人工合成淀粉
前两天我国中国科学院天津工业生物技术研究所的科学家们在Science上发表了一项重要的研究成果，首次从二氧化碳出发合成了淀粉（以下简称人工合成淀粉或合成淀粉）。既然是首次，也就是说以前人们做不了这件事，这事在自然界是通过植物的光合作用完成的。有些网友说希望我讲讲这个话题，不过植物、太阳能、化学合成、固碳都不是我熟悉的领域，我只能站在生物学大领域的角度谈一谈，也不能保证说得对。
（一）研究的意义
这项研究的意义非常重大。我们知道地球上所有生命所需的能源归根结底都来自太阳光，但动物和真菌以及大部分的细菌都不会利用太阳光，只有植物和一些细菌（主要是蓝细菌）才能利用阳光的能量合成有机物，而我们动物只会把这些有机物氧化分解成二氧化碳和水等小分子。因此，在生态学上，植物是生产者，而我们是消费者，这是不是有点惭愧？现在如果我们也能从二氧化碳出发来合成糖类，那是不是意义很大？当然，这只是一种好玩的说法。实际上，这项研究在理论和技术上贡献都很大。比如，它并不是通过反复摸索试验最后侥幸成功的，而是先通过理论计算，找出候选途径，再去实验。虽然还是少不了摸索和试错，但计算显然起了非常大甚至是决定性的作用。其次，合成本身的技术对今后的研究也相当有价值。媒体的报道过于强调它潜在的应用价值，实际上它直接的贡献是理论和技术方面的，而应用还是比较远期的，现在还不好说。
（二）人工合成淀粉与光合作用的对比
光合作用是“光驱动的合成作用”的简称。光合作用分为光反应和暗反应。光反应这一步是通过叶绿素等色素吸收光子的能量来做两件事，一是获取高能量高活性的ATP；二是裂解水分子，放出氧气，并获得氢和电子（也就是还原力）。这一步的本质是把光能转变成了化学能，但这些化学能的存在形式是高活性，高反应性，不能长期储存，而暗反应那一步则是用这些化学能来固定二氧化碳，生成能够长期储存的化学能——糖类（葡萄糖和淀粉等）。显然，合成淀粉模拟的是暗反应这一步。
前两天看到一种说法，认为光合作用关键的是光反应，而合成淀粉的反应既没有利用太阳光的能源，也没有裂解水，也没有放出氧气，后面的固定二氧化碳以及合成淀粉还都得耗电，因此这项研究是蒙人的。这个说法看似有理，其实非常有失公允。暗反应也是光合作用中很重要的一步，怎么能当成无足轻重呢？而且涉及到光反应还有更重要的一个问题，就是我们下一节要讨论的能量转化效率的问题。
（三）光能转化的效率
既然这项技术是在模拟暗反应，那么有没有模拟光反应的技术呢？当然有了，那就是光伏发电啊。光伏发电一方面获得了电能，同时电能还可以分解水得到单质的氢和氧。你看这一步和植物的光反应是不是很像？而且，现在光伏发电的效率已经明显高于植物对阳光的利用。那么，我们用光伏发电，再用电能去驱动暗反应，生产有机物，岂不是很好？又怎么能叫蒙人呢？也就是说，人工光合作用的瓶颈其实并不在光反应，而是在暗反应。光伏发电有个短板是电能不好储存，合成淀粉恰恰能把电能变成化学能长期储存和运输。这项研究恰好在帮助人们突破这个瓶颈，这意义难道还不够大吗？
当然，所用电能也不局限于光伏发电，也可以是风电、水电、核电，总之只要成本合算就好。假如将来有了可控热核反应就更好。
（四）人工合成淀粉的应用前景
媒体报导的时候大多会着重于技术的应用，毕竟这一点容易牵动读者的神经，但是从目前看应用应该还是比较遥远的事。回想一下，大多数技术在应用之前不都是先有了汗牛充栋的论文吗？哪有开天辟地第一篇论文一出来就应用的？论文的作者在接受采访时说“从控制过程成本初步计算，只有当二氧化碳到淀粉合成的电能利用效率再提高数倍，淀粉合成的碳素转化速率再提高数十倍，才能与农业种植竞争。因此，要想实现工业化生产，还需解决诸多的科技难题。”我觉得这个说法还是公允的。一方面是效率有待提高，另一方面还有其他的技术难题，比如设备的成本，就是说即使它的效率比农业高，但如果设备成本远远高于种子、化肥、农药、农机等等，那么还是不合算；另外，作物本身是0污染的（化肥农药农机有污染），那么这种合成反应除了产生淀粉还有没有其他有毒有害的副产物呢？凡此种种，都需要考虑。一项技术从诞生到应用，我们很难说从0到1更难，还是从1到10更难。但不论如何，人们已经完成了从0到1这一步。虽不应盲目乐观，但适度乐观展望一下还是可以的。
（五）合成食物
