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讲座回顾丨杨洪:气候巨变下的考古研究:从古分子到社会应对

责任编辑:发布时间:2025-07-08点击次数:

6月26日,美国哈佛大学Radcliffe学者,中国环境、能源与经济综合项目核心研究员,美国布莱恩特大学前副校长杨洪教授受邀为山东大学文化遗产研究院师生作题为《气候巨变下的考古研究:从古分子到社会应对》的讲座,本次讲座由山东大学文化遗产研究员特聘教授赵志军主持。

杨洪教授在环境科学、古生态学与气候学、分子古生物学和分子有机地球化学等多学科交叉领域深耕多年,在跨学科研究的基础上,为我们揭示了气候变迁与人类文明演进的深层关联。他首先以权威数据揭示当前的全球气候危机:2024年全球平均气温已达历史峰值,较工业革命前升温超过1.5℃,按当前趋势,2030年前将突破《巴黎协定》设定的2℃安全阈值。中国2023年平均气温达10.7℃,北京初夏气温突破38℃的极端案例,印证了气候系统的剧烈变化。高纬度冰川加速融化与低纬度珊瑚礁消亡形成“温室效应正反馈”,若持续发展,地球可能重现1500万年前无冰盖状态——彼时北极地区曾广泛分布水杉等温带植物,这一推演为理解当前生态危机提供了地质历史参照。

关于历史气候与人类社会互动,杨洪教授构建了多维度证据体系。自然科学层面,他以冰芯、湖相沉积中的古分子为钥匙,如通过植物蜡质脂质分子与古DNA序列解析古环境。人文科学层面,结合汉代长城遗址植物遗存,今已荒漠化的明代《蒙古山水图》中记载的“大草滩”,形成交叉验证。以鄱阳湖研究为例,团队通过湖相沉积中GDGT分子(古菌细胞膜脂质)重建2000年水位变化曲线,发现宋代湖泊扩张期人类聚落反趋湖边的反常现象,推测当时造船技术进步与环湖商贸网络的形成,突破了“人类被动适应环境”的传统认知。田螺山遗址的稻米遗存研究则更具突破性:通过碳、氢同位素比值分析,揭示6000年前长江下游地区气候波动与稻作农业传播的动态关系,证实古代农耕文明对环境变化的主动调适机制。

古分子技术的前沿应用是讲座的核心亮点。杨洪教授详细阐释了脂质(Lipid)分析的原理:植物表面蜡质经风力、水力沉积于湖泊,其碳同位素组成与古植被类型、降水模式形成稳定关联,如通过C3/C4植物蜡质比例重建古气候带分布。尽管古DNA/RNA稳定性差,二代测序技术已实现突破,如今已发展至全基因组测序,可精准鉴定古代物种。在塔里木盆地汉代长城遗址研究中,杨洪团队通过芦苇遗存的碳、氢同位素耦合分析,发现盆地东西部温差达2-3℃,结合脂质分子链长分布特征,构建了古代区域气候模型。热解技术的应用更揭示了分子层面的保存奥秘:汉代芦苇遗存经600℃热解分析,发现木质素与纤维素分子结构完整,印证了干旱环境对有机材料的有利保存。

对未来气候预测与社会应对策略,杨洪教授强调历史校准的重要性。短期预测显示,2024年的强厄尔尼诺现象可能导致全球气温再升0.5℃;长期模型则需参照1500万年前高CO₂浓度(约550ppm)时期的气候响应——当时火山活动释放的二氧化碳与现代工业排放规模相似,相关研究对理解当前温室效应具有关键参考价值。在能源转型与考古保护的交叉领域,他特别指出中国近海风电开发有助于揭露因海平面上升淹没的史前稻作遗址。

最后,杨洪教授以“全球气候变化是21世纪人类最大的挑战”“历史与地史气候记录对未来气候预测起到重要作用”“科学、考古学、历史文献和气候模型为深入理解古气候系统变化提供可靠性”“能源转型为考古学提供了新机遇”作为讲座的结语,极具概括又引人深思。

互动环节中,部分师生就如何利用同位素分析区域温差、鄱阳湖水位变迁与古人居址选择的关系、河湖相交替堆积区采样方法等问题与杨洪教授展开交流。赵志军教授作总结,认为本次讲座充分展示了跨学科交流能够极大拓宽考古学研究的广度和深度,古分子技术提供的微观证据与考古学揭示的人类适应策略,共同为全球气候治理提供了兼具科学性与人文性的解决方案,凸显了考古学在应对当代全球性挑战中的独特价值。

【作者:李阳 审核:赵志军】