借助“跨學科”，他們讓這一專業不再“冷門”

　　時至今日，蘭州大學資源環境學院教授張東菊都忘不了，她所在團隊研究的一件古人類下頜骨化石被確定為丹尼索瓦人化石時，內心涌起的激動之情——她漂亮地完成了多年前導師、中國科學院院士陳發虎交給自己的任務。

　　2019年，由陳發虎領導的蘭州大學環境考古團隊牽頭在《自然》發表了夏河人下頜骨化石的研究成果。該化石將史前人類在青藏高原活動的最早時間從距今約4萬年前推至距今至少16萬年，首次從考古學上驗證了丹尼索瓦人曾生活在東亞地區的假說。

　　作為一種目前基本可以確認曾廣泛分布于東亞地區的古人類，丹尼索瓦人已成為我國考古學領域的一個重要名詞。但很多人并未注意到，發現這一成果的團隊并非來自國內著名考古強校，而是在地球科學研究方面實力雄厚的蘭州大學。

　　這支根植于蘭州大學地理學的環境考古團隊，成員來自考古學、地理學、地質學、生物學等多個學科。然而，就是這樣一群“跨界”的老師，卻帶領學生發現了塵封16萬年的丹尼索瓦人化石。

　　跨界起點：考古學到地理學的跨越

　　在很多人的印象中，考古學往往與田野挖掘、古墓探秘聯系在一起。然而在蘭州大學資源環境學院，這種場景卻被各類先進的實驗室、精密的儀器所取代。在這里，傳統觀念與現代科技形成鮮明對比，甚至讓人覺得有些“不協調”。

　　對于這種“不協調”，團隊成員、蘭州大學資源環境學院教授楊曉燕很理解。在她看來，他們就是要站在不同學科的角度解讀考古發掘出來的各種材料。對以人地關系為核心的地理學而言，就是將目光投向更廣闊的天地和更遙遠的過往——人類與自然環境之間的“愛恨情仇”。

　　這就是“環境考古”。

　　“環境考古的核心在于探討過去的人地關系，即人類如何適應、利用和改造自然環境，以及這些環境變化如何反作用于人類社會。”楊曉燕告訴《中國科學報》，環境考古更側重于通過遺存解讀人類與環境的互動歷史。

　　很顯然，這是從社會科學與自然科學這兩個傳統學科中生長出的新學科分支。它在蘭大“萌芽”的時間并不長——上世紀90年代，陳發虎在蘭大地理系開設環境考古研究方向，并培養該方向的碩士研究生。

　　彼時，國內考古學仍以歷史學框架下的文化序列建構和器物類型分析為主導，研究集中在遺址時代、器物譜系和文化分期上，難以回答人類活動與自然環境協同演化的深層機制問題。在此背景下，一些地理學和地質學領域科學家開始推動中國環境考古研究。陳發虎憑借其自然地理學背景，敏銳意識到了這一新動向。

　　只不過，當時在蘭州大學龐大的校內科研體系中，陳發虎團隊關注人地關系研究的只有寥寥數人；而在千里之外的河北，正上高中的張東菊還在為大學夢伏案苦讀。

　　2000年高考，張東菊考入山東大學，并意外被調劑到考古學專業。這讓對考古幾乎沒啥概念的她始料未及。她猜測，這個專業可能像那些玄幻電視劇一樣“有意思”。

　　事實與想象稍有偏差——考古學并不“玄幻”，但同樣充滿吸引力。于是，她從零開始學習考古學，踏上了這條全新道路。

　　只不過，在這條路上，張東菊的探索從一開始就有些“不守規矩”。

　　“大三時，我經歷了考古實習。”據她回憶，那時，每位同學要各自負責一個5×5平方米的探方發掘。正是在這次發掘過程中，她第一次體會到了地理學的重要性。

　　“我發現土層的形成和變化記錄了古代自然環境的信息，這些信息對于解讀埋藏其中的考古遺存至關重要。”但當時的張東菊對地球科學知之甚少，這讓她意識到，要想在考古學領域有所建樹，必須補充地球科學知識。

　　這次實習堅定了張東菊從事跨學科研究的信念。隨著相關研究興趣的增長，獲得保研資格的她，開始尋找能提供這種研究環境的學校和導師。巧合的是，借助當時蘭州大學與山東大學的一個合作項目，她了解到陳發虎團隊在環境考古領域的探索。“這讓我看到了跨學科研究的可能性。”

　　正是這種對學科交叉的渴望，驅使張東菊作出了一個大膽選擇——從考古學轉向地理學。

　　初識環境考古：一場跨學科的邂逅

　　從黃河下游的濟南到黃河上游的蘭州；從剛剛摸到了一點“門道”的考古學，到幾乎完全陌生的地理學，張東菊的這場“逆流”讓很多人不理解。

　　“蘭州大學有悠久的地球科學研究歷史和雄厚基礎，這為環境考古學的發展提供了得天獨厚的條件。我希望通過跨學科研究，更全面地揭示古人類與自然環境間的相互作用關系。”她解釋說。