关于合成淀粉的应用，媒体讲的最多的是合成食物。然而，从应用的角度，合成食物可能会排得比较靠后。首先，食物的要求很高。农作物虽然生产效率不高，但它们是无毒无害的，农产品通常只需要碾米磨面这样的粗提就可以食用。而且，米糠、麦麸也无害，反而有益健康。可是，人工合成的淀粉就不一样了，很可能伴有有毒的副产物，这样提取的难度和成本就会很高。况且，人类也不需要吃纯淀粉。甚至，家畜家禽也不太需要吃纯淀粉。因此，合成淀粉应用的大头应该首先是作为工业原料。事实上，粮食产品很多也作为工业原料，比如说抗生素的发酵就要用掉大量的玉米淀粉、玉米油、玉米浆、豆油、豆饼等等；人们还用玉米淀粉来生产酒精作为汽车的能源等等。如果合成淀粉能够作为这些工业的原料，我们就能省下更多的耕地来种植人类食物和牲畜的饲料。另外，纤维素和淀粉的结构非常相似，都是多聚葡萄糖。如果能够合成纤维素，就可以生产纸张和布匹，也能节约森林并减少棉麻等纤维作物的种植。总之，我们不必太纠结合成淀粉的“能好怎”。
还有的媒体刻意提到中国人的主食是淀粉来彰显这项研究的意义，这个也大可不必。我国主食淀粉已然太多，应该减少，更不该添加纯淀粉。这项研究已经非常伟大的，不必找不合适的理由给它贴金。
（六）外星球移民
还有不少媒体讲到这项技术在移民外星球上的应用的，这个就属于畅想了。如果一个星球有光、二氧化碳和水，温度也合适，那就可以投放蓝细菌了。实际上，这样的星球很难找，而且我们除了月球也很难登上任何其他的星球，能不能合成淀粉有什么重要的呢？我还是那句话，地球上的南北极、青藏高原、撒哈拉沙漠都比外星球环境好，先把那些地方建成合成淀粉的基地再说外星球吧。
（七）农牧业与医学的工业化
跟工业相比，农牧业和医学这两个基于生物学的行业一直是发展非常滞后的。大趋势上，它们的未来也应该工业化，比如农牧业应该不局限于用植物来生产营养物质，而医学上用的器官和血液也应该不受限于人类供体，都应该能够工业化生产。那样，人类社会的结构会发生天翻地覆的改变。当然这个也属于远景的畅想了。
（八）固定二氧化碳
固碳这事我有点懒得讲，虽然它很热门。合成淀粉固然可以固碳，但淀粉大多不会囤着不用，一用又变成二氧化碳了。而且，目前固碳的声势很大程度是政治上的考量，常常偏离实际。这次的突破国内一片欢腾，外网好像动静不大（也许我眼拙，如果你看到很多报道请告诉我）。发在Science上的真材实料总也值得很多报道吧，假如是西方人做的研究或许会不一样。
最后想说这样两句话：
不要指望一项伟大的研究能够毕全功于一役，也不要因为一项研究不能毕全功于一役就否定它是伟大的研究，这就好比人类第一次发射火箭是一些伟大的成就，但它还远远不能把人类送上火星，后者需要无数伟大的研究串起来才行，但你总不能说发射火箭也算不了什么，反正也上不了火星。
前两天我国中国科学院天津工业生物技术研究所的科学家们在Science上发表了一项重要的研究成果，首次从二氧化碳出发合成了淀粉（以下简称人工合成淀粉或合成淀粉）。既然是首次，也就是说以前人们做不了这件事，这事在自然界是通过植物的光合作用完成的。有些网友说希望我讲讲这个话题，不过植物、太阳能、化学合成、固碳都不是我熟悉的领域，我只能站在生物学大领域的角度谈一谈，也不能保证说得对。
（一）研究的意义
这项研究的意义非常重大。我们知道地球上所有生命所需的能源归根结底都来自太阳光，但动物和真菌以及大部分的细菌都不会利用太阳光，只有植物和一些细菌（主要是蓝细菌）才能利用阳光的能量合成有机物，而我们动物只会把这些有机物氧化分解成二氧化碳和水等小分子。因此，在生态学上，植物是生产者，而我们是消费者，这是不是有点惭愧？现在如果我们也能从二氧化碳出发来合成糖类，那是不是意义很大？当然，这只是一种好玩的说法。实际上，这项研究在理论和技术上贡献都很大。比如，它并不是通过反复摸索试验最后侥幸成功的，而是先通过理论计算，找出候选途径，再去实验。虽然还是少不了摸索和试错，但计算显然起了非常大甚至是决定性的作用。其次，合成本身的技术对今后的研究也相当有价值。媒体的报道过于强调它潜在的应用价值，实际上它直接的贡献是理论和技术方面的，而应用还是比较远期的，现在还不好说。
（二）人工合成淀粉与光合作用的对比
光合作用是“光驱动的合成作用”的简称。光合作用分为光反应和暗反应。光反应这一步是通过叶绿素等色素吸收光子的能量来做两件事，一是获取高能量高活性的ATP；二是裂解水分子，放出氧气，并获得氢和电子（也就是还原力）。这一步的本质是把光能转变成了化学能，但这些化学能的存在形式是高活性，高反应性，不能长期储存，而暗反应那一步则是用这些化学能来固定二氧化碳，生成能够长期储存的化学能——糖类（葡萄糖和淀粉等）。显然，合成淀粉模拟的是暗反应这一步。
前两天看到一种说法，认为光合作用关键的是光反应，而合成淀粉的反应既没有利用太阳光的能源，也没有裂解水，也没有放出氧气，后面的固定二氧化碳以及合成淀粉还都得耗电，因此这项研究是蒙人的。这个说法看似有理，其实非常有失公允。暗反应也是光合作用中很重要的一步，怎么能当成无足轻重呢？而且涉及到光反应还有更重要的一个问题，就是我们下一节要讨论的能量转化效率的问题。
