泥河湾盆地科学研究源头再探——从哈佛大学馆藏中国鸵鸟蛋化石说起

夏秀敏 刘文晖

泥河湾盆地是中国旧石器时代考古学以及第四纪地质学各分支学科，如地层学、古生物学、古环境学、年代学等研究的热点区域，在国内外享有盛誉。

泥河湾的各类著述中，通常将泥河湾盆地科学研究的开端追溯至1924年。当年，美国地质学家巴尔博（George B. Barbour）考察泥河湾盆地，并在《中国地质学会志》发表了该区域地貌特征和地层的短篇《注记》。巴尔博长期被视为泥河湾盆地的科学拓荒人。

其实，早在1898年美国著名地质古生物学家东方仁（Charles Rochester Eastman，1868-1918）就在《哈佛大学比较动物学博物馆通报》32卷7期发表了张家口西宁县（今阳原县）窑官庄出土的鸵鸟蛋化石，代表了泥河湾盆地地质古生物研究的真正开始。这件化石现收藏于哈佛大学比较动物学博物馆鸟类部，标本编号MCZ Ornithology 352279。

泥河湾盆地最早发现的安氏鸵鸟蛋MCZ Ornithology 352279 (哈佛大学比较动物学博物馆Jeremiah Trimble先生供图，谨致谢) A.正面（风化面，表面有明显凹坑）；B.反面(埋藏面，表面光滑)

美国地质古生物学家东方仁，年少时求学于哈佛大学、约翰霍普金斯大学，并在慕尼黑大学获得博士学位。毕业后先供职于纽约、新泽西等州地质调查所，后在哈佛和拉德克利夫学院教授过一段时间地质学和古生物学，1910～1913年任匹兹堡卡内基博物馆主任和匹兹堡大学教授，1913年后供职于纽约的美国自然历史博物馆。除研究工作外，他还担任美国古生物学会编辑和美国自然历史博物馆编辑，并将德国学者Zittle的德语巨著，3卷《古生物学》翻译成英文出版。

东方仁在1898年的文章中，详细介绍了这件鸵鸟蛋的来源，并对鸵鸟蛋化石进行了形态学研究。1923年，安特生（Johan Gunnar Andersson，1874～1960）在其《中国北部之新生界》中，披露了他与当事传教士的往来信件，进一步澄清了这件化石的产出时间和地点。综合东方仁和安特生的记录，我们可以还原这件鸵鸟蛋的发现和流传过程。

美国地质古生物学家东方仁（Charles Rochester Eastman,1868-1918）（来自网络）

哈佛大学比较动物学博物馆藏品目录（部分）（蓝框部分为泥河湾鸵鸟蛋记录信息）https://iiif.lib.harvard.edu/manifests/view/ids:17527920

1895年秋，西宁县（今阳原县）窑官庄一农民在一个6米高的山坡脚劳动时，发现了2颗“龙蛋”，1颗破碎，1颗完整。他将这颗完整的蛋带到了张家口兜售。该村民的内兄或内弟，二马坊村民金存德(Chin Ts’un Te，音译)，在张家口美国公理会教堂作厨师，还有一些熟人也在该教堂帮工。于是，这颗蛋化石被以300钱的价格（相当于当时18美分）卖给了该教会教士雷云霄（William Parmelee Sprague，1843～1919），在场的还有教士罗雅各（James Hudson Roberts，1851～1945）。随后，雷云霄教士与发现者一起，实地考察了化石发现地。化石发现于山坡脚地表下20英尺，围岩为黄土或粘土，破碎的那颗没有保留。雷云霄在该化石的一端切了直径1.5厘米的洞，确定里边没有结晶，证实是蛋化石而不是结核。1896年春，罗雅各返回美国时，受雷云霄之托，将蛋化石带回，兜售于美国科研机构。最终被哈佛大学比较动物学博物馆购入收藏至今。

