徕卡体视显微镜在考古界的影响

   推敲人员通过对骨骼表面影迹奉行三维扫描，创造出痕迹三维数字模型，并使用体视显微镜实现对痕迹的多视角观察、勘测并进行正投影等技能分解，从而创立一种新的熟练考古学步骤。

　　前人类在蜕变的经过中，为活命和符合曰镪，产生了脑量添加、肉体性能及神情大小改变等生物学特性的变化;同时，其行动局面也始末了一系列演化，收集缔造与使用东西、用火、狩猎等在内的行为模式，反响人类对生存环境的行为适应。而获取动物性肉质蛋白是促进古人类演化前进的最要紧的适应性特征之一。这种行为特征普通是通过狩猎、宰杀和敲骨吸髓等肉食行为收场的。以是，在古人类遗迹发现的动物骨骼中，一般都保留有人类演化过程中行为模式的丰富信息。如何灵验获取这些遗存的动物骨骼中蕴藏的端确信息也就成为了一个重要的科学题目。但是，当今国表里学者对古人类遗址动物骨骼表面的痕迹研究所使用的方法均生存必需的弊端。

　　在国家天然科学基金以及中科院学问创新工程重要对象名目等的帮助下，重庆师范大学教练武仙竹与中科院古脊椎动物与古人类研究所副研究员裴树文、吴秀杰等通过制作痕迹三维数字模型，对骨骼表面痕迹进行多视角观察和测量，并对其使用等值线分析技术，实现了对骨骼表面痕迹从平面到立体、从静态到动态、节俭单数据测量到任性数据测量的研究，从而有效地分析痕迹本性(痕迹产生原因)，以及产生痕迹的工具榜样、刃口样子、工具运动办法、工具微磨损形态等。该研究是人们初次对古人类戳刺性痕迹景象进行专科技术分析，而通过三维数字模型技术研究痕迹现象的方法，无别是一种技术创新。干系论文颁发在新近出书的《科学传达》第54卷第12期上。

　　信息索取方法憧憬打破

　　“古人类遗址中埋藏的动物骨骼化石与古人类活动密切相关。”武仙竹先容道，“古人类遗址中的动物种类组成、骨骼部位、骨骼破碎情况及骨骼表面痕迹等，是研究古人类适应环境、食物选择、获取食物的方式以及工具使用等方面的基本素材。”

　　究竟上，国内外对付古人类遗址骨骼表面的人工痕迹的研究一经是硕果累累。西方学者通过对非洲、欧洲古人类遗址骨骼表面的切割痕迹进行观察，提议了痕迹顽固极少方法与圭臬，并就原始人类狩猎、屠宰行为和独揽手使用风气等开展了积极探索。而在西方学者根据骨骼化石表面痕迹猛烈计划史前人类的行为、文化时，我国粹者的相关研究也赢得一些优良困苦的效力:如中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星等人通过对三峡发达洞遗址的研究，发现该遗址有人类最早有认识的形色撰着。

　　只是，国内外学者对古人类遗址动物骨骼表面的痕迹研究，关键抉择的还是肉眼、手持放大镜、体视显微镜及电子显微镜等观察方法。“这些方法皆有一定的作用，可以提取大量信息，但也都存在有一些局限性。”武仙竹说道，“如进行肉眼和手持放大镜观察时，对痕迹不行放大或放大倍数较小，得志不了对痕迹微观特征的分析，何况缺陷对观察目标的图像共享。使用体视显微镜和电子显微镜作事时，可能对痕迹放大观察，而且在建设摄像镜上等摩登光学建造的条件下，可供给图像资源共享。但它们所提取的信息主要反映痕迹平面机关，在对痕迹的多视角观察、测量和揣测方面不方便使用。因为现阶段徕卡显微镜痕迹研究方法均有一定控制，因此，在由微观痕迹特征(指痕迹运行方向、工具对痕迹底部与壁面的改造、痕迹产生顺序等方面)分析人类行为与文化等问题时，学术界尚空虚较相同的标准。”

