#重点实验室巡礼# 【红外探物 矢志不渝——走进红外物理国家重点实验室】茫茫太空，众多人造航天器在按既定轨道翱翔的同时，还要做到实时精准对地“观测”。如何让卫星、飞船等航天器上的“天眼”看得清、看得远、看得准，核心关键技术攻关迫切需要基础研究与应用基础研究先行。
依托中国科学院上海技术物理研究所（以下简称上海技物所）建设的红外物理国家重点实验室，是一支始终瞄准国家使命性任务和面向世界科学前沿、在红外物理应用基础领域已具有国际影响力的创新团队。
“立足国际前沿、瞄准国家需求，打造在国际上具有重要影响的科学研究创新基地、高层次专业人才培养基地、解决国家‘有和无’的基地。”经过数十年发展，红外物理国家重点实验室主任陈效双坚定地认为，实验室走的“红外光电子物理与光电操控的应用基础研究”之路是正确的。
“红”脉相承
“白手起家，勇于创新”，是老一辈科研工作者的座右铭，也是红外物理国家重点实验室的标签和基因。
上海技物所开展红外光学研究的历史，可以追溯到上世纪50年代。1951年，中国科学院院士汤定元从国外留学回国在上海技物所工作后，选择了半导体物理作为自己的研究方向，并在工作小组中主要研究半导体的光学及光电性能。
在从事半导体的研究中，汤定元极具战略眼光地认识到红外技术对国家安全的重要性。他提笔向国家主管部门和聂荣臻元帅“请战”，建议我国部署红外研究工作。
随着红外物理逐渐成为研究的热点，红外物理国家重点实验室第一、二届主任，中国科学院院士沈学础和同事们白手起家，建立了红外物理实验室，致力于用红外的方法研究物体的性质，同时用这些研究成果促进红外技术及应用的发展。
起步初期，实验室发展异常艰难，在研究所的仓库里开始，沈学础和同事们一步步像养孩子一样把实验室“拉扯大”。由于发展迅速，1985年，红外物理实验室成为中国科学院开放实验室；到1989年，实验室正式被纳入国家重点实验室序列。
红外物理国家重点实验室第三、四届主任，中国科学院院士褚君浩瞄准红外物理热点领域开展了重点布局。褚君浩长期从事红外光电子材料和器件的研究，开展了用于红外探测器的窄禁带半导体碲镉汞和铁电薄膜的材料物理和器件研究，并提出了碲镉汞的禁带宽度等关系式，被国际上称为CXT公式。
“做科研要敢于工作在前沿，要有志气，要在前沿做出好的成果来。”褚君浩不仅身体力行，也把这样的信念根植于实验室的发展中。
实验室第五、六届主任陆卫在理论研究中，应用红外磁光光谱手段，从实验上直接验证了Haldane禁带理论猜想。这项工作属国际首次，为磁学领域解决了重要理论命题的判别问题。
“从基础研究到成果最终应用，实验室有很好的传承。”陆卫说。
正是这样的创新传承，使得实验室的发展蒸蒸日上，为迈向具有国际重要影响的科学研究创新基地奠定了坚实基础。
使命担当
红外物理学的应用基础研究，是国际上六大颠覆性前沿科学之一，对未来发展有重要而深远的战略意义。
从东方红一号人造卫星，到如今的墨子号、天宫二号等，红外物理国家重点实验室完成了为我国空间和安全重大工程技术的跨代发展提供学科支撑的使命。
“有赖于长期学科基础积累，立足红外物理学的应用基础研究，实验室承担了大量的国家中长期规划和国家重大科学计划，有力推动了我国空间技术的发展。”陈效双介绍。
目前，实验室针对空间光电技术跨代发展需求，已形成较完备的红外物理学科方向布局，围绕“红外物理、材料、器件及其光电探测新方法研究”领域，确立了实验室的研究重点，凝练窄禁带半导体物理、量子态调控、低能元激发物理、光谱学新技术、光电探测新方法与应用等5个研究方向。
“以现代红外物理学为切入点，立足学科前沿和国家重大需求，围绕红外光谱、红外系统、红外器件等，开展了新机理、新概念、新材料、新器件、新技术、工程验证和应用的全方位科研，形成了完整的学科链。”陈效双说。
作为国家创新力量，红外物理国家重点实验室攻坚克难，取得了一个又一个突破。
在基础研究领域，实验室提出光场调控的新机理，实现了一种基于多子探测机制的反常光电响应，室温光电增益高达5个数量级；利用电场调控的新思路，实现了对低维半导体的电子结构及光电特性的有效操控，有效抑制了暗电流，显著增强了光电响应率。在关键技术方面，实验室开展了“大面积红外焦平面技术”科研攻关，并取得了重大突破，成为我国主导性红外探测技术跨代发展的典型。专家评价该成果“填补了我国在该领域的空白，解决了夜间成像观测的难题，在海洋观测、灾害监测等应用领域，获得了一批其他手段难以得到的重要目标信息”。这项突破也使我国成为继美国之后，第二个有能力制造硅基碲镉汞红外焦平面器件的国家。
此外，随着社会经济需求的不断提升，国家气象卫星向着精细化方向发展，对地观测空间分辨率要求从1公里提升到10米，长波红外对海洋观测温度分辨率要求从百毫开量级提升到几十毫开量级。而这对光电探测能力提出了新的要求。红外物理国家重点实验室经过深入攻关，取得的相关成果在气象卫星“风云4号”垂直探测仪上获得应用，使得卫星对大气实现了高精度温度、湿度参数的垂直结构观测，相当于对大气进行CT扫描。这项成果领先国际至少5年。世界气象组织空间计划卫星事务资深咨询专家蒂尔曼·莫尔评价说：“国际气象界都在迫切盼望使用这种新型数据；干涉式大气垂直探测仪将成为气象卫星的重大突破，而中国气象部门将在这一领域走在前列。”
