洪水與地層不穩：質疑吳小紅等在《科學》上的關於中國仙人洞發現2萬年前陶器的文章

導  讀

  吳文存在的問題：(1)考古發掘表明，仙人洞遠古時在長達10,000多年的時間中屢遭洪水侵襲。在這樣的遺址中，地層受過擾動，樣本測年數不具有參考價值。吳文對此問題隻字不提。2)因條件限製，當初對最早出土陶片的地層進行年代檢測時用的是“浮選樣本”，這種樣本的測年結果可信度較低。吳文將此樣本的材料改為“木炭”，其測年數成了支持“仙人洞發現20,000多年前陶器”的重要依據。(3)原始資料的樣本表列中有一個年代倒置達10000多年的樣本，這是地層被擾動的明證。吳文的樣本表列將此樣本徹底刪除。(4)發掘報告表列中有一些年代倒置的樣本，吳文將其中兩個的地層作上下改動，掩蓋其年代倒置、測年數不可信的問題。

一、引  言

  2012年6月29日，世界知名英文雜誌《科學》刊登了由北京大學吳小紅等撰寫的《中國仙人洞20,000萬年前的早期陶器》(以下簡稱吳文(2012))。作者對仙人洞陶器年代的推斷來自對地層樣本的碳-14測年。此方法的可靠性在很大程度上取決於地層的穩定，若地層不穩，埋藏物有過移位，地層樣本的測年結果便失去參考價值。而考古發掘表明，仙人洞在遠古時曾屢遭洪水侵襲，地層受過擾動。

  仙人洞位於中國江西省萬年縣大源鎮，地處降雨充沛地區，這裏的年均降水量比全國年均降水量高出約180%[1]。一條寬約40米，名為大源河的河流在仙人洞前左側約50米的地方流過。發掘報告說仙人洞“地勢較低，幾乎已和現在的大源河水相平齊。在遠古時期，洞口地勢無疑更低。[2]” 這樣的地理環境使得仙人洞極易遭受洪水侵襲。

  最早觀察到仙人洞受過洪水侵襲的是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的黃萬波等人。他們於1962年對仙人洞作了考查發掘，之後於 1963年9月發表了考察文章，其中說仙人洞“洞壁較光滑，有水流痕跡”。對仙人洞的地層堆積作分析時，作者說仙人洞在“新石器時代後期，本區喀斯特窪地的地下水位升高，第III層的堆積可能受到洞外文溪河(大源河的另一名稱)的侵蝕，從而在第III層之中形成了一個較大的空隙。”圖1[3]：

  1993-1995年，中美聯合考古隊對仙人洞和附近的吊桶環遺址進行了考古發掘。此後北京大學考古學係又於1999年單獨主持了對這兩個遺址的發掘。參加過上述三次發掘的劉詩中在其出版於2008年的一本書中說，遠古時期在雨季時，外麵大源河河水外溢往往湧入仙人洞，其帶來的泥沙形成自然衝積層，在衝積層上下之間發現有燒火堆。他據此推測，人們隻是偶爾在洪水過後的間歇期才進入洞中作短期棲息[4]。發掘報告描述仙人洞東區地層結構說，6C至1A“多層都是亞黏土或亞砂土的水平層，是流水作用下形成的[5]”。此外，北京大學地理考古學家夏正楷根據仙人洞地層堆積的剖麵特征，將仙人洞的填充過程從早到晚分劃分為6個階段：

第6層(距今18,110 ± 270年)：河水間歇性進入洞穴，人類留下三個不同時期的生活麵。

第5層：河水長期占據洞穴，無人類居住。

第3、4層：河水間歇性進入洞穴，人類三次進入洞穴活動。

第2層：前期人類留下四個不同時期的生活堆積。後期河水長期占據洞穴，無人類居住。

第1層(距今8,825 ± 240年)：有晚期人類活動。

在距今8000年之後，該洞穴再次被河流堆積物掩埋[6](就本文所采用的地層編號格式及碳-14測年類別見“補充材料”S1和S2)。

  除洪水外，地下水也影響著仙人洞。黃萬波等提到過仙人洞在遠古時曾遭受過地下水侵蝕。1995年在仙人洞西區挖掘時，在距地表約178厘米處便發現了地下水[7]。仙人洞屬喀斯特溶洞，由石灰岩構成，其地表水和地下水可能攜帶死碳，對生物類沉積物造成汙染，影響其碳-14測年的準確性。

二、討  論

  洪水侵襲不可避免地會使埋藏物移位，此現象早在70年代就已被發現。1974年和1975年，中國科學院考古研究所試驗室對1964年采集自仙人洞的蚌殼(ZK-39)和獸骨(ZK-92-0)兩個樣本進行碳-14測年，結果分別是距今10,870 ± 240年和距今8825 ± 240年。而前者層位在上，它們間呈年代倒置狀[8]。90年代對仙人洞的發掘麵積共計約8.5平方米[9]，檢測的樣本中有多個呈年代倒置狀。這一現象也出現在吳文(2012)的表1中(僅列出相關樣本)：