在哈佛大学的化石档案中，该化石的采集者被记录为W. P. Sprague，即美公理会教士雷云霄。根据国内学者对清末及民国基督教研究，雷云霄的生平大致清楚。他于1874年来中国传教，驻张家口，初期负责向蒙族传教，1876年转而负责向汉族传教，游历地点由蒙古转为蔚州（今蔚县）等地，何时离开中国不详，1919年于美国纽约肖茨维尔故去。有资料显示雷云霄1908年仍在处理张家口公理会事务，1909年张家口公理会教务由新来的美普会教士海宁尔（Charles S. Heininger）接办，雷云霄或在1909年左右返回美国。鸵鸟蛋化石发现者到张家口兜售化石时（1895年），雷云霄已经在张家口20余年，较罗雅各的年资高。他还与化石发现者一道实地考察了化石产地。可惜的是，在安特生准备深入探讨中国鸵鸟蛋相关问题的时候（约1918～1919年），雷云霄已经弥留或者去世，东方仁亦然。所以安特生只能与罗雅各反复写信沟通当时的情况。

窑官庄鸵鸟蛋化石地点在张家口地区的位置1.窑官庄；2.姚家庄；3.青圪塔；4.化稍营；5.二马坊；6.泥河湾；7.小长梁；8.红崖扬水站；9.哈佛大学网站错误标注的化石产地（张家口市区附近）（阳原盆地和蔚县盆地为通常认为的“泥河湾盆地”）

根据近代基督教新教史相关研究，罗雅各的生平基本清楚。他本科毕业于耶鲁大学，1877年来华传教兴学，初驻北京。1880年由北京转张家口，在西豁子购地30亩立会设堂。1900年义和团运动期间避道蒙古返回美国。义和团运动后返回中国，出版了蒙古避难经历，是研究近代蒙古社会的重要参考资料。1906年携眷离开张家口回国，1945年在美国康涅狄格州故去。雷云霄购得鸵鸟蛋化石后，次年委托罗雅各回国时带回。东方仁对化石产地的记录，均来自罗雅各的叙述。当时，罗雅各已经在张家口传道15年左右，对阳原、蔚县一带地理非常熟悉，描述全面准确（见后文附录译文）。另外，1919年2月17日，罗雅各致信安特生，澄清鸵鸟蛋化石出土时间是1895年秋，而不是东方仁1898年所说的4～5年前（哈佛大学网站上记录为1891～1892年）。此澄清可信。据悉，公理会传教士总部与派出的差会曾有协议，外派的传教士10年可以回美国休假1次，通常休假1～2年。1896年罗雅各返美，应是难得的假期（外派20年），印象很深刻，化石发现于其返美前半年，不至有误。

鸵鸟蛋化石的具体产地，东方仁在1898年的文章中没有明确说明，仅说发现者是窑官庄人。这可能是1919年初或更早时候安特生首次致信罗雅各咨询的问题。1919年2月17日，罗雅各给安特生的回信，表示化石发现者是青圪塔村民（当时属宣化），而非窑官庄（当时属西宁）人。后安特生再次致信罗雅各求证，足见其谨慎。1921年10月11日罗雅各回信，表示窑官庄可能是姚家庄之误，言之凿凿称窑官庄与这事没有关系，关键证据是二马坊村的金存德（音译），他是罗雅各在张家口时候的厨师，也是化石发现者的内兄弟。罗雅各根据1921年8月27日海宁尔的来信，得知此厨师还在世，但已经离开张家口回二马坊村里居住了。

我们认为，虽然罗雅各第二次回信语气肯定，但证据并不充足。“1921年8月27日海宁尔来信”的性质不明。如果是罗雅各接到安特生二次来信后，特意发信给海宁尔请其寻找前厨师帮忙查证，则论述相对可靠（时间间隔允许）；如果海宁尔来信只是教士间日常往来，分享传教情况时提到了前厨师回家的情况，其他由罗雅各自行回忆（已经过去25年以上），则论述并不可靠。

清末民初，阳原蔚县一带，行政区划反复变更，或属宣化，或属西宁，不易分辨。但自然地理情况很清楚，相对于桑干河与壶流河汇流处，窑官庄在西，而姚家庄在北。东方仁1898年明确表示，“壶流河……在窑官庄东3英里处与桑干河汇流”，不存在笔误。另外，东方仁的记述中，以窑官庄为中心，还涉及盆地内众多的地点，方位和距离清楚，替换成姚家庄，反而不准确。因此，我们倾向于采信东方仁最原始的记述，化石是窑官庄人发现的，发现地点可能离窑官庄不远。

淋积型铀矿化产于构造破碎比较发育地带，受氧化带发育深度限制，矿化规模延深较小，一般矿化富集于氧化—还原界面附近。主要分布在河西堡以东区域，如金边寺矿床(1204)，4118、4350等矿化点和大量异常点。