此外，单光子偏振高保偏调制技术突破、红外探测新机理新概念、微纳光谱新方法等一系列科研进展，也成为实验室发展的实力标签。
陈效双表示，近年来，实验室承担了“核高基”“高分辨率对地观测系统”“载人航天与探月工程”等国家科技重大专项，国家重点研发计划“地球观测与导航”“量子调控与量子信息”“战略性先进电子材料”等重点专项，国家自然科学基金委创新研究群体项目、重大项目，以及国家重大工程型号任务等一系列聚焦国家核心竞争力的重大研究项目。
辛勤付出也迎来了累累硕果。近5年来，红外物理国家重点实验室获得各类科技奖项共计17项，包括国家自然科学奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步奖特等奖2项、国家科技进步奖一等奖1项、国家科技进步奖二等奖2项；在《科学》《自然—电子学》等期刊上发布多篇有影响力的论文；获得发明专利授权数百项。
坚持专注
创新的事业离不开创新的人才和团队。从汤定元、沈学础、褚君浩等老一辈科研工作者，到目前的光电子学、光电子材料与器件、光电技术3支创新团队，实现了老中青结合、互相交叉，为红外物理国家重点实验室的科研攻坚和创新发展积蓄了强大动能。
而打造“红外领域高层次青年科技人才的培养基地”，也是实验室的重要目标之一。
目前，实验室拥有固定人员 71人，其中研究人员达 65人。在陈效双看来，“坚持需求牵引、学科推动模式下人与事结合的人才培养模式”是实验室多年来的探索实践所得。
留学回国的研究人员中，陈建新近年来不断攻关，发展了新一代红外探测材料与器件；郝加明专注于等离激元光子学、超构材料和变换光学等领域，取得了重要进展。
而博士毕业留所的研究人员中，黄志明的创新性工作，丰富了太赫兹波的产生和探测技术；胡伟达的深入研究，推动了室温二维材料红外探测器的发展。
实验室里一批35岁左右的青年才俊也崭露头角。王建禄、周靖、李冠海等研究人员在国际重要学术期刊上发表了一系列重要论文，并获得了多项重要荣誉，彰显了实验室强劲的发展后劲。
“我们实验室在成立之初的主要目的，就是在红外技术发展方面，为国家作出源源不断的创新性和原创性贡献。实验室有这样的文化，结合国家需求做好基础研究。”黄志明认为这样的理念已经深入到实验室人员的骨子里，“我来到这个环境中之后，也慢慢受这样的影响，希望在前沿领域做些事情”。
“要坚持一个方向，还要专注，科研工作不能打一枪换个地方。”胡伟达访谈时的关键词是“坚持、专注”，道出了红外物理国家重点实验室不断取得重大突破、人才团队不断成长壮大的奥秘。
开放创新
栽下梧桐树，引来金凤凰。红外物理国家重点实验室的发展，不仅迎来了留学人才的回归，也迎来了海外知名学者的访问交流。
陈效双表示，“开放、流动、联合、竞争”是实验室发展的八字方针。近年来，实验室设立开放课题44项，总经费620万元，占开放运行费24.8%；同时，实验室积极邀请美国、德国、日本、英国、加拿大等国知名学者来实验室做6个月以上的访问交流和合作。
在开放课题的支持下，红外物理国家重点实验室团队与武汉大学教授廖蕾合作的“砷化铟基纳米线器件研制及室温红外探测中的应用”成果、与复旦大学教授修发贤合作的“狄拉克和外尔半金属的相变及光电特性研究”成果等，均在国际重要学术期刊上发表。
同时，实验室团队与国际知名学者开展了系列合作研究，包括与俄罗斯科学家Yury Andreev合作的太赫兹光源研究，与日本教授小宫山进在近场红外光学系统与应用领域进行的研究，不仅促进了国际交流合作，也提升了实验室的国际影响力。
面对良好的发展态势，陈效双却主动查找问题。“目前，实验室在高性能微纳表征工作条件方面，还有待加强；针对红外物理基础研究与国家空间光电前瞻性技术研究，交叉型优秀年轻人才成长和储备还存在不足。”
陈效双希望，实验室设置、布局和人才配备既符合国际最新研究前沿和重大领域的发展趋势，又满足我国未来空间光电技术发展中应用基础和前瞻技术的攻坚需求。
“实验室发展与研究所发展实现了有机统一和良性互动。希望实验室未来更聚焦于国家的科研水平提升，取得一些‘从0到1’的突破。”上海技物所所长丁雷对红外物理国家重点实验室的发展寄予厚望。https://t.cn/A6GJj9YC
依托中国科学院上海技术物理研究所（以下简称上海技物所）建设的红外物理国家重点实验室，是一支始终瞄准国家使命性任务和面向世界科学前沿、在红外物理应用基础领域已具有国际影响力的创新团队。
“立足国际前沿、瞄准国家需求，打造在国际上具有重要影响的科学研究创新基地、高层次专业人才培养基地、解决国家‘有和无’的基地。”经过数十年发展，红外物理国家重点实验室主任陈效双坚定地认为，实验室走的“红外光电子物理与光电操控的应用基础研究”之路是正确的。
“红”脉相承
“白手起家，勇于创新”，是老一辈科研工作者的座右铭，也是红外物理国家重点实验室的标签和基因。