（三）光能转化的效率
既然这项技术是在模拟暗反应，那么有没有模拟光反应的技术呢？当然有了，那就是光伏发电啊。光伏发电一方面获得了电能，同时电能还可以分解水得到单质的氢和氧。你看这一步和植物的光反应是不是很像？而且，现在光伏发电的效率已经明显高于植物对阳光的利用。那么，我们用光伏发电，再用电能去驱动暗反应，生产有机物，岂不是很好？又怎么能叫蒙人呢？也就是说，人工光合作用的瓶颈其实并不在光反应，而是在暗反应。光伏发电有个短板是电能不好储存，合成淀粉恰恰能把电能变成化学能长期储存和运输。这项研究恰好在帮助人们突破这个瓶颈，这意义难道还不够大吗？
当然，所用电能也不局限于光伏发电，也可以是风电、水电、核电，总之只要成本合算就好。假如将来有了可控热核反应就更好。
（四）人工合成淀粉的应用前景
媒体报导的时候大多会着重于技术的应用，毕竟这一点容易牵动读者的神经，但是从目前看应用应该还是比较遥远的事。回想一下，大多数技术在应用之前不都是先有了汗牛充栋的论文吗？哪有开天辟地第一篇论文一出来就应用的？论文的作者在接受采访时说“从控制过程成本初步计算，只有当二氧化碳到淀粉合成的电能利用效率再提高数倍，淀粉合成的碳素转化速率再提高数十倍，才能与农业种植竞争。因此，要想实现工业化生产，还需解决诸多的科技难题。”我觉得这个说法还是公允的。一方面是效率有待提高，另一方面还有其他的技术难题，比如设备的成本，就是说即使它的效率比农业高，但如果设备成本远远高于种子、化肥、农药、农机等等，那么还是不合算；另外，作物本身是0污染的（化肥农药农机有污染），那么这种合成反应除了产生淀粉还有没有其他有毒有害的副产物呢？凡此种种，都需要考虑。一项技术从诞生到应用，我们很难说从0到1更难，还是从1到10更难。但不论如何，人们已经完成了从0到1这一步。虽不应盲目乐观，但适度乐观展望一下还是可以的。
（五）合成食物
关于合成淀粉的应用，媒体讲的最多的是合成食物。然而，从应用的角度，合成食物可能会排得比较靠后。首先，食物的要求很高。农作物虽然生产效率不高，但它们是无毒无害的，农产品通常只需要碾米磨面这样的粗提就可以食用。而且，米糠、麦麸也无害，反而有益健康。可是，人工合成的淀粉就不一样了，很可能伴有有毒的副产物，这样提取的难度和成本就会很高。况且，人类也不需要吃纯淀粉。甚至，家畜家禽也不太需要吃纯淀粉。因此，合成淀粉应用的大头应该首先是作为工业原料。事实上，粮食产品很多也作为工业原料，比如说抗生素的发酵就要用掉大量的玉米淀粉、玉米油、玉米浆、豆油、豆饼等等；人们还用玉米淀粉来生产酒精作为汽车的能源等等。如果合成淀粉能够作为这些工业的原料，我们就能省下更多的耕地来种植人类食物和牲畜的饲料。另外，纤维素和淀粉的结构非常相似，都是多聚葡萄糖。如果能够合成纤维素，就可以生产纸张和布匹，也能节约森林并减少棉麻等纤维作物的种植。总之，我们不必太纠结合成淀粉的“能好怎”。
还有的媒体刻意提到中国人的主食是淀粉来彰显这项研究的意义，这个也大可不必。我国主食淀粉已然太多，应该减少，更不该添加纯淀粉。这项研究已经非常伟大的，不必找不合适的理由给它贴金。
（六）外星球移民
还有不少媒体讲到这项技术在移民外星球上的应用的，这个就属于畅想了。如果一个星球有光、二氧化碳和水，温度也合适，那就可以投放蓝细菌了。实际上，这样的星球很难找，而且我们除了月球也很难登上任何其他的星球，能不能合成淀粉有什么重要的呢？我还是那句话，地球上的南北极、青藏高原、撒哈拉沙漠都比外星球环境好，先把那些地方建成合成淀粉的基地再说外星球吧。
（七）农牧业与医学的工业化
跟工业相比，农牧业和医学这两个基于生物学的行业一直是发展非常滞后的。大趋势上，它们的未来也应该工业化，比如农牧业应该不局限于用植物来生产营养物质，而医学上用的器官和血液也应该不受限于人类供体，都应该能够工业化生产。那样，人类社会的结构会发生天翻地覆的改变。当然这个也属于远景的畅想了。
（八）固定二氧化碳
固碳这事我有点懒得讲，虽然它很热门。合成淀粉固然可以固碳，但淀粉大多不会囤着不用，一用又变成二氧化碳了。而且，目前固碳的声势很大程度是政治上的考量，常常偏离实际。这次的突破国内一片欢腾，外网好像动静不大（也许我眼拙，如果你看到很多报道请告诉我）。发在Science上的真材实料总也值得很多报道吧，假如是西方人做的研究或许会不一样。
最后想说这样两句话：
