陈 鹏

一、引 言

用火的重要性比之人类制作和使用石器也不会逊色。学术界普遍认为用火(特别是控制性用火)在人类进化过程中起着举足轻重的作用，是人类技术进步的创造性事件之一。①Mcbrearty，S， and A.S.Brooks， The Revolution that wasn't:A New Interpretation of the Origin of Modern Human Behavior.Journal of Human Evolution，2000(5)，pp.453-563.但一直以来对古人类用火证据的研究都较薄弱，大多是肉眼观察和直观判断，对于不同阶段和不同地域人类用火能力的差别，认识也还不够充分。近几年来世界范围内都有新材料被发现，也有些新的技术运用到了一些早年发现的遗址中，并产生了一些新的成果，为我们进行综合性的观察创造了条件。所以本文主要对世界范围内旧石器时代人类用火材料的发现和研究进行梳理，希望对未来的研究和讨论有所裨益。

二、国外旧石器时代人类用火发现与研究

(一)非洲

埃塞俄比亚的奥莫峡谷(Omo Valley)中发现了早更新世的野火证据，南非马卡潘斯盖特洞穴(Makapansgat Cave)出土了疑似燃烧过的动物骨骼，在肯尼亚中部的奇索哇尼亚遗址发现了燃烧过的地层，埃塞俄比亚的盖地博遗址出土了疑似烧石，但这些火的遗存中是否有人类参与却是不得而知的，所以考古学家认为非洲在更新世早期和中期的疑似用火材料都不足以作为这一时期人类用火的证据。①John A.J.Gowlett， and Richard W.， Wrangham， Earliest Fire in Africa:Towards the Convergence of Archaeological Evidence and the Cooking Hypothesis.Azania Archaeological Research in Africa，2013(1)， pp.5-30.

除了上述存在疑问的遗址(地点)外，较为明确的人类用火证据主要有:南非德兰士瓦省的火塘洞穴(the Cave of Hearths)中发现的砾石堆积火塘，乌干达喀格拉河畔尼亚布苏拉遗址(Nyabusora)出土的烧骨，赞比亚北部的卡兰博瀑布(Kalambo Falls)发现的燃烧过的植物遗存和石英，梅卡昆渠(Melka Kunture)遗址发现的烧石，南非斯瓦特朗斯洞穴发现的大量燃烧过的动物骨骼，南非旺德沃克洞穴发现的灰烬和烧骨，南非莫索湾(Mossel Bay)发现的灰烬、木炭、烧骨等(见表1)。

总体而言，更新世中期人类用火的证据很少在非洲旷野遗址中发现，但可以确定的是，中更新世后期的非洲已经广泛存在人类用火行为。更新世早期的几个地点，如奇索哇尼亚和盖地博等遗址，在探索人类用火的早期起源问题上有重要意义。

表1 发现用火遗存的主要国外遗址

① John A.J.Gowlett， and Richard W.Wrangham， Earliest fire in Africa:Towards the Convergence of Archaeological Evidence and the Cooking Hypothesis.Azania Archaeological Research in Africa，2013(1)， pp.5-30.

② Gowlett， J.A.J.， Early Archaeological Sites， Hominid Remains and Traces of Fire from Chesowanja， Kenya.Nature， 1981(5837)， pp.125-129.

③ John A.J.Gowlett， and Richard W.Wrangham， Earliest Fire in Africa:Towards the Convergence of Archaeological Evidence and the Cooking Hypothesis.Azania Archaeological Research in Africa，2013(1)， pp.5-30.

④ Beaumont， Peter B.， The Edge:More on Fire-Making by about 1.7 Million Years Ago at Wonderwerk Cave in South Africa.Current Anthropology， 2011(4)，pp.585-595.

⑤ John A.J.Gowlett， and Richard W.Wrangham， Earliest Fire in Africa:Towards the Convergence of Archaeological Evidence and the Cooking Hypothesis.Azania Archaeological Research in Africa，2013(1)， pp.5-30.

⑥Gowlett， John A.J.， Human Evolution:Use of Fire.Springer， 2014.

⑦ Goren-Inbar， Naama， Evidence of Hominin Control of Fire at Gesher Benot Ya'aqov， Israel.Science， 2004(5671)， p.725.

⑧ Yuriy DmytrukVadim Stepanchuk，Pedo-geochemical Assessment of a Holstein Ian Occupation Site.Springer International Publishing， 2017， pp.67-87.

⑨Preece， R.C.， Humans in the Hoxnian:Habitat， Context and Fire Use at Beeches Pit， West Stow， Suffolk， UK.Journal of Quaternary Science， 2006(5)，pp.485-496.