上海技物所开展红外光学研究的历史，可以追溯到上世纪50年代。1951年，中国科学院院士汤定元从国外留学回国在上海技物所工作后，选择了半导体物理作为自己的研究方向，并在工作小组中主要研究半导体的光学及光电性能。
在从事半导体的研究中，汤定元极具战略眼光地认识到红外技术对国家安全的重要性。他提笔向国家主管部门和聂荣臻元帅“请战”，建议我国部署红外研究工作。
随着红外物理逐渐成为研究的热点，红外物理国家重点实验室第一、二届主任，中国科学院院士沈学础和同事们白手起家，建立了红外物理实验室，致力于用红外的方法研究物体的性质，同时用这些研究成果促进红外技术及应用的发展。
起步初期，实验室发展异常艰难，在研究所的仓库里开始，沈学础和同事们一步步像养孩子一样把实验室“拉扯大”。由于发展迅速，1985年，红外物理实验室成为中国科学院开放实验室；到1989年，实验室正式被纳入国家重点实验室序列。
红外物理国家重点实验室第三、四届主任，中国科学院院士褚君浩瞄准红外物理热点领域开展了重点布局。褚君浩长期从事红外光电子材料和器件的研究，开展了用于红外探测器的窄禁带半导体碲镉汞和铁电薄膜的材料物理和器件研究，并提出了碲镉汞的禁带宽度等关系式，被国际上称为CXT公式。
“做科研要敢于工作在前沿，要有志气，要在前沿做出好的成果来。”褚君浩不仅身体力行，也把这样的信念根植于实验室的发展中。
实验室第五、六届主任陆卫在理论研究中，应用红外磁光光谱手段，从实验上直接验证了Haldane禁带理论猜想。这项工作属国际首次，为磁学领域解决了重要理论命题的判别问题。
“从基础研究到成果最终应用，实验室有很好的传承。”陆卫说。
正是这样的创新传承，使得实验室的发展蒸蒸日上，为迈向具有国际重要影响的科学研究创新基地奠定了坚实基础。
使命担当
红外物理学的应用基础研究，是国际上六大颠覆性前沿科学之一，对未来发展有重要而深远的战略意义。
从东方红一号人造卫星，到如今的墨子号、天宫二号等，红外物理国家重点实验室完成了为我国空间和安全重大工程技术的跨代发展提供学科支撑的使命。
“有赖于长期学科基础积累，立足红外物理学的应用基础研究，实验室承担了大量的国家中长期规划和国家重大科学计划，有力推动了我国空间技术的发展。”陈效双介绍。
目前，实验室针对空间光电技术跨代发展需求，已形成较完备的红外物理学科方向布局，围绕“红外物理、材料、器件及其光电探测新方法研究”领域，确立了实验室的研究重点，凝练窄禁带半导体物理、量子态调控、低能元激发物理、光谱学新技术、光电探测新方法与应用等5个研究方向。
“以现代红外物理学为切入点，立足学科前沿和国家重大需求，围绕红外光谱、红外系统、红外器件等，开展了新机理、新概念、新材料、新器件、新技术、工程验证和应用的全方位科研，形成了完整的学科链。”陈效双说。
作为国家创新力量，红外物理国家重点实验室攻坚克难，取得了一个又一个突破。
在基础研究领域，实验室提出光场调控的新机理，实现了一种基于多子探测机制的反常光电响应，室温光电增益高达5个数量级；利用电场调控的新思路，实现了对低维半导体的电子结构及光电特性的有效操控，有效抑制了暗电流，显著增强了光电响应率。在关键技术方面，实验室开展了“大面积红外焦平面技术”科研攻关，并取得了重大突破，成为我国主导性红外探测技术跨代发展的典型。专家评价该成果“填补了我国在该领域的空白，解决了夜间成像观测的难题，在海洋观测、灾害监测等应用领域，获得了一批其他手段难以得到的重要目标信息”。这项突破也使我国成为继美国之后，第二个有能力制造硅基碲镉汞红外焦平面器件的国家。
此外，随着社会经济需求的不断提升，国家气象卫星向着精细化方向发展，对地观测空间分辨率要求从1公里提升到10米，长波红外对海洋观测温度分辨率要求从百毫开量级提升到几十毫开量级。而这对光电探测能力提出了新的要求。红外物理国家重点实验室经过深入攻关，取得的相关成果在气象卫星“风云4号”垂直探测仪上获得应用，使得卫星对大气实现了高精度温度、湿度参数的垂直结构观测，相当于对大气进行CT扫描。这项成果领先国际至少5年。世界气象组织空间计划卫星事务资深咨询专家蒂尔曼·莫尔评价说：“国际气象界都在迫切盼望使用这种新型数据；干涉式大气垂直探测仪将成为气象卫星的重大突破，而中国气象部门将在这一领域走在前列。”
此外，单光子偏振高保偏调制技术突破、红外探测新机理新概念、微纳光谱新方法等一系列科研进展，也成为实验室发展的实力标签。
陈效双表示，近年来，实验室承担了“核高基”“高分辨率对地观测系统”“载人航天与探月工程”等国家科技重大专项，国家重点研发计划“地球观测与导航”“量子调控与量子信息”“战略性先进电子材料”等重点专项，国家自然科学基金委创新研究群体项目、重大项目，以及国家重大工程型号任务等一系列聚焦国家核心竞争力的重大研究项目。