上表中，地層3B2的樣本UCR3561與其上麵地層3B1中的樣本呈年代倒置；地層3C2的樣本UCR3300也與上麵地層3C1B中的兩個樣本呈年代倒置。這兩個樣本與下麵將要討論的另外兩個樣本在發掘報告的“結語”中被認為存在“數據矛盾”，不能與其他數據“早晚順序相吻合”[10]。此外，同一地層中樣本間的年代差距太大，如地層3C1A、3C1B和3C2中的樣本，同樣表明它們可能有過移位。

  現在討論吳文(2012)引用資料的問題：它給出的一些信息與原資料不符。下麵表2列出吳文(2012)和原資料中的相關樣本以資對比。表中注釋用以解釋原資料的相關信息，而吳文(2012)中與原資料不相符的樣本則用^†號標出。

(1a)^†,(1b)^† 仙人洞最早出土陶片的地點是西區3C1B層。吳文(2012)表1為此地層列出的6個樣本中有三個帶星號的樣本：UCR3439(16,730 ± 120 BP),UCR3440(18,520 ± 140 BP)和AA15005(原樣本號為AA15008；17,420 ± 130 BP)，其注釋表明是引用自中美聯合考古隊美方1995年的資料。但在查閱這本資料時卻找不到樣本UCR3439和UCR3440，也找不到測年數16,730 ± 120 BP和18,520 ± 140 BP[11]。

(2a) 在美方的這本資料中，樣本AA15008是一個浮選樣本。一般說來，浮選樣本容易摻入雜質，尤其是在經常被水浸泡的石灰岩地區，容易受死碳汙染而測年不準。那為何這個最早出土陶片的重要地層3C1B會用浮選樣本來做碳-14測年呢？對此，MacNeish(馬尼士，90年代中美聯合考古隊美方隊長)作了解釋：由加利福尼亞大學河濱分校(UCR)保管的幾個來自仙人洞和吊桶環的樣本(包括3C1B的一個木炭樣本)碳含量太低，無法做加速器質譜(AMS)測年。之後便從3B2和3C1B地層的浮選樣本中提取碳用於AMS測年。3C1B樣本的測年結果為17,420 ± 130 BP(AA15008)。然而，馬尼士對這個測年數卻持懷疑態度，表示，“來自地層3C1B的碳樣本顯示的年代為17,420 ± 130 BP(AA-15008)。這個年代不僅顯得與時間順序不相符，而且對於陶器的出現來說也過於早了。”3C1B的這個浮選樣本測年數雖被收入此資料的表9.6，但同時還為它列出了兩個估算年代：13,250 BP和14,000 BP。此後，馬尼士從未使用過AA-15008(17,420 ± 130 BP)，凡標注3C1B的地層年代時，用的全是估算年代[12]。其他研究者也都回避這個測年數，他們在多個地方討論過3C1B層，用的全是估算年代[13]。

(2b)^† 在吳文(2012)的表1中，樣本AA15005的材料由“浮選樣本”改成了“木炭”。由於吳文(2012)將3C1B地層中樣本UCR3440的測年數視為異常值而將其排除在地層年代結構圖2之外，因而這個浮選樣本的年代(校正年代距今20,867 ± 318年)就成了此地層中年代最早的一個，成為吳文(2012)證明陶器於20,000多年前出現在仙人洞的一個重要依據。

(3a) 發掘報告在“結語”中提到的另一個不能與其他數據“早晚順序相吻合”的樣本是BA95145(12,530 ± 140 BP)，出自仙人洞西區4A層[14]。而在吳文(2012)的表1中，此地層中僅收有另外兩個樣本：BA00009(22,902 ± 322 BP)和BA09880(24,080 ± 95 BP)。如果把BA95145也列入，它的年代就比這兩個樣本晚了10,000多年。顯然，此樣本曾有過移位。

(3b)^† 在吳文(2012)中，樣本BA95145被徹底排除(此樣本及下麵述及的樣本BA00003和BA99038的地層位置見“補充材料”S3的相關截圖)。

(4a) 發掘報告“結語”中提到的再一個不能與其他數據“早晚順序相吻合”的樣本是A00003(19,634 ± 186 BP)，出自東區1B層[15]。在吳文(2012)的表2中，此樣本的年代比其下6個地層中所有16個樣本的年代早了約2,100-9100年，表明此樣本有過移位。