续表

①Thieme， Hartmut， Lower Palaeolithic Hunting Spears from Germany.Nature，1997(6619)，pp.807-810.

② Karkanas， P.， Evidence for Habitual Use of Fire at the End of the Lower Paleolithic:Site-formation Processes at Qesem Cave，Israel.Journal of Human Evolution，2007(2)，pp.197-212.

③ James， Steven R.， Hominid Use of Fire in the Lower and Middle Pleistocene:A Review of the Evidence[and Comments and Replies].Current Anthropology， 1989(1)， pp.1-26.

④ Rolland， Nicolas， Was the Emergence of Home Bases and Domestic Fire a Punctuated Event？A Review of the Middle Pleistocene Record in Eurasia.Asian Perspectives， 2004(2)， pp.248-280.

⑤Vertes L， Dobosi V T， Fireplaces of the Settlement.Vértesszollos Site， Man and Cultur.Budapest:Akadémiai Kiadó， 1990(68)， pp.519-521.

⑥ Wintle， A.G.， Aitken， M.J.， Thermoluminescence Dating of Burnt Flint:Application to a Lower Palaeolithic Site， Terra Amata.Archaeometry， 1977(2)，pp.111-130.

⑦ Moncel， M.H.， A.M.Moigne， and J.Combier， Towards the Middle Paleolithic in Western Europe:The Case of Orgnac 3(southeastern France).Journal of Human Evolution， 2012(5)，p.653.

⑧Waters， M.R.， S.L.Forman， and J.M.Pierson， Diring Yuriakh:A Lower Paleolithic Site in Central Siberia.Science， 1997(5304)， pp.1281-1284.

续表

① Albert，Rosa M， Quantitative Phytolith Study of Hearths from the Natufian and Middle Palaeolithic Levels of Hayonim Cave(Galilee，Israel).Journal of Archaeological Science， 2003(4)， pp.461-480.

②Blasco， Ruth， Human Consumption of Tortoises at Level IV of Bolomor Cave(Valencia， Spain).Journal of Archaeological Science， 2008(10)， pp.2839-2848.

③ Monnier， Jean Laurent， A New Regional Group of the Lower Palaeolithic in Brittany(France)， Recently Dated by Electron Spin Résonance.Compte Rendus De Lacadémie Des Sciences De Paris， 1994(2)， pp.155-160.

④ Valladas， H.， Dating the Lower to Middle Paleolithic Transition in the Levant:A View from Misliya Cave， Mount Carmel， Israel.Journal of Human Evolution， 2013(5)，p.585.

⑤ Karkanas， P.， and P.Goldberg， Site Formation Processes at Pinnacle Point Cave 13B (Mossel Bay， Western Cape Province， South Africa): Resolving Stratigraphic and Depositional Cmplexities with Micromorphology.Journal of Human Evolution，2010(3)，pp.256-273.

⑥Goldberg， Paul， New Evidence on Neandertal Use of Fire:Examples from Roc de Marsal and Pech de l'AzéIV.Quaternary International， 2012(1)， pp.325-340.

⑦ Karkanas， Panagiotis， Ash Bones and Guano:A Study of the Minerals and Phytoliths in the Sediments of Grotte XVI， Dordogne， France.Journal of Archaeological Science， 2002(7)， pp.721-732.

⑧Bar-Yosef， O.， The Excavations in Kebara Cave， Mt.Carmel[and Comments and Replies].Current Anthropology，1992(5)， pp.497-550.

续表

①Oakley， Kenneth， Fire as Paleolithic Tool and Weapon.Proceedings of the Prehistoric Society， 1956(4)， pp.36-48.

②Bishop， W.W.， Pleistocene stratigraphy in Uganda.Geological Survey of Uganda Memoir， 1969， p.128.

③ Gabel， Creighton， Kalambo Falls Prehistoric Site III.The Earlier Cultures:Middle and Earlier Stone Age， by J.Desmond Clark.American Antiquity， 2003(1)，pp.574-577.

④ James， Steven R.， Hominid Use of Fire in the Lower and Middle Pleistocene:A Review of the Evidence[and Comments and Replies].Current Anthropology， 1989(1)， pp.1-26.

⑤Karkanas，The Earliest Evidence for Clay Hearths:Aurignacian Features in Klisoura Cave 1， southern Greece.Antiquity， 2004(301)， pp.513-525.

⑥Stahlschmidt， Mareike C.， On the Evidence for Human Use and Control of Fire at Schöningen.Journal of Human Evolution， 2015(89)， p.181.