不要指望一项伟大的研究能够毕全功于一役，也不要因为一项研究不能毕全功于一役就否定它是伟大的研究，这就好比人类第一次发射火箭是一些伟大的成就，但它还远远不能把人类送上火星，后者需要无数伟大的研究串起来才行，但你总不能说发射火箭也算不了什么，反正也上不了火星。
【17万年前，古人咋做衣服？】在约11万年的末次冰期，也许动物像《冰河世纪》里描述的那样纷纷向温暖的南方迁徙，但人类祖先又是如何抵御寒冷的呢？在更新世，由毛皮制成的衣服可能在早期人类适应寒冷过程中发挥了重要作用。“对在衣服上发现的虱子进行的基因研究表明，衣服至少起源于17万年前生活在非洲的现代人。”德国马普学会人类历史学研究所泛非洲进化研究小组的Emily Hallett说。
但这些衣服是如何制作的？Hallett团队发现，在非洲摩洛哥，骨头被古人做成了加工衣服的工具。9月16日，相关论文刊登于《交叉科学》。
相关论文信息：
https://t.cn/A6MziBhT
https://t.cn/A6MzY213
△ 17万年前就有了衣服
Hallett猜测服装可能为人类祖先提供了两个“好处”——保护自己不受环境影响，以及个人装饰。
但因为毛皮和其他有机材料很难在考古记录中保存下来，尤其是在距今10万年或更久远的遗迹中，因此研究人员很难确定衣服的起源。不过，之前一项虱子进化研究表明，现代人大约在17万年前开始穿衣服，这使他们成功离开了非洲。
美国佛罗里达大学自然历史博物馆的David Reed及同事，研究了现代人身上的虱子，以便更好地理解人类的进化和迁移模式。“我们想找到另一种方法确定人类何时开始穿衣服。”Reed说，“我们知道人身上或衣服上的虱子几乎肯定是在人类开始穿衣服后才存在的。”
虱子与大多数其他寄生虫不同，它们在长时间的进化过程中滞留在宿主的谱系上。这种关系使科学家能够根据寄生虫的变化了解宿主的变化。Reed等人使用了更合适的新数据和计算方法，发现人类穿上衣服的时间早于最后一次冰河时代。
更早之前有研究猜测，人类在失去体毛之后就开始穿衣服了。但基因研究确定古人类在大约100万年前失去了体毛，这意味着他们在相当长的时间里没有体毛也没有衣服。
“人类在不穿衣服、不长体毛的情况下生存了数十万年。直到有了衣服，现代人类才能离开非洲前往世界其他地方。”Reed说。
“我认为，我们的姐妹物种尼安德特人和其他物种也会制造衣服，因为他们生活在相对寒冷的环境中。”Hallett在接受《中国科学报》采访时说，“有趣的是，我们在摩洛哥的Contrebandiers洞穴找到了古老的服装。古气候和古环境重建表明，这个地区当时是温和的地中海气候。”
另一方面，考古证据的缺失使得人们对服装的传统及制造工艺同样知之甚少。
△ 古老骨头能做衣服
实际上，Hallett等人第一次开始研究Contrebandiers洞穴的动物骨骼时，只是想了解生活在12万年前~9万年前的人类祖先的饮食和环境情况。但他们很快意识到，这些古老骨头不仅仅是食物残渣，它们还被做成了工具，用来加工皮革和毛皮。
“这些骨骼工具有形状和使用痕迹，表明它们曾被用来刮皮以制造皮革和毛皮。”Hallett说，“与此同时，我们在Contrebandiers洞穴的食肉动物骨头上也发现了切割痕迹，表明人类不是在加工动物的肉，而是在剥它们的皮。”
该研究组确认了来自Contrebandiers洞穴的62件骨骼工具。
这些骨头被雕刻成不同的形状，并被抛光和打磨。与这些骨头工具一同出土的还有沙狐和野猫等动物的遗骸，这些遗骸上的痕迹表明，当时的人使用了至今仍在使用的技术将动物的皮剥去。
“这种形状的工具至今仍被用来制作毛皮，因为它们不会刺穿皮肤且耐用，而且在去除连接组织时很有效，不会损伤毛皮。”Hallett说。
在洞穴中发现的与现代牛相关的其他动物的遗骸则显示出不同的痕迹，表明它们被加工成肉类食物。
此外，研究人员还发现了一个“奇特”的尖牙。
“在研究了所有的骨骼和牙齿后，有一颗牙齿我无法识别，它看起来不像我所熟悉的哺乳动物、鱼类和爬行动物的牙齿。”Hallett回忆道，“于是，我把这颗牙齿的照片发给了海洋生物学家和海洋考古学家，他们证实这是一颗鲸的牙齿，很可能是抹香鲸的牙齿。”
但在任何北非更新世遗迹中，科学家都没有发现鲸的遗骸，所以Hallett不曾想到这会是一颗鲸的牙齿。“直到我们用蛋白质组学鉴定它，才确信这是一颗鲸牙。”
在摩洛哥的大西洋海岸有搁浅抹香鲸的记录，研究人员认为，这颗牙齿是人类从搁浅的鲸身上收集的，然后被运送到洞穴中。他们发现牙齿上有用来压碎石片的痕迹，所以它可能是一种工具。
△ 他们花了多久做工具
