5月10日，山東大學文化遺產研究院人類演化研究團隊在國際著名學術期刊Journal of Archaeological Science: Reports發表題為"Disentangling carcass processing activities and the state of worked hide from use-wear patterns on expedient bone tools: A preliminary experiment"的研究論文，報道了舊石器時代骨器功能研究的新方法與新進展。論文第一作者是山東大學文化遺產研究院博士研究生馬舒文，通訊作者為本校Luc Doyon教授和李占揚教授。參加研究的還有本校張亞盟助理研究員。
了解權宜骨器在過去技術系統中的作用是研究人類文化演變的核心問題。依據這些工具表面記錄的使用磨損模式，它們通常被認為用于獸皮加工活動。然而傳統的使用磨損分析基本上是定性的，不能反映民族學記錄的獸皮加工技術和過程的多樣性。此外，剝皮、切肉與加工獸皮產生的痕跡極易混淆。為了克服這一局限性，團隊以靈井許昌人遺址距今12.5-10.5萬年的骨器為依據進行了一項實驗研究：在一次剝皮、五次獸皮加工和兩次切肉活動中使用未經修理的權宜骨器。在不同倍數（100~800倍）的SEM下和50倍的共聚焦顯微鏡下對使用磨損模式進行了定性研究（圖一），結合物理學與機械工程學中表面粗糙度（Surface texture）概念和機器學習中的靈活判別分析（Flexible discriminant analysis，FDA）的定量分析來推斷骨器功能（圖二）。
圖一 實驗骨器的SEM和共聚焦顯微鏡定性研究
該研究強調了共聚焦顯微鏡和表面粗糙度在使用磨損研究中的重要性和FDA在這一過程中的相關性。表面粗糙度指材料表面波距小（<1mm）、波高低的微觀幾何形狀誤差。FDA使用預測因子的非線性組合來模擬每組內變量之間的多變量、非正常或非線性關系，是一種基于線性判別分析（LDA）靈活性更強、具有更好準確性和更強魯棒性的分類算法。
本研究使用共聚焦顯微鏡提取了使用區域10個ISO25178表面粗糙度參數（Sq、Ssk、Sku、Sal、Sdr、Smc、Vvv、Spc、Smc_m、Spc_m）進行分類分析，結果表明FDA在80%的情況下可以準確預測剝皮、獸皮加工和切肉活動。這項實驗為接下來的靈井許昌人遺址骨器研究提供借鑒，是探索早期人類使用工具行為能力的新路徑。
圖二 使用區域表面粗糙度參數的FDA和PCA分析
Journal of Archaeological Science: Reports為科技考古的國際專業期刊，該刊主要發表自然科學技術與方法應用于考古學的高質量論文，在國際上享有較高的聲譽和學術影響力，為A&HCI收錄的頂級期刊（一區）。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2023.104027