(4b)^† 在吳文(2012)的表2中，樣本BA00003的地層由1B變成了4，即被向下移低了8個層位。

(5a) 在發掘報告中，樣本BA99038(11,840 ± 380 BP)來自仙人洞東區2A2地層(層厚7-37厘米)[16]，它的年代比吳文(2012)表2中此地層中的另一個樣本BA09899(16,330 ± 65 BP)晚了約4,400年。同一地層中兩個樣本間存在如此大的年代差距，這也是樣本有過移位的結果。相比之下，相鄰地層間樣本的年代差距則要小得多，如地層2A3、2B和2B1(層厚合計28-79厘米)，11個樣本間的最大年代差距約為1,430年[17]。

(5b)^† 在吳文(2012)的表2中，樣本BA99038的地層被由2A2向上移到了2A1(有關數據差異與資料獲取的討論見“補充材料”S4)。

三、結  語

  吳文(2012)對仙人洞曾屢遭洪水侵襲的問題隻字不提，對一些數據的改動則掩蓋了地層不穩這一事實；其宣稱的“兩個探溝中的地層自沉積以來一直保持穩定”與考古發掘信息不符；其依靠地層樣本測年數推斷“20,000多年前陶器出現在了仙人洞——比在東亞和其他任何地方發現的陶器早了2000至3000年”，這一結論不可信。

  那麽，陶器最早是什麽時候出現在仙人洞的？答案存在於吊桶環。吊桶環一個穿透式岩棚，位於仙人洞以西約800米的一座小山上，高出仙人洞約40米，未受過洪水侵襲。兩地同處於大源盆地，史前該地區的采集-狩獵者無疑會常到兩地活動。發掘報告說，自距今約25,000年起，吊桶環和仙人洞這“兩個地點是同一群人所利用”[18]。嚴文明（北京大學考古學係主任，1993-1995年中美聯合考古隊中方隊長）也認為，“由於這兩個遺址的出土遺物十分相似，推測它們屬於同一人們的群體。”[19]這意味著，一旦史前人類開始使用陶器，他們會將其帶到這兩個地方。然而有觀點認為，因頂部坍塌嚴重，古人類無法在吊桶環長期居住,致使陶器在這裏的出現時間比仙人洞晚了數千年。但從下麵列出的考古信息看，並無證據顯示在陶器出現前，吊桶環在數千年間無人類活動：

G層，碳-14測年距今17,040 ± 270年，出土有石製工具34件，一些穿孔蚌器，動物碎骨片2110片，燒骨碎片212片。發掘報告說此地層形成時是古人類在此活動的高峰期之一[20]。但在這個存有豐富文化遺存的地層中沒有發現陶片。

G層之上的F層和E層(發掘報告未提供測年數)出土遺物不多，但仍發現有人工石製品（兩地層各有139件和19件），動物碎骨片(各有600多件)，燒骨碎片(各有82件和70件)，也未發現陶片。

D層，測年數為距今15,531 ± 214年，共發現石製工具26件，動物碎骨片6192件，燒骨碎片293件。此地層與C2層(無測年數)一共出土了25塊陶片。在帶有紋飾的10塊陶片中，有6塊出自D層。發掘報告明確說“D層以下未見陶器”[21]。

  根據上述信息判斷，在吊桶環-仙人洞地區，陶器出現的最早時間約在距今15,531 ± 214年(未經校正)。

注 釋

[1] 萬年縣人民政府：《萬年概況》（網絡版），2024年7月26日：

http://www.zgwn.gov.cn/zgwn/wngk/list_common_page.shtml

中華人民共和國水利部：《中國水資源公報：2023》，北京：中國水利水電出版社，2024年，第3頁。

[2] 北京大學考古文博學院、江西省文物考古研究所：《仙人洞與吊桶環》，北京：文物出版社，2014年，第3頁，第17頁。此書是1993、1995和1999年仙人洞和吊桶環遺址考古發掘的正式報告。在本文中，將其簡稱為“發掘報告”。

[3] 黃萬波、計宏祥：《江西萬年仙人洞全新世洞穴堆積》，《古脊椎動物與古人類》1963年第3期，第264-266頁。

[4] 劉詩中、王團華：《黎明曙光——世界級考古洞穴仙人洞與吊桶環》，南昌：江西人民出版社，2008年，第60頁。

[5]《仙人洞與吊桶環》，第17-18頁，第259頁。

[6] 同上，第235-236頁，第239頁。

[7] 同上，第17頁。

[8] 中國科學院考古研究所試驗室：《放射性碳素測定年代報告》，《考古》1974年第5期，第337頁；1977年第3期，第203頁。《仙人洞與吊桶環》，第261-262頁。

[9] 《仙人洞與吊桶環》，第18頁，第111頁。

[10] 同上，第262頁，附錄。

[11] MacNeish, Richard S., and Jane G. Libby, eds. Origin of Rice Agriculture: The Preliminary Report of the Sino-American Jiangxi (PRC) Project. Publications in Anthropology, no. 13. El Paso: Centennial Museum, University of Texas at El Paso, 1995。

[12] 同上，第82-87頁。

MacNeish, Richard S. "A Paleolithic–Neolithic Sequence from South China Jiangxi Province, PRC." in Interdisciplinary Perspectives on the Origins of the Japanese, edited by Keiichi Omoto, vol. 011-B, International Research Center for Japanese Studies, Kyoto, 1999, Table 1.