Hallett还想知道考古学家是否在其他骨骼遗迹中发现过类似的动物剥皮模式，并计划在受控环境下实验性地制造和使用骨骼工具，以了解制作和维护这些早期工具所需的时间和劳动力。
“我有这个实验工作的计划，但还没有开始，因为我正在寻找合作者，例如骨头工具制造专家。”Hallett说，“早期研究表明，时间和劳动力投入都不是权宜之计，工具制作过程中的每一步都需要时间和专业知识，比如在正确的位置折断肋骨，用石器粗略地塑造骨坯，然后用石头刮削或研磨出精确的形状，这些都需要时间。”
研究人员表示，在考古记录中，早期工具可以方便地制造。然而随着时间的推移，工具变得更复杂。它们拥有许多组件，更适用于特定的任务，所以了解人类在进化的哪个阶段开始投入更多时间制造工具，有助于深入了解当时的文化和社会。
但该研究也存在局限，例如在目前的研究中，研究人员并未对洞穴骨工具进行残余鉴定。而且，在鉴定工具类型、制造技术和工具使用磨损时，该研究使用40倍放大技术以确定用于剥皮的骨工具上的使用磨损痕迹，而没有使用100~500倍放大镜直接分析每一个骨工具被用于接触的材料。
“我们没有必要的技术，通过分析骨骼工具来鉴定残留物，但这是将来要研究的东西。我们希望和残留物鉴定方面的专家展开合作。”Hallett说。
总的来说，来自Contrebandiers洞穴的证据突出了泛非洲复杂文化的出现，包括使用多样化材料制造专门工具。“我们的发现表明，早期人类制造骨骼工具，用于加工动物皮革和毛皮，这种行为可能是一个更大的传统的一部分，但更早的例子还没有被发现。”Hallett说。https://t.cn/A6MzY211
但这些衣服是如何制作的？Hallett团队发现，在非洲摩洛哥，骨头被古人做成了加工衣服的工具。9月16日，相关论文刊登于《交叉科学》。
相关论文信息：
https://t.cn/A6MziBhT
https://t.cn/A6MzY213
△ 17万年前就有了衣服
Hallett猜测服装可能为人类祖先提供了两个“好处”——保护自己不受环境影响，以及个人装饰。
但因为毛皮和其他有机材料很难在考古记录中保存下来，尤其是在距今10万年或更久远的遗迹中，因此研究人员很难确定衣服的起源。不过，之前一项虱子进化研究表明，现代人大约在17万年前开始穿衣服，这使他们成功离开了非洲。
美国佛罗里达大学自然历史博物馆的David Reed及同事，研究了现代人身上的虱子，以便更好地理解人类的进化和迁移模式。“我们想找到另一种方法确定人类何时开始穿衣服。”Reed说，“我们知道人身上或衣服上的虱子几乎肯定是在人类开始穿衣服后才存在的。”
虱子与大多数其他寄生虫不同，它们在长时间的进化过程中滞留在宿主的谱系上。这种关系使科学家能够根据寄生虫的变化了解宿主的变化。Reed等人使用了更合适的新数据和计算方法，发现人类穿上衣服的时间早于最后一次冰河时代。
更早之前有研究猜测，人类在失去体毛之后就开始穿衣服了。但基因研究确定古人类在大约100万年前失去了体毛，这意味着他们在相当长的时间里没有体毛也没有衣服。
“人类在不穿衣服、不长体毛的情况下生存了数十万年。直到有了衣服，现代人类才能离开非洲前往世界其他地方。”Reed说。
“我认为，我们的姐妹物种尼安德特人和其他物种也会制造衣服，因为他们生活在相对寒冷的环境中。”Hallett在接受《中国科学报》采访时说，“有趣的是，我们在摩洛哥的Contrebandiers洞穴找到了古老的服装。古气候和古环境重建表明，这个地区当时是温和的地中海气候。”
另一方面，考古证据的缺失使得人们对服装的传统及制造工艺同样知之甚少。
△ 古老骨头能做衣服
实际上，Hallett等人第一次开始研究Contrebandiers洞穴的动物骨骼时，只是想了解生活在12万年前~9万年前的人类祖先的饮食和环境情况。但他们很快意识到，这些古老骨头不仅仅是食物残渣，它们还被做成了工具，用来加工皮革和毛皮。
“这些骨骼工具有形状和使用痕迹，表明它们曾被用来刮皮以制造皮革和毛皮。”Hallett说，“与此同时，我们在Contrebandiers洞穴的食肉动物骨头上也发现了切割痕迹，表明人类不是在加工动物的肉，而是在剥它们的皮。”
该研究组确认了来自Contrebandiers洞穴的62件骨骼工具。
这些骨头被雕刻成不同的形状，并被抛光和打磨。与这些骨头工具一同出土的还有沙狐和野猫等动物的遗骸，这些遗骸上的痕迹表明，当时的人使用了至今仍在使用的技术将动物的皮剥去。
“这种形状的工具至今仍被用来制作毛皮，因为它们不会刺穿皮肤且耐用，而且在去除连接组织时很有效，不会损伤毛皮。”Hallett说。
在洞穴中发现的与现代牛相关的其他动物的遗骸则显示出不同的痕迹，表明它们被加工成肉类食物。