鸵鸟蛋化石的发现者，没有留下名字。罗雅各1921年10月11日写给安特生的信中表示，这个人他很熟悉，但一时想不起名字了。这也是我们觉得他没有专门致信海宁尔求证的原因。当然，还有另一种可能：这个人后来由新教公理会改信了天主教，罗雅各不愿提起他的名字（罗雅各特意点出了他改信天主教一事）。据悉，义和团运动以后，张家口地区的罗马天主教拿到了巨额赔款，势力更大，重建教堂、医院等，还给予每位入会者现金补助，部分公理会问道者和信徒因此加入天主教会；而基督教公理会受义和团运动冲击，虽经数年振作，仍难以恢复，最终于1909年将教务交给美普会。20世纪20年代巴尔博和桑志华等考察本区，泥河湾文森特（Ernest Vincent，或译作樊尚）神父起到重要推动作用，他属天主教。

当然，姚家庄与窑官庄均位于阳原盆地内，即东方仁所称的“西宁河谷”，位于今天范围最小的“泥河湾盆地”（西以水峪口-虎头梁为界）定义内，大者（桑干河上游盆地）自不必说。无论该鸵鸟蛋化石产自姚家庄还是窑官庄，都无损这一发现是泥河湾盆地内最早地质古生物研究的史实。东方仁和罗雅各清楚定义了“西宁河谷”，对其范围、走向描述之清楚，甚至超过1926年发表时模糊不清的“泥河湾盆地”；他们还认识到，“西宁河谷”（阳原盆地）与“蔚州河谷”（即蔚县盆地）地质结构的一致性，确定曾经存在一个统一的古湖；认识到桑干河大峡谷形成时代较晚，古湖排干是比较晚近的事情；确定古湖之后存在一个干旱期，沉积了黄土，鸵鸟蛋化石产自黄土砂砾石层，时代不早于更新世。

上述事实表明，东方仁虽然没有实地考察泥河湾盆地，但有深厚的地质古生物素养，尤其是他在慕尼黑攻读博士，熟悉德国大地质学家李希霍芬的黄土风成学说，通过有意询问熟悉该地情况的罗雅各，完全能够掌握研究需要的信息。东方仁与罗雅各二者合作，共同完成了对这一区域基本地质情况的分析。相比于1924年巴尔博的短篇《注记》，1898年的研究毫不逊色。

东方仁及安特生著作中各地点之新旧拼音对照表

值得一提的是，1918～1921年，安特生对中国的鸵鸟蛋化石投入了极大的兴趣和精力，包括这件最早发表的中国鸵鸟蛋化石，主要目的是借助鸵鸟蛋分析中国黄土的成因问题。与东方仁一样，安特生也支持李希霍芬的黄土风成学说，他在《中国北部之新生界》以及《黄土的儿女》等著作中均辟专门章节论述。他认为黄土中发现的鸵鸟蛋可以有力支持这一学说：鸵鸟蛋壳薄而易碎，却常常在黄土分布区成组发现，有力驳斥了黄土水成学说，与黄土风成理论契合。他为了深入探索鸵鸟蛋问题，甚至一定程度上延迟了仰韶遗址的发现和发掘。1918年12月8日，安特生初次到访仰韶村，是为了寻找古生物化石，完全没有注意到仰韶遗址的存在，还在之后赶到郑州传教士A. C. Louthan处查看鸵鸟蛋。1920年12月，技工刘长山从仰韶村带给安特生大量石器和少量陶器，安特生推测当地存在一个大的史前遗址。但是1921年4～5月，安特生仍用大量时间在河南考察鸵鸟蛋及其堆积。1921年4月18日，安特生第2次进入仰韶村，发现了彩陶片及其原生地层。但直到这时，他还是对巨大的史前鸵鸟蛋更感兴趣（安特生自述）。1921年4月19日，他终于在渑池县郭峪沟地层中亲手发掘到鸵鸟蛋，自觉彻底解决了这个问题，才将注意力转移到仰韶遗址。1921年4月21日，再次对仰韶村文化层进行了更细致的踏查，随后于当年10月27日至12月1日进行了发掘，中国现代考古学由此诞生。黄土研究，是中国第四纪地质学的重大问题。刘东生先生发展了李希霍芬的学说，提出了新风成理论，取得了黄土研究的成功。时至今日，再次回顾东方仁、安特生等对阳原盆地这件鸵鸟蛋化石的研究，不得不慨叹他们的学术敏锐性。基于1921年鸵鸟蛋问题（渑池郭峪沟确定鸵鸟蛋原生层位）和仰韶遗址相继取得突破，安特生的学术兴趣转移至考古学，未再继续关注东方仁的研究，未能实地考察阳原盆地，也错失了泥河湾盆地重大发现的机会。