⑦ Nakazawa， Yuichi， On Stone-boiling Technology in the Upper Paleolithic:Behavioral Implications from an Early Magdalenian Hearth in El Mirón Cave， Cantabria，Spain.Journal of Archaeological Science， 2009(3)， pp.684-693.

⑧ 武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第59页。

⑨ 武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第59页。

续表

① 武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第59页。

② 武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第59页。

③John Wymer， The Paleolithic Age.St.Martins Press， 1982， pp.1-246.

④ Klein R.G.， The human Career.University of Chicago Press， 1989， pp.1-63.

⑤ Klein R.G.， The human Career.University of Chicago Press， 1989， pp.1-63.

(二)近东

近东所发表的有关旧石器时代人类用火的材料，主要来自以色列。哈约尼姆洞穴遗址(Hayonim Cave)出土了大量的灰烬层，是人类使用木材和树皮作为燃料的结果，⑥Albert， Rosa M.， Quantitative Phytolith Study of Hearths from the Natufian and Middle Paleolithic Levels of Hayonim Cave(Galilee， Israel).Journal of Archaeological Science， 2003(4)， pp.461-480.巴-约瑟夫·欧佛(Bar-Yosef Offer)等对遗址中黑色骨骼的研究也表明这些骨头是被火烧过的，①Shahack-Gross R.， Bar-Yosef O.， Weiner S.， Black-coloured Bones in Hayonim Cave，Israel:Differentiating between Burning and Oxide Staining.Journal of archaeological Science， 1997(5)， pp.439-446.史蒂芬·维纳(Stephen Weiner)对遗址矿物成分的分析发现其中的烧骨和灰烬是人为用火留下的②Weiner S.， Schiegl S.， Goldberg P.， Mineral Assemblages in Kebara and Hayonim Caves， Israel:Excavation Strategies， Bone Preservation， and Wood Ash Remnants.Israel Journal of Chemistry， 1995(2)， pp.143-154.。凯巴拉洞穴(Kebara Cave)揭露了大量的灰烬层、骨骼和石器堆积，③Bar-Yosef O.， Vandermeersch B.， Arensburg B.， The Excavations in Kebara Cave.Current anthropology， 1992(5)， pp.497-550.罗萨·艾伯特(Rosa Albert)等学者对其中的植物化石以及灰烬层的研究表明当地先民以树木和杂草作为燃料，④Albert R.M.， Weiner S.， Bar-Yosef O.， Phytoliths in the Middle Paleolithic Deposits of Kebara Cave， Mt Carmel， Israel:study of the plant materials Used for Fuel and Other Purposes.Journal of Archaeological Science， 2000(10)， pp.931-947.史蒂芬等同样对凯巴拉洞穴中发现的骨骼及灰烬遗存作了相关研究⑤Goren-Inbar， Naama， Evidence of Hominin Control of Fire at Gesher Benot Ya'aqov， Israel.Science， 2004(5671)， p.725.。塔本洞穴(Tabun Cave)也揭露了类似的灰烬堆积，有学者认为这是人类用火后形成的遗迹。⑥Albert R.M.， Lavi O.， Estroff L.， Mode of Occupation of Tabun Cave， Mt Carmel，Israel during the Mousterian period:A Study of the Sediments and Phytoliths.Journal of Archaeological Science， 1999(10)， pp.1249-1260.在格什姆洞穴(Qesem Cave)发现了有关人类用火的证据，玛丽·斯蒂娜(Mary Stiner)等学者认为在中更新世后期的格什姆洞穴的居民，已经形成了一种“以火塘为中心的社会经济”⑦Stiner M.C.， Gopher A.， Barkai R.， Hearth-side Socioeconomics， Hunting and Paleoecology During the Late Lower Paleolithic at Qesem Cave，Israel.Journal of Human Evolution，2011(2)， pp.213-233.。米斯利亚遗址(Misliya Cave)中发现了疑似人类用火产生的灰烬。以色列北部的盖谢尔·贝诺特雅各布遗址(Gesher Benot Ya'aqov)出土了疑似燃烧过的骨骼、植物遗存等材料，还有集中分布在遗址特定范围内的烧石，是目前发现的最早的人类控制性用火证据，妮娜·阿尔皮尔森(Nira Alperson)认为当时的居民可能已经掌握了取火的方法。①Alperson-Afil， Nira， and N.Goren-Inbar， The Acheulian Site of Gesher Benot Ya'aqov Volume II.Vertebrate Paleobiology＆ Paleoanthropology，2010，pp.3-14.