　　因此，在观察技术和手段方面采用新方法进一步提取骨骼表面痕迹的信息，对于研究古人类行为特征及生活方式具备重要风趣。

　　打造全新实验考古学方法

　　三维数字模型技术，在华夏科技考古界限已经有过成功行使的案例，有学者曾经将其用于先秦水稻植硅体和玉器工艺研究。武仙竹指出，三维模型方法在立体图像交战和显微观测方面具有优胜影响;其对分析痕迹性质(痕迹产生原因)，以及产生痕迹的工具类型、刃口形状、工具运动方式、工具微磨损等方面均有较好作用。

　　武仙竹等人的研究即是想通过对骨骼表面痕迹进行三维扫描，制作痕迹三维数字模型，并使用相关软件对痕迹进行多视角(三维立体)观察、测量并进行正投影等值线技术分析。从而建立一种新的实验考古学方法，研究古人类的行为特征与生活方式。

　　一派从湖北郧西白龙洞古人类遗址出土的表面面遗留有2处显然凹痕的大型哺乳动物管状骨骨片化石是武仙竹等人的研究样品。由于该研究对象各异于一般的实验标本，而是古人类遗留的珍贵文物，所以徕卡显微镜既要担保标本的完全，又要取得较高精度的数据，是实验过程中较大的难点。武仙竹等采用确切的复制方法，以5微米的精度复制了该标本。

　　第一步工作是确定这两处凹痕是人工痕迹而非啮齿类和食肉类动物的啃咬痕迹。在立体、多视角状况下观测痕迹，并对其进行等值线特征分析后，武仙竹等确切认定凹痕为人工痕迹。

　　人工痕迹大略由多种行为来由形成，如砍切、砸击、摔击、戳刺、刻画、割锯等。其行为方式有也许孤独发生的一次性行为，也可能是有目的有规划的不断性行为。那么这两处凹痕原形是怎么形成的呢?

　　武仙竹等在研究中发现，该标本上的两处凹痕是中革新世早期古人类遗留的戳刺性行为痕迹。这是我国首次以技术分析的方法，准确果断出古人类使用尖刃工具对动物(骨骼)举办戳刺性行为;也是我国发现的人类最早的戳刺性行为痕迹。“如进行肉眼和手持放大镜观察时，对痕迹不能放大或放大倍数较小，满足不了对痕迹微观特征的分析，而且欠缺对观察对象的图像共享。使用体视显微镜和电子显微镜工作时，能够对痕迹放大观察，并且在配备摄像镜头等现代光学设备的前提下，可提供图像资源共享。但它们所提取的信息主要反映痕迹平面结构，在对痕迹的多视角观察、测量和计算方面不方便使用。由于现阶段痕迹研究方法均有一定局限，所以，在由微观痕迹特征(指痕迹运行方向、工具对痕迹底部与壁面的改造、痕迹产生顺序等方面)分析人类行为与文化等问题时，学术界尚缺乏较一致的标准。”武仙竹夸大。

　　根据痕迹数字模型和等值线分析，武仙竹等还发现史前工具在每一次使用过程中均可观察到较明显的消磨现象，这为在研究中根据工具痕迹研究史前工具分娩与工具使用提供了科学根底。

　　新式技术尚待进一步完满

　　“这是科学认识人类进化过程的新证据。”武仙竹说道，“切割、刻画、砍击、砸击、戳刺等行为特征，反映着古人类思维意识、行为模式等方面不同的进化特征。”

　　不过徕卡显微镜，武仙竹强调指出，三维数字模型技术自己尚处在发达之中，应用上另有盲区，它对器物内腔特征(如器物内壁凹纹)就难以获取有效数据。而且三维数字模型技术在细密区别动物啃咬痕迹与人工改动痕迹等无知现象时，尚待进一步探索和实行。武仙竹说道:“我们对湖北白龙洞古人类遗址中这一宝贵的痕迹标本的成功研究完全得益于三维数字模型技术的应用，而三维数字模型这一全新技术在考古研究的应用，也将为考古界从人类遗留的微观痕迹中研究人类进化过程、行为模式的变化过程等，提供切实可行的技术支撑。”

　　“但从我们的研究应用来看，三维数字模型技术在解决痕迹和工具之间的关联性上具有优势，它是通过微观痕迹现象去认识人类演化中行为模式的重要技术途径之一。”武仙竹终极说道。