　　不過，張東菊也有一些“不理解”，這是導師陳發虎帶來的。

　　“剛到蘭州大學，陳老師就交給我一個極具挑戰性的課題：探討‘現代人起源和擴散’這個學術界未解之謎。”她說。

　　這個課題一度讓張東菊陷入了深深的迷茫——要解決問題，人類化石、石器等研究材料以及相關專業技術等的支撐必不可少，而作為考古學專業的學生，所有材料都要從零積累，相關技術也要從零學起。這意味著她不但要走出校園尋找遺址，還要不斷摸索合適的研究方法。

　　這正是陳發虎希望看到的。

　　事實上，從當初那個關注人地關系研究的小團隊誕生之初，學科交叉的基因就已深植于團隊的發展進程中。在這里，地理學、考古學、地質學、生物學等多學科深度融合，環境考古學科作為新興研究方向逐步形成，這一切都需要初來乍到的張東菊快速適應。

　　除學科方面外，張東菊固有的文科思維模式也給她帶來不少困擾，甚至因此被導師批評“思想保守”。上學期間，陳發虎花費了大量精力改變她的想法和理念。

　　從文科到理科，思維方式和寫文章的習慣都存在巨大差異。

　　以寫文章為例，受文科思維影響的張東菊寫作速度較慢，傾向于先積累知識和想法，在保證觀點正確前，不輕易動筆。陳發虎卻認為，科研本就是一個進步的過程，在當前階段，若沒有更好的解釋，及時發表階段性研究成果對國內外同行也會有啟發，待有新認知時再作更新。

　　此外，相比于可借助導師手把手指導而快速進步的傳統學科研究生，張東菊只能像無頭蒼蠅一樣四處碰壁。

　　“挑戰確實不少。”她感慨道，“從純粹的文科背景轉向理科，需要補充大量地球科學和生物學知識；當時的蘭大也沒有專門的環境考古研究方向，我需要在全新環境中摸索前行。”

　　幸運的是，導師給了她很大的支持和自由，使她能自由探索方法解決問題。在此過程中，張東菊通過廣泛閱讀文獻、參加講座和研討會，逐漸構建起自己的知識體系。

　　在張東菊于“碰壁”中不斷成長的那些年，蘭大環境考古學科也在快速發展，而促使這種成長的仍是不同學科間的碰撞與融合。

　　2007年，陳發虎指導的第一個考古學背景的環境考古方向博士生畢業；兩年后，蘭州大學西部環境與氣候變化研究院成立，西部環境教育部重點實驗室環境考古分支實驗室建設完成。2015年，蘭州大學資源環境學院和西部環境與氣候變化研究院實施合并重組，推動地學與考古學交叉研究進入新階段。

　　此后，該團隊陸續獲批多個科研平臺。這些平臺的接力建設持續強化了其環境考古領域的學科優勢和研究特色。

　　“年代測定離不開第四紀地質學，骨骼形態分析離不開人類學和動物考古學，石器分析離不開考古學，古蛋白解析離不開分子生物學技術，這些分析在我們團隊和實驗室都能實現。”張東菊說。

　　人才培養：寬口徑、厚基礎、跨學科

　　伴隨著學科的快速發展，張東菊完成了博士論文研究，并在此期間以訪問學者的身份先后赴美國、德國學習。2010年，她畢業后選擇留在導師的團隊，成為了一名老師。

　　或許是自己的科研經歷有著太多“跨越”，初為人師的張東菊很注意對學生跨學科能力的培養。正如她在受訪時所說，“我希望能培養既具備扎實考古學基礎又掌握地球科學等自然科學知識和方法的復合型人才”。

　　楊曉燕也告訴記者，團隊鼓勵學生廣泛涉獵不同學科的知識，培養他們的跨學科思維和創新能力。“在課程設置上，我們注重文科與理科的融合，讓學生既學習考古學、歷史學等人文社科課程，也學習地球科學、生物學等自然科學課程。”

　　“團隊設計了一套多學科融合的課程體系。”團隊成員夏歡介紹說，在這套體系中，學生不僅要學習考古學、地球科學、生物學等基礎課程，還要參與各種實踐項目和國際合作。例如，通過參與遺址發掘項目，學生可以親身體驗地層學和考古學的實際操作；通過參與國際合作項目，學生可以與國際學者共同探索環境考古的新領域。

　　夏歡正是這一培養體系的鮮活例證。

　　作為陳發虎和張東菊共同指導的博士，夏歡本科攻讀的是自然地理學，研究生階段則將環境考古作為研究方向。最終，她在古蛋白質組學領域形成獨特優勢，其研究成果已成功應用于多個研究項目，并獲得了業內廣泛的引用與參考。

　　“對于我們這個涉及多學科交叉的領域，單一學科很難真正解決問題，只有對所涉及學科都有深刻認識，才能有機融合多學科的研究結果，講出完美的‘故事’。”如今已經成為教授的夏歡說。