此外，有报道在叙利亚的拉塔姆(Latamne)遗址发现了一些可能用于石烹法的石灰石和一些发红的石头，但詹姆斯·克拉克(James Clark)研究表明其与燃烧无关。②Clark， J.D.， The Middle Acheulian Occupation Site at Latamne， Northern Syria.Annales Archéologiques Arabes Syriennes， 1968(9)， pp.1-68.

(三)欧洲

欧洲旧石器时代早期的维特斯佐洛遗址(Vértesszöllös)、 梅内-德雷甘(Menez-Dregan)遗址和德拉-阿玛塔遗址(Terra Amata)出土了疑似燃烧过的沉积物；比尔辛勒本遗址(Bilzingsleben)中发现了疑似燃烧过的木炭和火塘遗迹；德国书尼根遗址(Schöningen)的火塘被认为是人类控制性用火的证据，但马瑞克·斯塔舒密特纳(Mareike Stahlschmidt)等学者认为该遗址并不存在直接的人类用火证据。③Stahlschmidt， M.C.， On the Evidence for Human Use and Control of Fire at Schoningen.Journal of Human Evolution，2015(89)， pp.181-201.英国山毛榉点(Beeches Pit)出土了灰烬、烧骨、烧过的石器和火塘遗迹，梅丽萨·康纳(Melissa Connor)等学者认为这是森林大火造成的，④Connor M.A.， Cannon K.P.， Carlevato D.C.， The Mountains Burnt:Forest Fires and Site Formation Processes.North American Archeologist， 1998(4)， pp.293-310.但维尔·罗布鲁克(Wil Roebroeks)和葆拉·维拉(Paola Villa)认为山毛榉点已经出现了火塘，可能是欧洲最早有控制性用火现象的遗址⑤Roebroeks， W.and P.Villa， On the Earliest Evidence for Habitual Use of Fire in Europe.Proceedings of the National Academy of Sciences， 2011(13)， pp.5209-5214.。法国的梅内-德雷甘遗址中发现了灰烬和烧石。帕那约蒂斯·卡卡纳(Panagiotis Karkanas)对法国多尔多涅省的第十六岩穴(Grotte XVI，Dordogne)C号地层(Couche C)中红色原生堆积出土的烧骨、灰烬以及烧过的石器进行分析后，认为该遗址存在古人类用火的证据。①Karkanas， P.， Ash Bones and Guano:A Study of the Minerals and Phytoliths in the Sediments of Grotte XVI， Dordogne， France.Journal of Archaeological Science，2002(7)，pp.721-732.保罗·古登伯格(Paul Goldberg)等学者在法国佩奇德阿泽第四地点(Pech de l'AzéIV)和马歇尔遗址(Roc de Marsal)发现了灰烬、烧骨、炭屑等遗存，认为这是尼安德特人控制性用火的证据。②Goldberg P.， Dibble H.， Berna F.， New Evidence on Neandertal Use of Fire:Examples from Roc de Marsal and Pech de l'AzéIV.Quaternary International， 2012(247)，pp.325-340.玛丽-伊莲·蒙赛(Marie-Hélène Moncel)等在法国奥尔尼亚克(Orgnac 3)发现了火塘、灰烬、烧石等用火证据。此外在巴黎盆地的宾威斯特(Penn West)及威尔布里遗址(Will Brie)中有以火塘为中心的建筑遗迹。在西班牙的博罗莫尔洞穴(Bolomor Cave)和米罗洞穴(El Mirón Cave)发现了火塘、灰烬等重要的用火遗迹。安德鲁·欧莱(Andrew Olle)等学者对西班牙塔拉格纳遗址(Tarragona)沉积物的微观形态结构观察表明其与人类用火有关。③Ollé， Andreu， The Middle Pleistocene Site of La Cansaladeta(Tarragona，Spain):Stratigraphic and Archaeological Succession.Quaternary International，2016(393)，pp.137-157.在俄罗斯的马耳他遗址(Malta)的圆形房屋中央发现了大的火灶，希腊南部的克莱苏拉1号洞穴(Klisoura Cave 1)也出土了形态较为明确的火塘遗迹。2017年尤里·德米楚克(Yuriy Dmytruk)等学者公布了在乌克兰梅吉波地区(Medzhibozh)发现的火塘遗迹。④Yuriy DmytrukVadim Stepanchuk， Pedo-geochemical Assessment of a Holsteinian Occupation Site.Springer International Publishing， 2017， pp.67-87.