辛勤付出也迎来了累累硕果。近5年来，红外物理国家重点实验室获得各类科技奖项共计17项，包括国家自然科学奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步奖特等奖2项、国家科技进步奖一等奖1项、国家科技进步奖二等奖2项；在《科学》《自然—电子学》等期刊上发布多篇有影响力的论文；获得发明专利授权数百项。
坚持专注
创新的事业离不开创新的人才和团队。从汤定元、沈学础、褚君浩等老一辈科研工作者，到目前的光电子学、光电子材料与器件、光电技术3支创新团队，实现了老中青结合、互相交叉，为红外物理国家重点实验室的科研攻坚和创新发展积蓄了强大动能。
而打造“红外领域高层次青年科技人才的培养基地”，也是实验室的重要目标之一。
目前，实验室拥有固定人员 71人，其中研究人员达 65人。在陈效双看来，“坚持需求牵引、学科推动模式下人与事结合的人才培养模式”是实验室多年来的探索实践所得。
留学回国的研究人员中，陈建新近年来不断攻关，发展了新一代红外探测材料与器件；郝加明专注于等离激元光子学、超构材料和变换光学等领域，取得了重要进展。
而博士毕业留所的研究人员中，黄志明的创新性工作，丰富了太赫兹波的产生和探测技术；胡伟达的深入研究，推动了室温二维材料红外探测器的发展。
实验室里一批35岁左右的青年才俊也崭露头角。王建禄、周靖、李冠海等研究人员在国际重要学术期刊上发表了一系列重要论文，并获得了多项重要荣誉，彰显了实验室强劲的发展后劲。
“我们实验室在成立之初的主要目的，就是在红外技术发展方面，为国家作出源源不断的创新性和原创性贡献。实验室有这样的文化，结合国家需求做好基础研究。”黄志明认为这样的理念已经深入到实验室人员的骨子里，“我来到这个环境中之后，也慢慢受这样的影响，希望在前沿领域做些事情”。
“要坚持一个方向，还要专注，科研工作不能打一枪换个地方。”胡伟达访谈时的关键词是“坚持、专注”，道出了红外物理国家重点实验室不断取得重大突破、人才团队不断成长壮大的奥秘。
开放创新
栽下梧桐树，引来金凤凰。红外物理国家重点实验室的发展，不仅迎来了留学人才的回归，也迎来了海外知名学者的访问交流。
陈效双表示，“开放、流动、联合、竞争”是实验室发展的八字方针。近年来，实验室设立开放课题44项，总经费620万元，占开放运行费24.8%；同时，实验室积极邀请美国、德国、日本、英国、加拿大等国知名学者来实验室做6个月以上的访问交流和合作。
在开放课题的支持下，红外物理国家重点实验室团队与武汉大学教授廖蕾合作的“砷化铟基纳米线器件研制及室温红外探测中的应用”成果、与复旦大学教授修发贤合作的“狄拉克和外尔半金属的相变及光电特性研究”成果等，均在国际重要学术期刊上发表。
同时，实验室团队与国际知名学者开展了系列合作研究，包括与俄罗斯科学家Yury Andreev合作的太赫兹光源研究，与日本教授小宫山进在近场红外光学系统与应用领域进行的研究，不仅促进了国际交流合作，也提升了实验室的国际影响力。
面对良好的发展态势，陈效双却主动查找问题。“目前，实验室在高性能微纳表征工作条件方面，还有待加强；针对红外物理基础研究与国家空间光电前瞻性技术研究，交叉型优秀年轻人才成长和储备还存在不足。”
陈效双希望，实验室设置、布局和人才配备既符合国际最新研究前沿和重大领域的发展趋势，又满足我国未来空间光电技术发展中应用基础和前瞻技术的攻坚需求。
“实验室发展与研究所发展实现了有机统一和良性互动。希望实验室未来更聚焦于国家的科研水平提升，取得一些‘从0到1’的突破。”上海技物所所长丁雷对红外物理国家重点实验室的发展寄予厚望。https://t.cn/A6GJj9YC
#新传考研[超话]##新传考研#
整理热点，一定不能单看每个热点事件，要把热点事件和专业知识结合起来，最基本的就是能用所学理论去分析热点现象。
可以把一类的热点事件归纳到一起，放到一个专题里面。比如关于灾难新闻报道，就可以把发生的一些热点灾难事件整理了解。重要的是对灾难新闻报道专题的整理，结合事件分析报道中应该注意的问题，以后应该怎么发展之类的问题。
整理热点，一定不能单看每个热点事件，要把热点事件和专业知识结合起来，最基本的就是能用所学理论去分析热点现象。
可以把一类的热点事件归纳到一起，放到一个专题里面。比如关于灾难新闻报道，就可以把发生的一些热点灾难事件整理了解。重要的是对灾难新闻报道专题的整理，结合事件分析报道中应该注意的问题，以后应该怎么发展之类的问题。
中国考古重大成果刊发：青藏高原溶洞遗址现丹尼索瓦人DNA
丹尼索瓦人，一支对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群有遗传贡献的古老型人类，其遗传特征的神秘面纱正在被揭开。
澎湃新闻获悉，10月30日凌晨，国际顶尖学术期刊《科学》在线发表了来自中国考古界的一项重大研究成果，科学家在青藏高原白石崖溶洞遗址所保存的丰富的中更新世和晚更新世人类活动遗存中，成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示了丹尼索瓦人在距今约10万年至6万年前，甚至有可能到4.5万年间，曾长期生活在青藏高原。