　　為了講好這些“故事”，該團隊每年野外工作時間長達3~5個月，發掘工作都由師生親手完成。“我們要自己去發掘自己研究的樣品，這樣才能清楚它的出土情況，明白它能解決什么考古學問題，然后在實驗室利用自然科學手段進行分析，這樣對數據的解釋才會有據可依，不會脫離考古學背景。”楊曉燕說。

　　在從事科研工作的同時，團隊成員還利用自身學術資源和人脈關系，為學生爭取實踐項目和合作機會。借此，學生可以參與團隊的大型科研項目，負責數據采集和分析工作；也可以參與國際合作項目，與國外學者共同開展研究。這些實踐機會不僅提升了學生的專業能力，也增強了他們的團隊協作和溝通能力。

　　學術氛圍：鼓勵創新的生態環境

　　如果說，對于學生的跨學科培養是培育一株幼苗的話，那么包裹在幼苗周圍的“營養液”，則是團隊內部開放包容的學術氛圍。

　　“良好的學術氛圍對于跨學科研究至關重要。”楊曉燕表示，團隊特別注重營造開放、包容、創新的學術氛圍。

　　對此，團隊成員、蘭州大學資源環境學院教授董廣輝解釋道，團隊鼓勵學生提出不同的觀點和想法，尊重每個人的學術興趣和研究方向，同時注重培養學生的批判性思維和創新能力，鼓勵他們勇于挑戰傳統觀念和方法。

　　“為營造這種氛圍，我們定期舉行學術研討會和講座，邀請國內外知名學者來校交流；我們還鼓勵學生參加國際學術會議和合作項目，拓寬他們的學術視野和交流能力。”他說。

　　在這方面，讓博士生李源新印象最深刻的是團隊的每周例行組會。

　　“組會上，不管是博士生、碩士生，還是剛入師門的本科生，都可以暢所欲言，提出質疑或建議。”李源新告訴《中國科學報》，不管是誰匯報，張東菊都會隨時詢問“大家有沒有聽懂”，這種鼓勵提問和討論的方式營造了良好的學習環境，即使學生被問得“語塞”，也不會受到批評。

　　對此，張東菊解釋說：“我現在問學生的問題越多，他們懂得就越多，功底就越扎實，他們畢業答辯時就會越從容。”

　　從陳發虎播下的環境考古種子，到如今在丹尼索瓦人研究、高原農牧業傳播、古人類的高海拔適應機制等領域結出的碩果，如果將蘭州大學環境考古團隊比作一位寒窗苦讀多年的學生，在張東菊的眼中，這名有了如此成績的“學生”，是否可以“從容答辯”了呢？

　　張東菊的回答意味深長：“成果代表了過去，也是新的起點，未來真正的挑戰在于如何讓交叉學科‘活’下去、‘長’起來。”

　　她告訴《中國科學報》，當前環境考古研究方向在多個高校已陸續成長起來，均呈現出多學科交叉融合、國際合作深化及服務國家戰略的特征。

　　具體而言，傳統考古學強校通過新加入的地質學手段輔助環境考古研究，以地質與地理學科為優勢學科的部分院校則依靠自身優勢，通過構建跨學科團隊、搭建國際合作平臺等方式，推動環境考古從區域特色研究向全球學術引領跨越。

　　“環境考古正在突破傳統考古學‘就物論物’的局限，將研究視野擴展至人類活動與自然環境的動態互動。”張東菊表示，這一范式轉型也推動考古學從“文化史研究”向“社會過程研究”轉變。

　　比如，張東菊帶領團隊在青藏高原開展了大量考古調查與發掘，他們不只想重建古人類向高原擴散的時空過程，更希望理解這背后的機制，特別是不同人群對高海拔環境適應的機制。去年，他們在《自然》發表了丹尼索瓦人在高原上對多樣性動物資源進行充分利用的研究成果，這是回答丹尼索瓦人如何適應高海拔環境問題的重要進展。

　　在這一過程中，交叉學科團隊的重要性愈加凸顯。

　　張東菊表示，任何一個學科團隊的成長都會經歷風雨，交叉學科團隊要想穩健發展，關鍵在于搭建“營養豐富”的生態平臺——既要有如陳發虎這樣兼具多學科經驗和國際視野的帶頭人，也要有專門的協同辦公空間與實驗平臺，讓不同背景的人才及時交流、無縫合作。

　　“交叉學科的核心是‘人’，沒有包容的政策和多元的人才池，再好的想法也會枯萎。”楊曉燕說。

　　值得一提的是，當前環境考古作為考古學與地球科學、環境科學等學科的交叉領域，已在國內形成較為系統的研究框架，并打破傳統考古學的局限，讓考古學在理科學院中煥發出新的生機。

　　“如今，考古學早已擺脫了單純的文科研究范式，與多學科深度融合，形成了一種全新的研究范式。”楊曉燕說，這不僅拓寬了考古學的研究視野，還為解決傳統考古學難題提供了新思路。

　　“從這個角度看，考古學已經不再是一個‘冷門’專業了。”張東菊笑著說。