牙齿里的“地质指纹”为“被解救的非洲人”找回故乡
这是一项和中学课本里讲述的“三角贸易”有关的研究。
7月17日，四川大学考古科学中心联合多家国际团队在《科学》发表文章，关注了“被解救的非洲人”。其不仅立足科学，更关乎历史真相和个体命运。
1502年，葡萄牙航海者在南大西洋中央，首次发现了一座火山岛，后命名为“圣赫勒拿”。
三百多年后，英国《废除奴隶贸易法案》生效，皇家海军持续在西非和西中非沿海拦截非法贩卖非洲人船只，圣赫勒拿岛随之成为被拦截船只的审判地，以及“被解救的非洲人”的临时安置处。
二十余年间，近2.7万名非洲人背井离乡，被俘为奴后，又流落至这个距离家乡超1800公里的小岛，其中约8000人在抵达后不久便因病去世。
直到2008年，在因机场建设开展的抢救性考古发掘中，岛上发现了325具保存较好的人类遗骸，那段跨大西洋奴隶贸易末期的血泪才得以掀开了一角。
如今的研究通过对这批遗骸中的152例个体、193个牙釉质样本的锶同位素分析，结合古DNA与历史档案，首次系统地为这些无名者回答了三个终极追问：他们来自哪里，经历了什么？漂泊近两个世纪的遗骸，能否真正“落叶归根”？
牙齿里的“地质指纹”
牙齿何以告知一个人来自哪里？答案藏在牙釉质里的锶同位素。
不同年代和类型的岩石，其锶同位素的“出厂标签”各不相同。岩石风化后进入土壤和水源，再经植物、动物和饮水进入人体，其中的锶元素就会被封存至人体牙釉质。而牙釉质往往在童年发育期形成，一旦成型便不再与外界交换物质。
可以说，一颗牙齿的锶同位素比值，精准对应着这个人儿时脚踩的那片土地。
因此锶同位素分析是地球化学领域公认的溯源工具，也被长期广泛应用于古人类迁移研究中。
要实现准确溯源，前提是有一张完整的“参照地图”。
2024年，四川大学考古科学中心特聘副研究员王学烨就与博士后导师维基·奥尔泽团队合作采集分析了来自非洲24个国家的778个环境样本，并结合已发表的2266条数据，利用机器学习方法，构建了一个“地质指纹库”：非洲生物可利用锶同位素基线地图。
王学烨回忆，相关成果还未发表时，研究圣赫勒拿岛非洲人来源的哥本哈根大学副教授汉内斯·施罗德就主动联系了团队，寻求合作，表示如果加入个体的锶同位素数据，并和非洲的“地质指纹库”作对比，能将遗骸溯源“更进一步”。
非洲大陆的锶同位素比值相较于其他大陆偏高，因其主要由克拉通及拼接相关的造山带组成，广泛分布古老的火成岩和变质岩。相比之下，身为火山岛的圣赫勒拿岛本地锶同位素比值极低，这样的差异使得区分原住岛民与“非洲外来人”一目了然。
“而且锶同位素直接识别的是第一代非洲被迫迁入者。”王学烨补充道，这一点在提取的193例样本中得到了验证。
研究的核心创新还在于“时间维度”的双重验证。
人类不同磨牙的牙冠形成于不同年龄段。如西非儿童的第一恒磨牙牙冠从胎儿期到3岁完成发育，而第二恒磨牙牙冠在约2.5到7岁完成，第三恒磨牙即智齿的牙冠在约9到14岁完成发育。
在152名个体中，有41人同时分析了两颗不同发育阶段的牙齿。对比发现，其中10人的第二磨牙和第三磨牙同位素差值显著。
“数值接近的话，就说明这个人在幼年至青少年时期长期生活在同一区域。”王学烨解释，反之就证明个体在这期间发生了迁徙。“按‘图’索骥，就可以看到有的个体是从内陆到了沿海。”
研究人员还按照单颗磨牙的生长纹理对10名个体逐层采样，进行剖面微区高分辨率原位锶同位素检测，如同读取一棵树的“年轮”。
检测结果显示，某些个体单颗牙齿内部各层的同位素数值全程稳定，而两颗磨牙之间同位素却存在显著差异，锁定了迁移的精准时间窗口就在7到9岁之间。
而另一些个体同一颗牙齿的不同生长层之间，出现多次曲线波动，说明在那颗牙齿发育的对应年龄段内，这个人经历了不止一次地域转移。
牙釉质粉末取样。受访者供图
三重证据
“除了锶同位素分析，我们还参考了其他两类证据。”王学烨形容，此次研究是一个“证据叠加，层层收窄溯源范围”的过程。
其中，现存跨大西洋奴隶贸易数据库中，收录了三万六千多条完整的航运记录，记载了船只出发年份、非洲出发港口、贩运人数等。当知晓了圣赫勒拿岛鲁珀特山谷墓地使用时间在1840到1863年间后，研究团队筛选了该时段全部航运记录，确认90%以上的船只从西非和西中非的港口出发前往圣赫勒拿岛。
