三维数字模型应用于骨骼痕迹研究

竹等人的研究样本。由于该研究对象不同于一般的实验标本，而是古人类遗留的珍贵文物，所以既要保证标本的完好，又要取得较高精度的数据，是实验过程中较大的难点。武仙竹等采用精确的复制方法，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、多视角状态下观测痕迹，并对其进行等值线特征分析后，武仙竹等准确认定凹痕为人工痕迹。人工痕迹可能由多种行为原因造成，如砍切、砸击、摔击、戳刺、刻画、割锯等。其行为方式有可能是孤立发生的一次性行为，也可能是有目的有规划的连续性行为。那么这两处凹痕究竟是怎么形成的呢？武仙竹等在研究中发现，该标本上的两处凹痕是中更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，准确判断出古人类使用尖刃工具对动物（骨骼）进行的戳刺性行为；也是我国发现的人类最早的戳刺性行为痕迹。“这是科学认识人类进化过程的新证据。”武仙竹强调。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耗现象，这为在研究中根据工具痕迹研究史前工具生产与工具使用提供了科学基础。 新型技术尚待进一步完善 “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。”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。” 不过，武仙竹强调指出，三维数字模型技术本身尚处在发展之中，应用上还有盲区，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全面区分动物啃咬痕迹与人工改造痕迹等复杂现象时，尚待进一步探索和实践。武仙竹说道：“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。” “我国有丰富的古人类资源，保留了大量古人类遗存的行为痕迹现象。我们准备采集更多的相关标本，从古人类遗存的行为痕迹入手，对古人类的行为模式、思维习惯演化等作更系统和深入的研究。此外，人类行为痕迹现象实际上还存在于各种新石器时代以后的标本上。该方法的成功应用，今后也能够对新石器时代以后的考古研究作出更大的贡献。”武仙竹最后说道。（来源：科学时报陈晨）

武仙竹（右）在实验室与合作者交流
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