追尋20年的疑問
自1929年發現北京猿人頭蓋骨化石之后，周口店就成了世界上最有價值的早期人類遺址之一。然而對于北京猿人所處的年代，卻一直眾說紛紜。
最初的發現者對沉積物和頭蓋骨形狀進行分析，當時的估計是“四五十萬年左右”。第一次科學的全面測定是在上世紀70年代末，當時科學家用了不平衡鈾系法、裂變徑跡法、古地磁法等多種測年法。1991年，北京大學考古系年代實驗室又通過用二種鈾系法測定了骨化石樣品。
盡管這些測定的結果有正負十幾萬年的差別，但都沒有否定“‘北京人’生活在距今四五十萬年前”的結論。
也正是從1990年代初開始，自法國留學歸國的沈冠軍開始了對周口店的年代研究。在這位學放射化學專業出身的科學家看來，骨骼化石并不是理想中測年的載體，因為年代信息記錄在骨頭里不是高保真體系，誤差很大。因此他更愿意從山洞中純凈致密的鐘乳石鈣板中尋找答案。
1991年，沈冠軍對周口店第一地點的第1-2層鈣板進行阿爾法能譜鈾系法測年，結果為42萬年，比過去認定的提早了至少10萬年。
這個實驗結果讓沈冠軍對“北京猿人距今四五十萬年”的說法產生了懷疑，“第一地點的沉積物分為17層，從第10層起，就有人類活動的遺跡。”他覺得，如果第1-2層就有40萬年左右，那么“四五十萬年”的數字顯然是被低估了。
到上世紀90年代，一種名為“熱電離質譜鈾系測年法”的新方法被應用在古人類遺址的年代測定上。2001年，沈冠軍與美國同行合作，用此方法測得周口店第1-2層為“距今40萬年”，誤差僅為1萬年；同時，測得第5層鈣板的年代至少為60萬年。而60萬年已經是質譜鈾系法可以測定的極限。
“秤砣已經挪到頭了。”沈冠軍解釋說：“到60萬年的時候，質譜鈾系法得出的數據，其誤差已大到接近不合理的地步，沒法繼續往前推進。”
正當沈冠軍的探索不得不止步之際，2003年，《科學》雜志刊登了美國普度大學教授達里·格蘭杰的研究成果，格蘭杰與古人類學家合作，利用“鋁鈹埋藏測年法”測定了南非一個古人類遺址的年代。
對于這一方法的原理，沈冠軍解釋說，當宇宙射線打到地面時，會將石英(二氧化硅)中的硅原子和氧原子打破，生成鋁和鈹的同位素。在地表時，這兩種同位素的比值一般固定在6.8左右，當石英被埋入地下，不再受到宇宙射線“轟擊”后，這兩種同位素都停止生成，并開始衰變。由于衰變速度不同，兩者的比例開始變化，這種變化的表觀半衰期是150萬年。換句話說，埋的時候比值是6.8，150萬年后是3.4。
隨著“加速器質譜儀”的出現，科學家們可以通過準確測定這兩種同位素的含量，由此計算出石英埋入地下的時間。
“全世界只有很少幾臺能精確測定鋁26的加速器質譜儀，來自世界各地的專家都會把樣品寄到格蘭杰那兒，排著長隊等待測試。”沈冠軍說，或許是考慮到周口店遺址的重要價值，2004年，格蘭杰答應了沈冠軍提出的合作要求。
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