据兰州大学、中国科学院青藏高原研究所、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所介绍，丹尼索瓦人，人骨化石发现较少，但遗传特征研究深入，是新发现的一支古老型人类，与曾广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群，对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群有遗传贡献，是国际广泛关注的研究热点。
白石崖溶洞。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
2019年，兰州大学和中科院青藏高原研究所带领的研究团队报道了发现于青藏高原东北部白石崖溶洞的夏河人下颌骨化石的研究成果，利用古蛋白分析方法鉴定其为丹尼索瓦人，利用铀系测年方法将其年龄确定为距今至少16万年。
发掘发现的石制品和动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
发掘发现的石制品和动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
此项研究，揭示夏河人下颌骨化石为丹尼索瓦洞以外发现的第一件丹尼索瓦人化石，白石崖溶洞遗址是青藏高原上最早的考古遗址，将丹尼索瓦人的空间分布首次从西伯利亚地区扩展至青藏高原，是丹尼索瓦人研究和青藏高原史前人类活动研究的双重重大突破。此项研究成果于2019年发表在同为国际顶级学术刊物的Nature杂志上，在国际国内古人类学界和考古学界引起轰动，得到国内外同行专家的广泛肯定和支持，并入选教育部“2019年中国高等学校十大科技进展”、科技部“2019年中国科学十大进展”、Science杂志评选的“2019年度十大科学突破”、Archaeology杂志评选的“2019年度世界十大考古发现”、Science News杂志评选的“2019年度世界十大科技新闻”等。
然而，因为夏河人化石鉴定为丹尼索瓦人主要依据古蛋白中的一个氨基酸，并且化石缺乏埋藏地层和共存考古遗存信息，因此，该化石尽管极大地推动了青藏高原史前人类活动和丹尼索瓦人的研究，但其所揭露的这支分布在青藏高原上的丹尼索瓦人的信息却也非常有限，比如我们对其时空分布、遗传特征和文化内涵等所知甚少。
沉积物DNA样品采集（姚娟婷和陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
沉积物DNA样品采集（姚娟婷和陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
为全面了解夏河人下颌骨所代表人群在青藏高原生活的情况，自2010年开始，由现中科院青藏高原研究所所长陈发虎院士带领的兰州大学环境考古团队即已在白石崖溶洞及其所在甘加盆地开展考古调查和研究工作。2018年，由团队骨干张东菊教授带领的以兰州大学研究生为主的环境考古团队，对白石崖溶洞遗址进行首次考古发掘，并邀请国内外多个研究团队进行多学科综合研究。
光释光样品采集（李波和成婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
光释光样品采集（李波和成婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
经过多年的努力，兰州大学领导的研究团队在白石崖溶洞的研究获得重大研究成果，发现白石崖溶洞遗址保存有丰富的中更新世和晚更新世古人类活动遗存，成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在青藏高原。
古环境重建土样采集（王建，蔺东鹏，申旭科，夏欢，李婷，张东菊，成婷，陈晓珊，姚娟婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
古环境重建土样采集（王建，蔺东鹏，申旭科，夏欢，李婷，张东菊，成婷，陈晓珊，姚娟婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
兰州大学研究团队的发掘和研究工作显示，该遗址保存有连续的旧石器文化层和丰富的旧石器考古遗存，包括大量的石制品和骨骼遗存。石制品主要由采自洞前河谷的角页岩和变质石英砂岩砾石打制而成，打制技术以简单石核石片技术为主，有较多的刮削器等工具。骨骼遗存多较破碎，有人工砍砸和火烧痕迹，初步分析显示，上部文化层以羚羊、狐狸、旱獭等中小型动物为主，下部文化层则以犀牛、野牛、鬣狗等大中型动物为主。沉积物的多指标分析显示，地层堆积主要为原生堆积，考古遗存未经过明显扰动。
该团队介绍，洞穴沉积物一般来源和搬运较为复杂，准确测年较为困难。研究团队在第1-6层选择了14件动物骨骼在兰州大学、北京大学和牛津大学进行AMS14C测年，发现第4-6层的骨骼已经超出14C测年上限。同时，在第2-10层采集了12个光释光样品，邀请澳大利亚伍伦贡大学李波副教授共同开展单颗粒光释光测年分析，共提取了30000多个长石和石英颗粒进行单颗粒光释光测年。结合AMS14C和光释光测年结果，建立贝叶斯年龄模型，为遗址建立了距今~19-~3万年的可靠年龄框架。