此外，研究人员还发现了一个“奇特”的尖牙。
“在研究了所有的骨骼和牙齿后，有一颗牙齿我无法识别，它看起来不像我所熟悉的哺乳动物、鱼类和爬行动物的牙齿。”Hallett回忆道，“于是，我把这颗牙齿的照片发给了海洋生物学家和海洋考古学家，他们证实这是一颗鲸的牙齿，很可能是抹香鲸的牙齿。”
但在任何北非更新世遗迹中，科学家都没有发现鲸的遗骸，所以Hallett不曾想到这会是一颗鲸的牙齿。“直到我们用蛋白质组学鉴定它，才确信这是一颗鲸牙。”
在摩洛哥的大西洋海岸有搁浅抹香鲸的记录，研究人员认为，这颗牙齿是人类从搁浅的鲸身上收集的，然后被运送到洞穴中。他们发现牙齿上有用来压碎石片的痕迹，所以它可能是一种工具。
△ 他们花了多久做工具
Hallett还想知道考古学家是否在其他骨骼遗迹中发现过类似的动物剥皮模式，并计划在受控环境下实验性地制造和使用骨骼工具，以了解制作和维护这些早期工具所需的时间和劳动力。
“我有这个实验工作的计划，但还没有开始，因为我正在寻找合作者，例如骨头工具制造专家。”Hallett说，“早期研究表明，时间和劳动力投入都不是权宜之计，工具制作过程中的每一步都需要时间和专业知识，比如在正确的位置折断肋骨，用石器粗略地塑造骨坯，然后用石头刮削或研磨出精确的形状，这些都需要时间。”
研究人员表示，在考古记录中，早期工具可以方便地制造。然而随着时间的推移，工具变得更复杂。它们拥有许多组件，更适用于特定的任务，所以了解人类在进化的哪个阶段开始投入更多时间制造工具，有助于深入了解当时的文化和社会。
但该研究也存在局限，例如在目前的研究中，研究人员并未对洞穴骨工具进行残余鉴定。而且，在鉴定工具类型、制造技术和工具使用磨损时，该研究使用40倍放大技术以确定用于剥皮的骨工具上的使用磨损痕迹，而没有使用100~500倍放大镜直接分析每一个骨工具被用于接触的材料。
“我们没有必要的技术，通过分析骨骼工具来鉴定残留物，但这是将来要研究的东西。我们希望和残留物鉴定方面的专家展开合作。”Hallett说。
总的来说，来自Contrebandiers洞穴的证据突出了泛非洲复杂文化的出现，包括使用多样化材料制造专门工具。“我们的发现表明，早期人类制造骨骼工具，用于加工动物皮革和毛皮，这种行为可能是一个更大的传统的一部分，但更早的例子还没有被发现。”Hallett说。https://t.cn/A6MzY211
【人民日报点赞彰武县科学治沙接续奋斗70年—— 一棒接一棒 荒漠绿起来】70年来，辽宁彰武一代代治沙人接续奋斗，不断探索科学治沙方法。如今，全县林地面积由新中国成立前的18万亩增加到205万亩，森林覆盖率由2.9%增加到34.5%。一代接着一代干，彰武人防沙造林、治用结合、绿色发展的脚步从不曾停下。
“那些年老百姓被沙丘撵着跑，年年种一坡，只能收一车，打完一簸箕，凑合熬一锅。”在辽宁省阜新市彰武县前福兴地镇徐家村，65岁的村民王三宝回忆起过去的日子，望着身前的稻田，笑得合不拢嘴：“现如今荒漠也能种水稻，让咱脱贫致富了！”
新中国成立之初，这个地处科尔沁沙地南缘的县城，24个乡镇有23个属于沙区，沙化面积达524.2万亩，占全县总面积的96%。现如今，全县林地面积由新中国成立前的18万亩增加到205万亩，森林覆盖率由2.9%增加到34.5%，粮食产量稳定在18亿斤。
“防护林如同绿色长城，让章古台不足万亩的轮荒地，变出了5万多亩的固耕田”
章古台镇，松涛阵阵。密林深处，长眠着治沙人刘斌。墓园周围环绕着他亲手种下的一片人工樟子松林。
1952年4月，新中国最早的防沙治沙科研单位——辽宁省固沙造林研究所在章古台成立。曾担任过冀东解放区区委书记、新中国成立后任义县县长的刘斌，将全家从县城搬到了荒凉的章古台。
那时候，刘斌带着同事们天不亮就出发，奔走在茫茫沙丘中。1957年，固沙所探索出“以灌木固沙为主，人工沙障为辅，顺风推进，前挡后拉，分批治理”的综合固沙方法，被誉为中国三大治沙方法之一，黄柳、胡枝子、锦鸡儿等固沙灌木填补了中国灌木治沙史的空白。
“灌木阻挡风沙的能力不如乔木。”治沙人深知这一点。
1955年8月，固沙所科研人员韩树堂远赴呼伦贝尔沙地中的原始森林，找到了我国仅存的原始沙地樟子松林，并引来5000棵樟子松树苗，营建了国内最早的樟子松人工固沙林。
1961年9月，刚从大学毕业的浙江小伙朱德华，用一根扁担挑着行李和书箱来到固沙所，从山清水秀的江南到寒冷偏僻的章古台，一待就是40多年。住土坯房、吃玉米面、点煤油灯，越是风沙大，朱德华就越往外跑……用了18年时间，他从数万个数据中摸清了风沙经过农田防护林的规律，并因地施策建设耕地防风林。
