5月10日，山东大学文化遗产研究院人类演化研究团队在国际著名学术期刊Journal of Archaeological Science: Reports发表题为"Disentangling carcass processing activities and the state of worked hide from use-wear patterns on expedient bone tools: A preliminary experiment"的研究论文，报道了旧石器时代骨器功能研究的新方法与新进展。论文第一作者是山东大学文化遗产研究院博士研究生马舒文，通讯作者为本校Luc Doyon教授和李占扬教授。参加研究的还有本校张亚盟助理研究员。

了解权宜骨器在过去技术系统中的作用是研究人类文化演变的核心问题。依据这些工具表面记录的使用磨损模式，它们通常被认为用于兽皮加工活动。然而传统的使用磨损分析基本上是定性的，不能反映民族学记录的兽皮加工技术和过程的多样性。此外，剥皮、切肉与加工兽皮产生的痕迹极易混淆。为了克服这一局限性，团队以灵井许昌人遗址距今12.5-10.5万年的骨器为依据进行了一项实验研究：在一次剥皮、五次兽皮加工和两次切肉活动中使用未经修理的权宜骨器。在不同倍数（100~800倍）的SEM下和50倍的共聚焦显微镜下对使用磨损模式进行了定性研究（图一），结合物理学与机械工程学中表面粗糙度（Surface texture）概念和机器学习中的灵活判别分析（Flexible discriminant analysis，FDA）的定量分析来推断骨器功能（图二）。

图一 实验骨器的SEM和共聚焦显微镜定性研究

该研究强调了共聚焦显微镜和表面粗糙度在使用磨损研究中的重要性和FDA在这一过程中的相关性。表面粗糙度指材料表面波距小（<1mm）、波高低的微观几何形状误差。FDA使用预测因子的非线性组合来模拟每组内变量之间的多变量、非正常或非线性关系，是一种基于线性判别分析（LDA）灵活性更强、具有更好准确性和更强鲁棒性的分类算法。

本研究使用共聚焦显微镜提取了使用区域10个ISO25178表面粗糙度参数（Sq、Ssk、Sku、Sal、Sdr、Smc、Vvv、Spc、Smc_m、Spc_m）进行分类分析，结果表明FDA在80%的情况下可以准确预测剥皮、兽皮加工和切肉活动。这项实验为接下来的灵井许昌人遗址骨器研究提供借鉴，是探索早期人类使用工具行为能力的新路径。

图二 使用区域表面粗糙度参数的FDA和PCA分析

Journal of Archaeological Science: Reports为科技考古的国际专业期刊，该刊主要发表自然科学技术与方法应用于考古学的高质量论文，在国际上享有较高的声誉和学术影响力，为A&HCI收录的顶级期刊（一区）。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2023.104027