1924年以后，随着盆地内大量早期动物化石以及古人类遗址的发现，泥河湾盆地的研究热点转向下部的河湖相地层，而上部的黄土堆积或水下黄土堆积，仅有少量研究。加上19世纪末20世纪初以来的一百多年间，宗教更替、区划变更、地名改易、拼音系统改革（见68页附表）、学术热点转移、中西方交流断续等等，各种因素交织，当代中外学界对东方仁及安特生的工作已非常陌生。

有鉴于此，我们将东方仁对该鸵鸟蛋来源和产地情况的记录，摘译于文后（附录），以便参考。目前所见，这是科学文献中对“泥河湾盆地”（西宁河谷）的最早记述。毫无疑问，正是1898年东方仁对哈佛大学馆藏“西宁河谷”鸵鸟蛋的研究，拉开了泥河湾盆地地层古生物研究的序幕。

致谢：作者衷心感谢江苏省社会科学院李楠博士，她提供了基督教公理会在华情况的相关研究资料。感谢中国科学院古脊椎动物与古人类研究所高星、董为、卫奇、李强等研究员，批阅文章初稿并提出宝贵建议。感谢北京大学江左其杲博士帮助查找哈佛大学比较动物学博物馆联系方式。

附录：

科学文献中对“泥河湾盆地”（西宁河谷）的最早记述——中译文

节译自

C. R. 东方仁，1898. 中国北方的赫尔松鸵鸟Struthiolithus chersonensis遗存，以及对鸵鸟分布的评注. 哈佛大学比较动物学博物馆通报, 32(7): 127-144.

C. R. Eastman, 1898. On Remains ofStruthiolithus chersonensisfrom Northern China, with remarks on the distribution of Struthious Birds. Bulletin of the Museum of Comparative Zoology at Harvard College,32(7):127-144.

P129

4～5年前，一个中国农民在一个约6米高的山坡坡脚劳动时，发现了2颗“龙蛋”[两颗蛋一同发现，这种情形完全符合欧文（Owen）的意见，恐鸟产卵可能是成对的。参考：已灭绝的新西兰无翼鸟，卷1，320页，1879年.（本文所有注释均为东方仁原文自注，笔者仅翻译）]，1颗破碎，1颗完整。该农民想着完整的这颗可能有些商业价值，就将其带到了张家口（Kalgan），售卖给了美国公理会教士雷云霄（William P.Sprague）。在场的还有同在中国多年的教士同伴罗雅各（James Hudson Roberts）。次年春，罗雅各返回美国，受雷云霄之托将蛋化石带回，向美国科研机构兜售。最终这件标本被购给哈佛大学比较动物学博物馆收藏。

传教士们雇用的工人们很熟悉化石发现者，他是窑官庄（Yao Kuan Chuang）人。这是西宁（Hsi Ning）的一个小村庄，距离张家口南西南（south-southwest）55英里路程，由于当地多山，直线距离其实更近。随后，雷云霄（P130）在化石发现者陪同下，实地考察了出土地点，确定了该发现的可靠性。可惜另一件蛋化石的碎片没有被发现者保存下来。另外，雷云霄不确定这是蛋化石还是结核，于是在化石的一端切了个直径1.5厘米的洞，以查看里边是否有结晶。把光照进内部，其内壁看起来与外表面一样，内腔有疏松的钙质块，部分呈粉末状，部分薄片从内壁分离呈鳞片状。这些钙质块还保持着发现时的状态，重18.1克。某种程度上这可能代表钙化的壳膜，正如其他一些已经发现的恐鸟蛋化石。用袖珍镜观察，薄片表面未见组织结构。