就目前发表的材料而言，欧洲中更新世早中期的人类用火遗迹并不丰富，直到距今40万年左右才出现明确的人类用火证据。晚更新世以后，出现了大量的用火遗迹，通常分布在半地穴的房屋内或者外围，有的房屋中间发现有火灶，这一时期的火塘数量大、保存状况相对较好，可以明确看出火塘(火灶)的形态结构。

(四)中国以外的亚洲地区

中国以外的亚洲地区发现的旧石器时代人类用火证据较少，在东南亚和西伯利亚有零星的报道。比如在中西伯利亚的迪林尤里希(Diring Yuriakh)遗址发现了烧石和烧骨；①Waters M.R.， Forman S.L.， Pierson J.M.， Diring Yuriakh:A Lower Paleolithic Site in Central Siberia.Science， 1997(5304)， pp.1281-1284.位于黑海北部的博加提里遗址也出土了燃烧过的骨骼；②Dunbar R.I.M.， Gowlett J.A.J.， Fireside Chat:The Impact of Fire on Hominin Socioecology.Lucy to Language， 2004， pp.277-296.在东南亚的尼亚洞穴中(Niah Cave)也有疑似古人类用火的证据出土③Barker G.， Barton H.， Bird M.， The Human Revolution in Lowland Tropical Southeast Asia:The Antiquity and Behavior of Anatomically Modern Humans at Niah Cave(Sarawak， Borneo).Journal of Human Evolution， 2007(3)， pp.243-261.。

三、国外旧石器时代人类用火的研究方法

麦克·巴伯蒂(Mike Barbetti)曾指出要确认一个古人类用火遗址需要分两步:一是确认火曾经确实存在，二是证实其是否为人类所利用。④Barbetti M.， Wintle A.， Flude K.， Preliminary Archaeomagnetic and Thermoluminescence Measurements in the Search for Ancient Fireplaces in the Koobi Fora Formation.Northern Kenya， 1978， pp.556-583.在早年的一些发掘中，每当遗址出现类似木炭、烧土等遗存的时候，往往会被当成火的证据。很多时候肉眼的观察是不准确的，比如气候和流水作用的影响也会使一些沉积物和土壤的颜色变红，所以在实际的工作中需使用科学的技术手段来确定燃烧现象。这里所讲的技术方法主要是指现代自然科学技术在燃烧事件辨别上的运用，要判断某个具体的遗迹现象是否人类用火所导致时，情况则要复杂得多，需要对整个遗址的材料进行综合分析。

从世界范围来看，旧石器时代遗址中发现的人类用火证据主要有炭、燃烧过的骨骼和植物遗存、经历过高温事件的地层、灰烬(堆)、灶和火塘、烧石(包括经过热处理的石器)等。用于确定用火现象的方法主要有7种，下面逐一介绍。

(一)碳元素含量分析

碳元素和燃烧事件息息相关，常被运用于疑似燃烧物的检验。现在的碳元素含量分析法一般是使用SEM(扫描电子显微镜)和EDX(X射线能量色散光谱仪)进行元素半定量分析，提取疑似燃烧证据的样本及周围区域的对比样品重点对比分析二者碳元素含量的差别。通常燃烧残留物中的碳元素含量会比周围环境高出很多。

碳元素含量分析一般用于遗址中类似燃烧遗存的成分检测，例如郧西黄龙洞遗址碳元素含量分析发现可疑燃烧物遗存的碳元素含量在60%以上，远高于对比样本10%左右的含量。①刘武、武仙竹、李宜垠:《湖北郧西黄龙洞古人类用火证据》，《科学通报》2008年第24期，第3096～3103页。

(二)微观形态分析

微观形态分析法是通过岩相显微镜观察薄切片来研究完整沉淀物和土壤，鉴定沉淀物的成分、质地、形态结构的方法。其在揭示灰烬的存在和与火塘有关遗存的特征上具有独到之处，能发现肉眼所不可见的一些因燃烧而产生的形态结构的改变，因而被广泛应用于古人类用火遗迹的研究之中。格西洞穴②Karkanas P.， Shahackgross R.， Ayalon A.， Evidence for Habitual Use of Fire At the End of the Lower Paleolithic:Site-formation Processes at Qesem Cave，Israel.Journal of Human Evolution， 2007(2)，pp.197-212.、凯巴拉洞穴③Albert R.M.， Berna F.， Goldberg P.， Insights on Neanderthal Fire Use at Kebara Cave(Israel) through High Resolution Study of Prehistoric Combustion Features:Evidence from Phytoliths and Thin Sections.Quaternary International，2012(1)，pp.278-293.等遗址就采用了微观形态分析来确定遗址中可能存在的用火遗存。也有一些学者对发掘较早的遗迹重新进行微观形态分析，例如古登伯格2001年对北京周口店遗址沉积物所做的分析。①Albert R.M.， Berna F.， Goldberg P.， Insights on Neanderthal Fire Use at Kebara Cave(Israel) through High Resolution Study of Prehistoric Combustion Features:Evidence from Phytoliths and Thin Sections.Quaternary International，2012(1)，pp.278-293.