用于AMS14C测年的骨骼样品采样（夏欢）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品采样（夏欢）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品的骨胶原提取（陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品的骨胶原提取（陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
沉积物DNA是一种新兴的古DNA分析技术，考古遗址沉积物可追踪相关遗址DNA保存状况及可能存在的人类，弥补了人类化石一般可遇而不可求的缺憾，极大的扩大了研究对象，打开了研究旧石器考古遗址人群演化的新窗口。
遗址发掘前，研究团队邀请中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员一起开展沉积物DNA分析，张东菊教授与付巧妹研究员一起制定了古DNA分析沉积物样品的采样计划，确保样品采集和运送过程中不会受到现代人类的污染。付巧妹研究员团队通过实验捕获钓取了242个哺乳动物和人类的线粒体DNA，分析显示，沉积物中的动物古DNA，包括犀牛、鬣狗等灭绝动物，与遗址发现的动物骨骼遗存一致。并同时成功获得了古人类线粒体DNA,进一步分析显示其为丹尼索瓦人DNA。
白石崖溶洞遗址发现的石片。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的石片。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
夏河人下颌骨化石。摄影：仇梦晗；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的石制品。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
结合地层测年结果，研究团队发现丹尼索瓦人DNA主要出现于距今10万年和距今6万年前后，可能晚至距今4.5万年，显示丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在该洞穴。更有趣的是，白石崖溶洞遗址6万年前的丹尼索瓦人DNA与来自俄罗斯阿尔泰山脉丹尼索瓦洞穴的晚期丹尼索瓦人（Denisova 3和Denisova 4）有最紧密的遗传联系。相反的，白石崖溶洞遗址光释光测年约10万年前的丹尼索瓦人DNA则更早的与晚期的丹尼索瓦人分离开来。以上结果在与古DNA领域泰斗——马普进化人类学研究所的Svante Pääbo教授团队讨论时得到了认可。
综合夏河下颌骨化石和白石崖溶洞的最新研究结果来看，丹尼索瓦人自倒数第二次冰期至末次冰期都生活在青藏高原，并且与阿尔泰山地区的晚期丹尼索瓦人有最紧密的遗传联系，不仅说明其已对高寒缺氧环境成功适应，而且进一步证实丹尼索瓦人曾广泛分布于欧亚大陆东侧。
白石崖溶洞的最新研究成果，为白石崖溶洞遗址的丹尼索瓦人活动提供了可靠的地层学、考古学、年代学和分子学证据,为进一步理解丹尼索瓦人的时空分布、遗传特征、文化特征、环境适应等研究提供了重要科学依据，并且对重建青藏高原古人类活动历史和厘清东亚古人类演化历史具有重要意义。
此项成果，由兰州大学主导，利用国际最先进的古DNA分析和光释光测年技术，邀请多家国内外研究团队紧密合作共同完成，是在中国考古遗址沉积物中提取古人类DNA的第一个成功案例。该成果是国家第二次综合科学考察项目的一项重大成果，也是青藏高原史前人类活动研究的一个阶段性成果。此前，陈发虎院士领导的团队已经在农业人群定居青藏高原研究方面获得重要成果，该团队后续的研究将为进一步揭示青藏高原早期人类历史，特别是青藏高原丹尼索瓦人的体质、遗传和文化等特征等，提供更多科学证据和信息。
本文第一和通讯作者为兰州大学教授、中科院青藏高原研究所和青藏高原地球科学卓越创新中心特聘客座研究员张东菊，最后通讯作者为中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员，澳大利亚伍伦贡大学李波副教授和德国马普实验室进化人类学研究所Svante Pääbo教授为共同通讯作者。
丹尼索瓦人，一支对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群有遗传贡献的古老型人类，其遗传特征的神秘面纱正在被揭开。