“防护林如同绿色长城，让章古台不足万亩的轮荒地，变出了5万多亩的固耕田。”章古台邰家村两家子屯农民苏长福说。现如今，固沙所累计培训科技人员8500余人次。从这里走出去的科技人员遍布内蒙古、黑龙江等地的治沙一线，带动“三北”地区固沙造林1600万亩。
“沙地上的林子，每棵树都是宝贝疙瘩，要一分种、九分管”
1990年10月，科研人员在一片樟子松人工林中发现一棵与众不同的树——赤松和油松的天然杂交种。为了研究这棵独苗，固沙所原所长宋晓东带领科研人员奋斗了17年，一个新树种——彰武松诞生了。“彰武松具有速生性、抗旱性、抗寒性和耐盐碱性，而且不会感染能对樟子松造成严重危害的松枯梢病。”宋晓东说。
上世纪90年代，樟子松出现了大面积枯死的现象。正在国外进修的宋晓东放弃继续深造的机会，主动请缨回到章古台。
白天，他头顶烈日搜集标本；晚上，他回到单位研究到深夜。“为了节约成本，我把家里的门槛做成标本案板，还把病虫害标本存在冰箱里，没少被家人抱怨。”宋晓东笑着说。
“我们通过生物灭虫、调整树木密度、人工修枝等方式，使樟子松的枯死率降低了40%。”宋晓东欣慰地说。2012年以来，固沙所又成功引进30种国内外树种，包括彰武小钻杨、班克松、长白松及优良沙生灌木等。
翻看彰武地图，除了章古台，阿尔乡、四合城两个镇也与科尔沁沙地相接。
“这是父亲留给我们最宝贵的东西。”每天只要闲下来，阿尔乡镇北甸子村义务护林员董伟都要到林子里走一走，“沙地上的林子，每棵树都是宝贝疙瘩，要一分种、九分管。”
董伟的父亲叫董福财。40多年来，他带领乡亲栽种300多万棵树，为阿尔乡镇筑起了一道15公里长、3公里宽的防护林带，走出一条“治沙、植树、养殖、修路”的致富路，可董福财却积劳成疾，永远地倒下了。
“植树造林是造福子孙后代的事，只要还能迈得开步，我还要干下去。”年逾七旬的四合城镇刘家村党员侯贵一脸坚定。20多年来，他走遍2400余亩的沙丘荒地，种下20余万棵树木。
全国绿化劳动模范杨海青，将草籽撒在羊蹄子印里，千余亩沙丘再披新绿；“绿色长城奖章”获得者、扎根基层数十年的乡镇女干部马辉，带领群众栽植防护林46公里、1000万余棵；全国劳动模范李东魁，只身一人守护8500亩沙地林海长达34年……
一棒接着一棒传，一代接着一代干，治沙人把全部心血献给了大漠深处的绿洲。
“让生态彰武成为最耀眼的绿色名片”
绿起来，更要富起来。通过种植沙地经济作物，发展乡村旅游，彰武老百姓的腰包逐渐鼓了起来。
“通过柳河治理，我们祖祖辈辈的旱田种上了水稻，还修建了滨河公园，种上各种花草，咱村里人也过上了城里人的日子。”满堂红镇蘑菇沟村村民高海芹说。
作为辽河支流的柳河，蜿蜒穿行于科尔沁沙地，河水夹沙而下，每立方米最大含沙量达1440公斤。
2021年，彰武县启动柳河综合治理项目，通过修建70余公里堤防生态带，建设城区段4公里景观带，并在满堂红镇、大冷镇、冯家镇开发5万亩水田，形成50余平方公里湿地，让“荒沙窝子”变成“鱼米之乡”。
“咱们这土壤有机质含量高，而且全部采用无污染的沙泉水浇灌水稻，1公斤大米卖出过190元呢！”在大冷镇上三家子村万亩水稻示范区，曾经的贫困户宋国才说。
彰武草原生态恢复示范区管委会副主任段文刚介绍，当地还实施草原生态恢复工程，整治53万亩沙化土地；重点打造欧李山、德力格尔、半拉山等旅游观光带，年接待游客10万余人次。
“防沙造林、治用结合、绿色发展，彰武人从没停止过脚步。从柳河彰武段综合治理到草原生态恢复示范区建设，彰武坚定不移走‘生态优先、绿色发展’之路，让生态彰武成为最耀眼的绿色名片。”彰武县委书记刘江义说。
“那些年老百姓被沙丘撵着跑，年年种一坡，只能收一车，打完一簸箕，凑合熬一锅。”在辽宁省阜新市彰武县前福兴地镇徐家村，65岁的村民王三宝回忆起过去的日子，望着身前的稻田，笑得合不拢嘴：“现如今荒漠也能种水稻，让咱脱贫致富了！”
新中国成立之初，这个地处科尔沁沙地南缘的县城，24个乡镇有23个属于沙区，沙化面积达524.2万亩，占全县总面积的96%。现如今，全县林地面积由新中国成立前的18万亩增加到205万亩，森林覆盖率由2.9%增加到34.5%，粮食产量稳定在18亿斤。
“防护林如同绿色长城，让章古台不足万亩的轮荒地，变出了5万多亩的固耕田”
章古台镇，松涛阵阵。密林深处，长眠着治沙人刘斌。墓园周围环绕着他亲手种下的一片人工樟子松林。
1952年4月，新中国最早的防沙治沙科研单位——辽宁省固沙造林研究所在章古台成立。曾担任过冀东解放区区委书记、新中国成立后任义县县长的刘斌，将全家从县城搬到了荒凉的章古台。