(三)有机岩石学

有机岩石学(Organic Petrology)是地球科学的一个分支，广泛应用于泥煤、褐煤、硬煤的研究，主要设备是反光显微镜。通过研究有机要素的反射比和荧光可以提供烧焦植物(木材、种子、植物组织等)的信息，这些植物原料是燃料使用和消费情况的重要证据。②Schiegl S.， Stockhammer P.， Scott C.， A Mineralogical and Phytolith Study of the Middle Stone Age Hearths in Sibudu Cave， KwaZulu-Natal， South Africa.South African Journal of Science， 2004(3)， pp.85-194.

(四)傅里叶变换红外光谱学分析

傅里叶变换红外光谱学分析(FTIR)适用于薄切片和松散的样本，用于确定被有机和无机材料吸收的红外射线的分子特征。红外光谱结果可以显示出样本材料的组成成分。FTIR对于因成岩过程比如热量改变而引起的成分和结晶改变十分敏感，通过样品因热量改变而引起的结构变化可以推测样品所经历的热事件，在考古学中经常用于早期人类用火的研究之中。③Berna F.， Behar A.， Shahack-Gross R.， Sediments Exposed to High Temperatures:Reconstructing Pyrotechnological Processes in Late Bronze and Iron Age Strata at Tel Dor(Israel).Journal of Archaeological Science， 2007(3)， pp.358-373.

(五)矿物磁性参数法

矿物磁含量可以反映土壤、松散沉积物和石块中因成岩氧化还原反应、成土过程和热量改变而引起的铁含量变化。热量改变导致矿物磁性参数的增强，首先是由于植物原料的降格，其次是由于抗磁性铁元素向铁淦氧磁物的转变。通过高温磁化率测量，即观察磁化率随温度变化曲线可以用来检验沉积物的受热历史，从而判断沉积物是用火遗存的可能性。①Stahlschmidt M.C.， Miller C.E.， Ligouis B.， On the Evidence for Human Use and Control of Fire at Schoningen.Journal of Human Evolution，2015(1)， pp.181-201.

(六)热释光

热释光(Thermoluminescence)分析可以通过热释光加热曲线形状和热释光敏感度来确定沉淀物曾经是否被暴露于加热环境之中。但是由于研究对象是沉淀物，在沉积过程中热释光信号会退变，因而其结果存在争议。所以单一的热释光结果不能反映早期的用火现象，不过材料受热导致的热释光信号改变却能实在反映其受热的历史。②Stahlschmidt M.C.， Miller C.E.， Ligouis B.， On the Evidence for Human Use and Control of Fire at Schoningen.Journal of Human Evolution，2015(1)， pp.181-201.

(七)元素碳法

元素碳(EC)是燃烧过程必然产生的富碳贫O-H-S-N物质，可在沉淀中良好保存，经常性的用火必然会有大量EC的残留。自然大火所产生元素碳通常有两类:大气沉降“元素碳”和沉积物质自燃产生的“元素碳”。就人类用火来说，前者贡献很小，可通过其他类型沉降物如黄土等的“元素碳”的测定研究予以扣除；后者则可依据“元素碳”δ13C数据特征所反映的燃烧物料信息予以区分。采取大范围的采样，便可能捕获到“炉床”“火塘”等遗迹相对应的“元素碳”富集区，从而获取古人类用火的直接证据。③沈承德、易惟熙、杨英:《周口店猿人遗址样品“元素碳”浓度及其应用于人类用火证据探究的可能性》，《科学通报》2004年第3期，第275～278页。

四、中国境内的旧石器时代人类用火遗存

中国境内有着数量丰富的旧石器时代用火遗迹，时间跨度从早更新世一直到晚更新世(见表2)，但仅有7处做过实验分析，相对较少，下面分别说明。

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(一)西侯度遗址

西侯度文化遗址中发现了一批大型哺乳动物的肋骨、鹿角和马的牙齿，其颜色发黑、发灰。贾兰坡和王建对颜色不同的骨块样品进行了化验，发现深灰色骨骼的失重量为1.3%，黄色骨骼失重量为9.6%，并且灰色骨骼的碳酸锶含量和碳元素含量相对于黄色骨骼大为减少，这种现象应该是燃烧导致有机物和碳含量减少的。①贾兰坡:《从工具和用火看早期人类对物质的认识和利用》，《自然杂志》1978年第1期，第33～36页。但很多学者认为西侯度发现的燃烧材料不够充分，更加不能证明是由于人为原因留下的，因而对于西侯度所发现的疑似人类用火材料多持怀疑态度。②张森水:《关于西侯度的问题》，《人类学学报》1998年第2期，第81～93页。