澎湃新闻获悉，10月30日凌晨，国际顶尖学术期刊《科学》在线发表了来自中国考古界的一项重大研究成果，科学家在青藏高原白石崖溶洞遗址所保存的丰富的中更新世和晚更新世人类活动遗存中，成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示了丹尼索瓦人在距今约10万年至6万年前，甚至有可能到4.5万年间，曾长期生活在青藏高原。
据兰州大学、中国科学院青藏高原研究所、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所介绍，丹尼索瓦人，人骨化石发现较少，但遗传特征研究深入，是新发现的一支古老型人类，与曾广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群，对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群有遗传贡献，是国际广泛关注的研究热点。
白石崖溶洞。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
2019年，兰州大学和中科院青藏高原研究所带领的研究团队报道了发现于青藏高原东北部白石崖溶洞的夏河人下颌骨化石的研究成果，利用古蛋白分析方法鉴定其为丹尼索瓦人，利用铀系测年方法将其年龄确定为距今至少16万年。
发掘发现的石制品和动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
发掘发现的石制品和动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
此项研究，揭示夏河人下颌骨化石为丹尼索瓦洞以外发现的第一件丹尼索瓦人化石，白石崖溶洞遗址是青藏高原上最早的考古遗址，将丹尼索瓦人的空间分布首次从西伯利亚地区扩展至青藏高原，是丹尼索瓦人研究和青藏高原史前人类活动研究的双重重大突破。此项研究成果于2019年发表在同为国际顶级学术刊物的Nature杂志上，在国际国内古人类学界和考古学界引起轰动，得到国内外同行专家的广泛肯定和支持，并入选教育部“2019年中国高等学校十大科技进展”、科技部“2019年中国科学十大进展”、Science杂志评选的“2019年度十大科学突破”、Archaeology杂志评选的“2019年度世界十大考古发现”、Science News杂志评选的“2019年度世界十大科技新闻”等。
然而，因为夏河人化石鉴定为丹尼索瓦人主要依据古蛋白中的一个氨基酸，并且化石缺乏埋藏地层和共存考古遗存信息，因此，该化石尽管极大地推动了青藏高原史前人类活动和丹尼索瓦人的研究，但其所揭露的这支分布在青藏高原上的丹尼索瓦人的信息却也非常有限，比如我们对其时空分布、遗传特征和文化内涵等所知甚少。
沉积物DNA样品采集（姚娟婷和陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
沉积物DNA样品采集（姚娟婷和陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
为全面了解夏河人下颌骨所代表人群在青藏高原生活的情况，自2010年开始，由现中科院青藏高原研究所所长陈发虎院士带领的兰州大学环境考古团队即已在白石崖溶洞及其所在甘加盆地开展考古调查和研究工作。2018年，由团队骨干张东菊教授带领的以兰州大学研究生为主的环境考古团队，对白石崖溶洞遗址进行首次考古发掘，并邀请国内外多个研究团队进行多学科综合研究。
光释光样品采集（李波和成婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
光释光样品采集（李波和成婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
经过多年的努力，兰州大学领导的研究团队在白石崖溶洞的研究获得重大研究成果，发现白石崖溶洞遗址保存有丰富的中更新世和晚更新世古人类活动遗存，成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在青藏高原。
古环境重建土样采集（王建，蔺东鹏，申旭科，夏欢，李婷，张东菊，成婷，陈晓珊，姚娟婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
古环境重建土样采集（王建，蔺东鹏，申旭科，夏欢，李婷，张东菊，成婷，陈晓珊，姚娟婷）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
兰州大学研究团队的发掘和研究工作显示，该遗址保存有连续的旧石器文化层和丰富的旧石器考古遗存，包括大量的石制品和骨骼遗存。石制品主要由采自洞前河谷的角页岩和变质石英砂岩砾石打制而成，打制技术以简单石核石片技术为主，有较多的刮削器等工具。骨骼遗存多较破碎，有人工砍砸和火烧痕迹，初步分析显示，上部文化层以羚羊、狐狸、旱獭等中小型动物为主，下部文化层则以犀牛、野牛、鬣狗等大中型动物为主。沉积物的多指标分析显示，地层堆积主要为原生堆积，考古遗存未经过明显扰动。
