位素組成,就可知道這種動物當時的生活環境,甚至還可以了解到當時該動物是以被子植物還是以裸子植物作為食料來源的,而這在90年代以前是辦不到的。

  現在,怎麼樣再去創新、去突破是個嚴峻的問題。發掘出來的材料那麼多,必須得整理。要年輕人整理幾天可以,但要讓他們長年累月在那兒整理就煩了,整理過後能不能有個結果那也是不好説。我覺得,除了發揚過去的優良傳統,採用何種方法去再進行研究,是最至關重要的。周口店這批化石獨一無二,直到現在仍然可以發揮它的作用,我相信可以在研究上突破一些東西,這樣就豐富了“北京人”當時的生活情況。

  博物館如果沒有研究力量是發展不了的。最近這一二十年,國家對建立自然博物館比較重視了。那麼,自然博物館怎麼建館呢?我知道有的就是買化石進來,然後博物館就建立起來了。這樣的博物館有什麼生命力?一點生命力都沒有。正如美國紐約州立大學的古生物學家克勞斯所説的,“每一件化石都會告訴人們一個故事,如果不用正確方法採掘化石,那麼就會失掉它的內涵和故事,而最終將使它變成一件藝術品”。

  博物館是一個科普宣傳基地,隨着新的化石材料不斷發現和在研究上進一步深入,博物館的展覽也要不斷更新。 1992年我去英國倫敦自然博物館訪問,那時他們正在籌辦一個恐龍展覽。他們告訴我,辦這個恐龍展覽的時間,估計也就是十年,十年以後可能就不行了,因為有不斷地發現、研究,對恐龍的認識也在不斷深入。

  從發掘人類化石到研究恐龍蛋化石

  我覺得老一輩科學家在周口店發掘時建立起來的發掘方法,是經得起考驗的。1958年以後,曾討論過如何對北京人遺址進一步發掘的問題,裴老就提出不能全給挖空了,也得留給後人。裴老是對的,後人得知道過去在周口店發掘時有什麼經驗教訓,現在有哪些未解決的問題。這些如果弄清楚了,弄得比較可靠了,那你抓住主要問題,再去發掘,也許能搞出點名堂出來。

  從20世紀70年代以後,我就搞起恐龍蛋來了。有關周口店最後的一個研究是70年代末對周口店北京人遺址發現的鴕鳥蛋殼化石進行研究。這些鴕鳥蛋殼化石,有的是燒過的,有的是沒有燒過的。我們的研究發現,這些鴕鳥蛋殼化石的顯微結構特徵,雖然和現代非洲鴕鳥以及200多年前生活在馬達加斯加島的象鳥(也叫隆鳥)的蛋殼顯微結構特徵有一定相似性,但是與現代非洲鴕鳥蛋殼有很明顯不同,而與象鳥蛋殼的更為相似。

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