(二)北京周口店遗址

在北京周口店遗址的发掘中，裴文中先生首先注意到了遗址中的灰烬，并收集了疑似烧骨和灰烬的样本，1931年由德日进(Pierre Teilhard de Chardin)进行了实验室分析，证明样本表面存在游离碳是燃烧的结果。次年美国学者伊博恩(Bernard Emms Read)再次对样本进行了实验室分析，得出了同样的结果，③武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第57页。基于以上结果，加拿大学者步达生(Davidson Black)发表声明，称北京猿人已经具备了控制性用火的能力④Black D.，Evidences of the Use of Fire by Sinanthropus.Acta Geologica Sinica(English Edition)，1932(2)，pp.107-108.。中华人民共和国成立之后，考古学者在对周口店遗址的进一步发掘中，陆续收获了烧石、烧骨、炭屑等遗物，并确定了烧烤面和灰烬堆的存在。⑤邱中郎、顾玉珉、张银运、张森水:《周口店新发现的北京猿人化石及文化遗物》，《古脊椎动物学报》1973年第2期，第3～25页。但是部分美国学者认为周口店发现的烧烤面是矿物浸染的结果，①Wuethrich B.， Geological Analysis Damps Ancient Chinese Fires.Science，1998(5374)，pp.165-166.疑似用火遗迹是沉积作用的结果，与人类用火无关②Binford L.R.， Ho C.K.， Aigner J.S.， Taphonomy at a Distance:Zhoukoudian， “The Cave Home of Beijing Man”？ [and Comments and Reply].Current Anthropology， 1985(4)， pp.413-442.。2004年沈承德等学者通过“元素碳”方法对遗址中的灰烬层进行分析，表明灰烬标本确实是人类控制性用火的结果。从2009年开始中国科学院古脊椎动物与古人类研究所对遗址进行了小范围的精细清理发掘，通过植硅体提取与燃烧实验分析、磁化率与红度分析这些新的观察方式证明北京人用火的证据不是孤立的。③高星、张双权、张乐:《关于北京猿人用火的证据:研究历史，争议与新进展》，《人类学学报》2016年第4期，第481～492页。

(三)水洞沟第12地点

水洞沟第12地点位于宁夏灵武水洞沟遗址核心区北部4千米处，于2005年、2007年做了小规模发掘，发现了数量众多的烧石和分布广泛深厚的灰烬层，其年代距今1.1万～1.2万年。④刘德成、陈福友、张晓凌:《水洞沟12号地点的古环境研究》，《人类学学报》2008年第4期，第295～303页。高星等对水洞沟第12地点出土的大量破碎的石块进行观察和模拟实验研究后认为，遗址中出现的大量破碎石块是当地先民用来烧水、煮食后所留下的，是首次确认并得到论证的人类掌握“石烹法”的证据。⑤王惠民:《开启人类热能转移应用的金钥匙——水洞沟遗址12地点间接用火材料的探究》，《化石》2013年第2期，第40～44页。

(四)黄龙洞遗址

黄龙洞位于湖北省郧西县香口乡李师关村六组，于2004—2006年进行了三次发掘，出土了郧西人类化石、石制品、骨制品和灰烬堆及燃烧标本。⑥武仙竹、吴秀杰、陈明惠:《湖北郧西黄龙洞古人类遗址2006年发掘报告》，《人类学学报》2007年第3期，第193～205页。刘武、武仙竹等对黄龙洞发现的黑色地层物质进行了微观形态观察、碳元素含量测定和地层高温事件检测。高倍显微镜观察发现黑色的物质是植物燃烧后留下的炭屑，与现代人燃烧植物产生的形态变化一致；碳元素含量分析显示黑色物质的含碳量高达70%，远高于灰烬堆周围土样10%左右的碳含量，表明灰烬堆确实是人类用火所留下的。地层高温事件检测也表明，灰烬堆地面确实受到了短期的烧烤。①刘武、武仙竹、李宜垠:《湖北郧西黄龙洞古人类用火证据》，《科学通报》2008年第24期，第3096～3103页。