[13] Origins of Rice Agriculture: The Preliminary Report of the Sino-American Jiangxi (PRC) Project, 第22頁，第52頁，第60-61頁。

[14]、[15]《仙人洞與吊桶環》，第262頁，附錄。

[16] 同上，附錄，第23頁。

[17] 同上，第23-24頁，附錄。

[18]《仙人洞與吊桶環》，第258頁。

[19] 嚴文明：《我國稻作起源研究的新進展》，《考古》1997年第9期，第73頁。

[20]《仙人洞與吊桶環》，第267頁，第141頁，第175頁，第226頁，第216頁，第247頁，第228頁。

[21] 同上，第135頁，第266頁，第187頁，第217頁，第219頁，第247頁，第196頁。 

補充材料

S1. 本文采用的地層編號格式

  按發掘報告的記述，在1962年的仙人洞發掘報告中，地層的劃分是按中國傳統方法編號，即以阿拉伯數字加圈為大地層號，小地層采用A、B、C英文字母為序號。發掘報告沿用了這一編號方式，如地層③C①B。美方考古人員隨後在其資料中對此做了簡化，用3C1B代替③C①B。吳文(2012)采用了這一簡化格式。為保持一致，本文也使用此格式。

S2. 本文采用的炭-14測年類別

  在發掘報告中，所有碳-14年代均由AMS檢測所得，都未經校正。為便於比較，除非注明，本文所引用的年代也都是未經校正的碳-14測年數。

S3. 《仙人洞與吊桶環》表格截圖

  以下部分截圖來自《仙人洞與吊桶環》附錄（第266-267頁）

在吳文(2012)中，來自仙人洞西區4A層的樣本BA95145(12,530 ± 140 BP)缺失。仙人洞東區樣本BA00003(19,634 ±  186 BP)的地層由1B變為4。樣本BA99038(11,840 ± 380 BP)的地層由2A2變為2A1。

S4. 數據差異與資料獲取

  吳文(2012)發表於2012年，其中的一些數據與正式的發掘報告(出版於2014年)不相符。這是否是因為吳文(2012)的作者在撰寫其文時尚不能看到收錄在兩年後出版的發掘報告中的相關資料所致？在檢索了相關信息後發現此推測不成立。根據北京大學網站的介紹，吳小紅（吳文(2012)第一作者）於1996年進入北京大學考古學係工作；張弛（吳文(2012)第二作者）於1988年進入北京大學考古學係工作，並參加了90年代對仙人洞的三次發掘。1999年發掘工作結束後，相關人員開始撰寫發掘報告。此報告的“後記”注明吳小紅編寫了其中的“附錄：仙人洞與吊桶環遺址¹?C測年數據表”；張弛撰寫了發掘報告的部分章節，並是該報告的主編之一，負責統稿工作。而吳文(2012)的作者在正文中明確指出他們將2009年采集到的樣本測年數與此前於90年代出土的樣本測年數作對比；而在其文章的“補充材料”中收錄有一些仙人洞出土的陶片原圖，這些圖片後來出現在了發掘報告中。上述情況表明，吳文(2012)的作者從一開始就能獲得由北京大學擁有的所有關於仙人洞的考古發掘資料。

附  言

關於作者：

C.Mh.曉風，80年代畢業於中國一所大學曆史係，碩士學位；在某省社會科學院工作多年，研究員職稱；2000年代初離開中國，現生活在北美。郵址：[e-mail]

關於本文：

數月前，本文作者寫了一篇質疑吳文(2012)的短文，打算投給《科學》雜誌。但在投稿時得知此稿不符合投稿要求：該雜誌規定，評論文稿的接收時間為原文章發表後的6個月之內。無奈之下，隻好修改原稿，寫成此文。

  此文完成後未對外公布，而是在第一時間電郵給了吳文(2012)的第一作者吳小紅和第二作者張弛，同時也給其在波士頓大學考古學係的三位共同作者發送了相關資料，請他們對本文提到的問題作出說明或反駁，但一直未收到回複。之後本人於2025年11月17日將此文投遞給了“北京大學科學誠信與學術規範管理平台”，提請其注意吳文(2012)中存在的問題。