那时候，刘斌带着同事们天不亮就出发，奔走在茫茫沙丘中。1957年，固沙所探索出“以灌木固沙为主，人工沙障为辅，顺风推进，前挡后拉，分批治理”的综合固沙方法，被誉为中国三大治沙方法之一，黄柳、胡枝子、锦鸡儿等固沙灌木填补了中国灌木治沙史的空白。
“灌木阻挡风沙的能力不如乔木。”治沙人深知这一点。
1955年8月，固沙所科研人员韩树堂远赴呼伦贝尔沙地中的原始森林，找到了我国仅存的原始沙地樟子松林，并引来5000棵樟子松树苗，营建了国内最早的樟子松人工固沙林。
1961年9月，刚从大学毕业的浙江小伙朱德华，用一根扁担挑着行李和书箱来到固沙所，从山清水秀的江南到寒冷偏僻的章古台，一待就是40多年。住土坯房、吃玉米面、点煤油灯，越是风沙大，朱德华就越往外跑……用了18年时间，他从数万个数据中摸清了风沙经过农田防护林的规律，并因地施策建设耕地防风林。
“防护林如同绿色长城，让章古台不足万亩的轮荒地，变出了5万多亩的固耕田。”章古台邰家村两家子屯农民苏长福说。现如今，固沙所累计培训科技人员8500余人次。从这里走出去的科技人员遍布内蒙古、黑龙江等地的治沙一线，带动“三北”地区固沙造林1600万亩。
“沙地上的林子，每棵树都是宝贝疙瘩，要一分种、九分管”
1990年10月，科研人员在一片樟子松人工林中发现一棵与众不同的树——赤松和油松的天然杂交种。为了研究这棵独苗，固沙所原所长宋晓东带领科研人员奋斗了17年，一个新树种——彰武松诞生了。“彰武松具有速生性、抗旱性、抗寒性和耐盐碱性，而且不会感染能对樟子松造成严重危害的松枯梢病。”宋晓东说。
上世纪90年代，樟子松出现了大面积枯死的现象。正在国外进修的宋晓东放弃继续深造的机会，主动请缨回到章古台。
白天，他头顶烈日搜集标本；晚上，他回到单位研究到深夜。“为了节约成本，我把家里的门槛做成标本案板，还把病虫害标本存在冰箱里，没少被家人抱怨。”宋晓东笑着说。
“我们通过生物灭虫、调整树木密度、人工修枝等方式，使樟子松的枯死率降低了40%。”宋晓东欣慰地说。2012年以来，固沙所又成功引进30种国内外树种，包括彰武小钻杨、班克松、长白松及优良沙生灌木等。
翻看彰武地图，除了章古台，阿尔乡、四合城两个镇也与科尔沁沙地相接。
“这是父亲留给我们最宝贵的东西。”每天只要闲下来，阿尔乡镇北甸子村义务护林员董伟都要到林子里走一走，“沙地上的林子，每棵树都是宝贝疙瘩，要一分种、九分管。”
董伟的父亲叫董福财。40多年来，他带领乡亲栽种300多万棵树，为阿尔乡镇筑起了一道15公里长、3公里宽的防护林带，走出一条“治沙、植树、养殖、修路”的致富路，可董福财却积劳成疾，永远地倒下了。
“植树造林是造福子孙后代的事，只要还能迈得开步，我还要干下去。”年逾七旬的四合城镇刘家村党员侯贵一脸坚定。20多年来，他走遍2400余亩的沙丘荒地，种下20余万棵树木。
全国绿化劳动模范杨海青，将草籽撒在羊蹄子印里，千余亩沙丘再披新绿；“绿色长城奖章”获得者、扎根基层数十年的乡镇女干部马辉，带领群众栽植防护林46公里、1000万余棵；全国劳动模范李东魁，只身一人守护8500亩沙地林海长达34年……
一棒接着一棒传，一代接着一代干，治沙人把全部心血献给了大漠深处的绿洲。
“让生态彰武成为最耀眼的绿色名片”
绿起来，更要富起来。通过种植沙地经济作物，发展乡村旅游，彰武老百姓的腰包逐渐鼓了起来。
“通过柳河治理，我们祖祖辈辈的旱田种上了水稻，还修建了滨河公园，种上各种花草，咱村里人也过上了城里人的日子。”满堂红镇蘑菇沟村村民高海芹说。
作为辽河支流的柳河，蜿蜒穿行于科尔沁沙地，河水夹沙而下，每立方米最大含沙量达1440公斤。
2021年，彰武县启动柳河综合治理项目，通过修建70余公里堤防生态带，建设城区段4公里景观带，并在满堂红镇、大冷镇、冯家镇开发5万亩水田，形成50余平方公里湿地，让“荒沙窝子”变成“鱼米之乡”。
“咱们这土壤有机质含量高，而且全部采用无污染的沙泉水浇灌水稻，1公斤大米卖出过190元呢！”在大冷镇上三家子村万亩水稻示范区，曾经的贫困户宋国才说。
彰武草原生态恢复示范区管委会副主任段文刚介绍，当地还实施草原生态恢复工程，整治53万亩沙化土地；重点打造欧李山、德力格尔、半拉山等旅游观光带，年接待游客10万余人次。
“防沙造林、治用结合、绿色发展，彰武人从没停止过脚步。从柳河彰武段综合治理到草原生态恢复示范区建设，彰武坚定不移走‘生态优先、绿色发展’之路，让生态彰武成为最耀眼的绿色名片。”彰武县委书记刘江义说。
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