(五)岩灰洞遗址

岩灰洞位于贵州省桐梓县西北十多千米的九坝公社云峰大队境内，在柴山岗南坡，是一发育于二迭纪厚层灰岩的喀斯特溶洞。1972年发掘出土了几块烧骨和灰烬。对烧骨进行碳含量分析，结果是14.96%。为弄清烧骨性质，工作人员将新鲜有油的猪骨放在柴火堆里烧并与所发现的标本进行对比，结果表明烧骨应该是燃烧导致的。②武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第62页。岩灰洞是距今18万年左右的中更新世晚期遗址，其用火遗迹是迄今所知华南用火痕迹最早的证据，但该遗址发现的烧骨数量较少，没有发现灰烬堆和火塘，无法排除自然大火的可能，作为古人类控制性用火证据或显单薄。

(六)金牛山遗址A地点

金牛山位于辽宁省营口市大石桥西南，辖属永安镇西田村，共确定了6个化石地点，其中A和C经过了细致的发掘和研究。在A地点发现了两处灰烬堆、烧石以及烧骨，对烧骨的化学分析结果显示其含碳量为11.3%，其特征不是金属污染的结果，而是燃烧造成的。灰烬堆和烧石的特征表明这是一处古人类控制性用火地点，也是东北地区发现的时代最早的人类用火遗迹。③傅仁义:《金牛山遗址的新发现》，《辽宁大学学报》1985年第2期，第97页。

(七)富林遗址

富林遗址发现了木炭、灰烬、烧骨等疑似燃烧遗迹。碳元素含量分析结果显示灰烬含碳量为64%，烧骨含碳量为4.5%，燃烧物特征和含碳量显示符合经火燃烧的现象，①武仙竹、李禹阶、刘武:《旧石器时代人类用火遗迹的发现与研究》，《考古》2010年第6期，第62页。但是实验分析并没有排除自然燃烧的可能。

此外，不断有相关的新材料涌现，如2016年公布的云南江川甘棠菁遗址中发现了100多万年前的用火遗迹。②云南省文物考古研究所:《中国文物报》，2016年3月25日第5版。目前考古材料所反映的旧石器时代中国古人类用火特点有三:出现时间早(有早更新世的材料公布如西侯度和甘棠菁)；持续时间长(从早更新世到晚更新世均有古人类用火材料的发现，有的遗址如周口店还发现了延续很长时间的用火遗迹)；部分晚更新世遗址体现了高水平的用火技术(熟练的火塘管理、用火加工工具等)，但目前许多发现仅限于材料描述阶段，缺少系统的实验室分析，而对于疑似燃烧材料与人类行为联系的探讨更是不足，以上两点或是中国旧石器时代人类用火研究在未来需要进一步提升与突破的方向。

五、结 语

学术界一般将人类用火分为三个阶段:偶然性用火、控制性用火、取火。③Pruetz， J.D.， and T.C.Laduke， Brief Communication:Reaction to Fire by Savanna Chimpanzees(Pan troglodytes verus)at Fongoli，Senegal:Conceptualization of“fire behavior” and the Case for a Chimpanzee Model.American Journal of Physical Anthropology， 2010(4)， pp.646-650.人类从什么时候开始能够取火不得而知，但考古学材料中发现的经常性用火现象，可能就是人类开始取火的源头。④Roebroeks W.， Villa P.， On the Earliest Evidence for Habitual Use of Fire in Europe.Proceedings of the National Academy of Sciences， 2011(13)， pp.5209-5214.由目前世界范围内的考古学材料来看，人类开始用火的时间不会早于早更新世，在中更新世的时候出现了普遍的用火现象，而控制性用火应该是在这一时期内才完全成熟的。非洲应该是人类最早与自然界火种接触利用的重要地区，而亚洲一些早更新世的用火遗址也值得关注，可能也是人类用火的滥觞，追寻用火的起源需注意早更新世较为零散的证据，而中更新世晚期以后出现的长期用火遗迹，则暗示着控制性用火的成熟。

控制性用火出现的标志是火塘，当古人类开始有计划、有目的地建设用火设施时，表明他们对火的特性已经有了相当的了解，意味着人类已经知道了如何保存火种、控制火的大小(既不会熄灭，又不会太大而需要投入太多的社会资源)。火塘是人类综合性行为的产物，①周振宇等:《旧石器时代的火塘与古人类用火》，《人类学学报》2012年第1期，第24～40页。一般而言，只有当人类的认知达到了较高的水平之后，才会出现复杂的火塘管理行为，所以考古学关于旧石器时代人类用火的研究，应该放到整个人类演化的研究中去探讨。

相信随着更多先进科学技术手段的使用，在今后的研究过程中，对于人为火和自然火的鉴别将会变得更加容易和准确，而关于人类控制性用火以及取火起源的问题，也会随着更多实物材料的支撑变得明晰。