描述这颗蛋化石之前，记录下区域地貌特征是很有意思的。应笔者之请，罗雅各先生惠赐了如下简述：

“张家口市位于中国北京西北140英里，人口约10万。我从1880年开始住在那儿，熟悉这座城市，也熟悉它周围的每个乡村。我到蔚州（Yü Chou）和西宁游历布道时经常造访窑官庄村。西宁河谷（Hsi Ning (Western Pepose) valley）由西南西（W. S. W.）向东北东（E. N. E）延伸，东西长超过30英里，近东部边缘处宽度可达7～10英里，但是从东部边缘向西河谷逐渐变宽。窑官庄距河谷东缘约20英里，距离北山约2英里。桑干河（Sang Kan, Mulberry Dry）是北京西北区域最大的河流，自西向东横贯河谷。除冬季外，河上没有桥，但有几个地方可以涉水而过。壶流河（Hu Liu, Pot Flow）向东北穿过蔚州，然后折向北，在窑官庄东3英里处与桑干河汇流。西宁河谷（Hsi Ning valley），除了西部边缘以及壶流河流入处，均被高出河面几百英尺的山体挡隔。桑干河与壶流河汇流处，气压计显示海拔高度约2740英尺。山体岩石裸露，被古冰川犁出石壑，过于陡峭以至稍大的岩石表面就不长草。这些岩石呈层状，以很高的角度向上倾斜，含有大量云母。在其中一个地方云母被开采出来商用，用来制作窗户玻璃。”

“蔚州-西宁河谷（Yü Chou and Hsi Ning Valleys）（P131）有巨大的黄土层，厚50至100英尺；但是这些黄土或黄色粘土，已经被桑干河从其北部的土地上冲走大部分，以至砂和砾石居多。无论从何处山中淌出条溪流，土地都变得非常肥沃。靠近西宁河谷（Hsi Ning valley）东部边缘处，桑干河进入了狭窄的峡谷，在峡谷中穿行10或13英里后，流到保安的较低河谷中（the lower valley of the Pao An）。以上这么多河谷，曾经是一个湖，周围群山环抱。这方面的证据确凿无疑。至于西宁河谷（Hsi Ning valley），中国人说他们的历史有记录其一直被湖水占据，直到约公元1000年水切开山体，湖水才排干。这事被赋予的时期如此之近，加上中国历史常常准确，似让这个故事可信，尤其是土地结构显示这事必然发生过。现在，（西宁）河谷精耕细作，百户之村相距仅仅只有2到3英里。这里的土壤几乎都很贫瘠，而且多砾石，但是里边的石头被太阳加热后晚上会散发出热量，另外北边山上经常下雨；然而，气候总体上相当干旱。”

“窑官庄以北是引人注目的80英尺厚红色岩石层（喷发堤？），垂直插进山体。它与棕色的山脉形成鲜明对比，当地人称它是一条巨蛇的痕迹。窑官庄以西8英里，是一条小圆卵石和岩石碎块构成的脊（蛇形丘？），从北山脚下延伸至河边，长约2英里。再往西是大量的环形山，最宽的直径约2英里，还有许多稍小的环形山。窑官庄西南17英里处，（桑干）河的对岸，是浮图讲（Fu T'ou Chiang）煤市，用骡子从南山运来大块大块的煤。这煤有两种，一种冒烟，一种不冒烟；这两种煤的主要特点是，一旦点燃一块煤的任一部分，整块煤会慢慢燃尽，只留下白色灰烬。一块拳头大小的煤，用灰盖着，可以燃烧一整夜。”

参考冯·李希霍芬(von Richthofen)（斐迪南·弗莱厄尔·冯·李希霍芬，中国.卷I.-III. 柏林，1883）和彭拜莱（Pumpelly）（拉斐尔·彭拜莱，穿过美洲和亚洲，第2版，纽约，1872年）关于中国地质的著作，可以发现上述描述与这些作者对周围地区的描述基本一致。他们都评论了相对较近时期内发生的干旱化，并注意到沿山腰的古岸线遗迹。桑干河的下段流过一个向斜山谷，上段流过若干黄土盆地，我们的化石就是从其中一个盆地出土的。（P132）根据冯·李希霍芬的说法（上述引文，第344页及之后。在惠特尼的《气候变化》一书中，引用第一卷第110页的话如下:“在中亚地区，干旱气候已盛行了很长一段时间，这可以说是一个确定无疑的事实。）这些盆地的表层沉积物是在没有出口的孤立的盐湖底部沉积的，之后被冲积碎屑部分掩埋。沟谷切割古湖床深度适中，排干水的桑干河（大）峡谷狭直，证实这一事件发生的时期不算久远。无论如何，可以肯定的是，出土蛋化石的砾石层年代不可能比更新世更早。