作者:晋楠 来源:中国科学报 发布时间:2017/7/27 10:15:59
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世界最大碳测年数据库初现端倪
可供科学家研究考古问题 绘制人类迁徙模式

 

世界最大放射性碳测年数据库中包含来自加拿大麦克劳德堡附近遗址的信息。图片来源:Witold Skrypczak/Getty

放射性碳测年法长期以来用于揭示从古骨骼到木制手工艺品等有机材料的年龄。

现在,科学家在将这些积累的数据用于更广泛的用途,如发现人类迁徙的模式。一个加拿大数据库正准备帮助全世界研究人员整理这些考古学和古生物学数据宝藏,以解决困扰碳测年法多年的问题。

加拿大考古放射性碳数据库(CARD)建立于20世纪80年代,从2014年开始正在进行一次扩张。这个数据库目前拥有来自70个国家的7万份放射性碳测定年代记录。其最新的工作旨在让该站点背后的软件开放资源,使其更容易让其他研究团队建立自己的CARD版本,同时向主数据库贡献核心信息。首个类似站点有望今年上线。

美国拉勒米怀俄明大学的Robert Kelly表示,也有其他的放射性碳数据库,但CARD是目前最大的。Kelly正在为CARD收集数据,他表示,CARD也是目前唯一拥有全球雄心的相关数据库。“这是大数据,也是我们行动的方向。”Kelly说,“我们已经用了60年进行放射性碳测定年代,如果它们都在一个地方,你就可能用它们做很多事。”

放射性碳测定年代是利用材料中的放射性同位素碳—14稳定的碳原子比值确定曾经存在的一个样本的年龄。研究人员在分析过程中需要考虑大量的因素,包括要测试的材料种类以及有机物并入不同碳同位素时比值的变化,以此产生准确的年龄。

科罗拉多州拉斐特放射性碳测定年代咨询专家Thomas Stafford说,过去,这些信息并不经常与碳测定年代一起发表。一个全球性数据库将能确保这类信息伴随着每个数据点,他表示,如果未来需要重新计算数据,那么将可以使用它们。

中央数据库还可以更容易地找到此前发表的放射性碳的数据。“我已经在这一领域工作了20年,上个月,我发现一个自己并不知道其存在的数据集。”CARD主任、温哥华不列颠哥伦比亚大学古人类考古学家Andrew Martindale说。

Kelly表示,单一数据集最引人注目的原因是可以实现数据挖掘。考虑到已经有充足的测定年代的考古发现,一些专家认为,他们可以开始进行仔细的人口评估,并跟踪人口如何跨时空移动。不过,这是一个有争议性的新想法。

其他人认为,这样的数据集可能会因为考古学家对某一特定区域或时间段的兴趣而产生偏见:一个特定地点或时间的放射性碳测定年代的丰富程度或可反应一名研究人员的聚焦点,而非真正的统计学变化。Kelly表示,但CARD数据库的规模正在扩大,足以消除这些因素。

2015年,Martindale和同事利用CARD制作了首张洲际范围内人类在过去1.3万年在南北美洲生活的地图。Martindale计划挖掘数据确定及量化因战争或移居而导致的北美人口变化,这些现在仅可通过土著居民的传统故事来了解。

然而,Martindale表示,扩大CARD也存在困难。诸如精确的地点定位等信息在一些国家必须保密,以避免发生抢劫。而包括一项考古发现的内容或准确的测试方法等在内的元数据则很难量化。

“一个日期中包含的很多,它不只是一个数据。”英国牛津大学放射性碳加速器装置副主任Tom Higham说。他担心,将所有这些信息挤压到一个数据库以及从拥有这些数据的人那里获得许可可能会让这个“有价值的任务变得徒劳”。

资金也是一个问题。“所有人都认为我们应该有一个全球档案,但资助机构却一直在寻找具体的研究问题。”Martindale说。为了避开这些问题,他将让CARD的软件开源,这样一来,其他团队就可以根据需求建立自己的站点复本。而其核心数据也可以被吸收到CARD数据库中。“这将会分散经费。”Martindale说。

渥太华的高精度同位素实验室——A. E. Lalonde加速器质谱实验室(AMS)正在用首个类似复本与Martindale协作来组织他们的数据。AMS实验室技术员、该工作负责人Carley Crann说,他们希望完成一些事情并在明年开始运行。

“这些数据属于那些为它支付费用的人。”Martindale说,“如果我们可以让人们轻松做到这一点,那他们只需要按下一个按键表示‘是的,把我的数据上传到CARD’,我们相信他们会这样做。”(晋楠编译)

《中国科学报》 (2017-07-27 第3版 国际)
 
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