“档案的价值在于‘排除法’。”王学烨指出，同位素图谱有时会出现多个地质区域匹配的多解情况，但档案证明这个时期几乎没有北非和东非船只抵达海岛，直接剔除了这些区域的可能性。
此外，基于同期驻岛皇家海军人员记录，研究人员通过上岛非洲人的语言习惯，圈定了其来源范围。
在开展锶同位素分析之前，汉内斯·施罗德等已对部分个体进行了古DNA分析，将这一范围缩小至安哥拉北部至加蓬一带。但受限于各种原因，古DNA目前仍难以将个体精确对应到具体族群或更细的地理单元。
“古DNA也无法区分第一代非洲奴隶和在岛上繁衍的后代，因为两者的非洲祖源基因一致。”王学烨补充。
“依靠锶同位素这枚‘地质指纹’，不仅可以直接识别第一代迁移个体，还能区分沿海与内陆、不同地质区域。”王学烨同时指出该方法的局限：“同一段数值区间可能会匹配多个相距遥远的地质区域，做不到精准定位至村镇级别。”
事实上，全球古人类溯源领域的精度普遍极低。“比如一些国家大规模的军方遗骸溯源项目，上千份样本里只有少数能精准找到原生地。”王学烨表示，而此次研究的152个个体中，有几十例可对应到单一国家。“这在领域内已经是一个重大突破了。”
无论如何，研究总归回答了一个最根本的问题：这些人究竟来自哪里？
研究团队利用同位素地理分配概率模型模拟了所有个体可能的童年生活区域。多数个体来自西非和西中非的沿海或近海地带，但部分可追溯到距离海岸线400公里甚至上千公里的非洲内陆，包括当今的安哥拉、津巴布韦及南部非洲其他地区。
是否要“落叶归根”
研究结论的得出，有力回应了史学界长期存在的争议：奴隶抓捕和贩运网络到底有没有深入非洲内陆？毕竟在此前，不少学者认为深入内陆抓捕和运输成本极高，贩运网络主要覆盖沿海周边，而本研究证实了内陆个体的存在。
值得注意的是，研究还捕捉到部分个体在儿童时期从内陆向沿海被迫迁徙的信号，这意味着他们在登上贩奴船之前，已在内陆颠沛流离了数年。
虽然被历史抹去的身份得以修复，但不同个体的溯源结果难以简单指定一个单一的“归还地”，使得遗骸处置的伦理困境变得复杂，难以实现真正地“落叶归根”。
从一开始，这个项目就建立在与当地政府、“被解救非洲人”咨询委员会和当地社区持续协商的基础上。例如，开展遗骸研究之前征得了本土居民的同意，实验得出结果后研究团队专程面向公众做了科普宣讲……
“项目从来不只是科学分析。它帮助我们深入地了解他们来自哪里的同时，也突出了其来源的多样性。”圣赫勒拿国家信托基金主任海伦娜·贝内特曾表示，“这种多样性影响了我们关于应当如何以最恰当方式纪念他们的讨论，并最终为2022年在圣赫勒拿岛上，郑重重新安葬这些遗骸的决定提供了依据。”
正如该研究主导者之一汉内斯·施罗德所言：“科学无法抹去历史的暴力，但能够提供证据，支撑有知情、符合伦理的纪念与遗存保管决策。”
“整个决策过程由海岛本土社区主导，区别于常规的纯学术考古，这正是本研究极具伦理价值的亮点。”王学烨说道。
跨大西洋奴隶贸易是人类历史上规模最大的强迫人口迁移。据跨大西洋奴隶贸易数据库，15世纪至19世纪，至少1250万非洲人被贩卖至美洲和欧洲。
2026年3月25日，奴隶制和跨大西洋贩卖奴隶行为受害者国际纪念日当天，联合国大会通过第80/250号决议，正式将“贩卖被奴役非洲人和基于种族对非洲人进行物化奴役行为”定为最严重的危害人类罪。
科学考古研究填补了这群人原生来源的证据链，也让这段沉默的历史被重新审视。
王学烨目前正在筹备第二篇相关研究，计划新增五种同位素联合检测，进一步降低多解性、提升细分溯源精度，或许未来广泛应用于古人类扩散、帝国边疆与跨文化交流，以及殖民扩张和强迫迁徙等不同迁移类型的考古场景。
“科学无法让逝者复生，但至少可以告诉他们，你们没有被遗忘。”她说道。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aeb3661
四川大学考古科学中心特聘副研究员王学烨。受访者供图
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