该团队介绍，洞穴沉积物一般来源和搬运较为复杂，准确测年较为困难。研究团队在第1-6层选择了14件动物骨骼在兰州大学、北京大学和牛津大学进行AMS14C测年，发现第4-6层的骨骼已经超出14C测年上限。同时，在第2-10层采集了12个光释光样品，邀请澳大利亚伍伦贡大学李波副教授共同开展单颗粒光释光测年分析，共提取了30000多个长石和石英颗粒进行单颗粒光释光测年。结合AMS14C和光释光测年结果，建立贝叶斯年龄模型，为遗址建立了距今~19-~3万年的可靠年龄框架。
用于AMS14C测年的骨骼样品采样（夏欢）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品采样（夏欢）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品的骨胶原提取（陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
用于AMS14C测年的骨骼样品的骨胶原提取（陈晓珊）。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
沉积物DNA是一种新兴的古DNA分析技术，考古遗址沉积物可追踪相关遗址DNA保存状况及可能存在的人类，弥补了人类化石一般可遇而不可求的缺憾，极大的扩大了研究对象，打开了研究旧石器考古遗址人群演化的新窗口。
遗址发掘前，研究团队邀请中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员一起开展沉积物DNA分析，张东菊教授与付巧妹研究员一起制定了古DNA分析沉积物样品的采样计划，确保样品采集和运送过程中不会受到现代人类的污染。付巧妹研究员团队通过实验捕获钓取了242个哺乳动物和人类的线粒体DNA，分析显示，沉积物中的动物古DNA，包括犀牛、鬣狗等灭绝动物，与遗址发现的动物骨骼遗存一致。并同时成功获得了古人类线粒体DNA,进一步分析显示其为丹尼索瓦人DNA。
白石崖溶洞遗址发现的石片。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的石片。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
夏河人下颌骨化石。摄影：仇梦晗；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的石制品。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
白石崖溶洞遗址发现的动物骨骼。摄影：韩源源；版权：张东菊，兰州大学
结合地层测年结果，研究团队发现丹尼索瓦人DNA主要出现于距今10万年和距今6万年前后，可能晚至距今4.5万年，显示丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在该洞穴。更有趣的是，白石崖溶洞遗址6万年前的丹尼索瓦人DNA与来自俄罗斯阿尔泰山脉丹尼索瓦洞穴的晚期丹尼索瓦人（Denisova 3和Denisova 4）有最紧密的遗传联系。相反的，白石崖溶洞遗址光释光测年约10万年前的丹尼索瓦人DNA则更早的与晚期的丹尼索瓦人分离开来。以上结果在与古DNA领域泰斗——马普进化人类学研究所的Svante Pääbo教授团队讨论时得到了认可。
综合夏河下颌骨化石和白石崖溶洞的最新研究结果来看，丹尼索瓦人自倒数第二次冰期至末次冰期都生活在青藏高原，并且与阿尔泰山地区的晚期丹尼索瓦人有最紧密的遗传联系，不仅说明其已对高寒缺氧环境成功适应，而且进一步证实丹尼索瓦人曾广泛分布于欧亚大陆东侧。
白石崖溶洞的最新研究成果，为白石崖溶洞遗址的丹尼索瓦人活动提供了可靠的地层学、考古学、年代学和分子学证据,为进一步理解丹尼索瓦人的时空分布、遗传特征、文化特征、环境适应等研究提供了重要科学依据，并且对重建青藏高原古人类活动历史和厘清东亚古人类演化历史具有重要意义。
此项成果，由兰州大学主导，利用国际最先进的古DNA分析和光释光测年技术，邀请多家国内外研究团队紧密合作共同完成，是在中国考古遗址沉积物中提取古人类DNA的第一个成功案例。该成果是国家第二次综合科学考察项目的一项重大成果，也是青藏高原史前人类活动研究的一个阶段性成果。此前，陈发虎院士领导的团队已经在农业人群定居青藏高原研究方面获得重要成果，该团队后续的研究将为进一步揭示青藏高原早期人类历史，特别是青藏高原丹尼索瓦人的体质、遗传和文化等特征等，提供更多科学证据和信息。
本文第一和通讯作者为兰州大学教授、中科院青藏高原研究所和青藏高原地球科学卓越创新中心特聘客座研究员张东菊，最后通讯作者为中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员，澳大利亚伍伦贡大学李波副教授和德国马普实验室进化人类学研究所Svante Pääbo教授为共同通讯作者。
✋热门推荐