该研究方向下设人类演化、古地磁、地学考古、植物考古、动物考古、体质人类学、稳定同位素和分子考古等8个实验室。其中山东大学的植物考古实验室是全国高校中最早成立的植物考古实验室，人类演化实验室是目前全国高校中仅有的相关实验室，稳定同位素考古实验室和分子考古实验室也是目前全国高校相关实验室中空间和设备配置最优越的，这都为相关研究工作的开展提供了有力支撑。

（1）人类演化实验室

人类的起源与演化一直以来都是全球范围内研究的热点问题，虽然现有证据表明最早的人科成员起源于非洲，但是随后的人属成员，例如直立人、早期智人和早期现代人的起源与演化的研究仍然扑朔迷离。中国是世界上古人类化石数量最多、种类最丰富的国家之一，充分发掘中国古人类化石的研究价值，阐明人类的起源与演化历程不仅是对中华民族自信心的提升，也是对世界知识宝库的极大贡献。

李占扬教授在河南许昌灵井发现的距今10.5-12.5万年的古老型人类--许昌人，具有早期现代人、尼安德特人和古老型人类的镶嵌特征，对于解决东亚乃至世界人类演化问题具有重要的意义。同时，该遗址出土的一个小骨片上发现了经红赭石涂染的7条平行刻划直线，这件人工制品距今11万年左右，比来自南非的最古老现代人的画作早约4万年，可能是已知最早的人工刻划作品。此外，出土于该遗址的一件13500年前的精美的微型小鸟雕塑，可以被称为迄今东亚最早的三维艺术品，改变了东亚史前艺术落后于欧洲的认识。

王伟教授在广西常年开展旧石器与古人类调查与发掘，与哥本哈根大学Enrico Cappellini教授带领的科研团队，首次在距今193万年的巨猿化石中成功提取遗传信息，并确认了这个早已绝灭的物种与亚洲猩猩存在密切的演化关系，这是在亚热带地区的化石中首次提取年代如此古老的蛋白质证据。王伟教授对东亚南部人群的古基因组开展研究，揭示了自1.1万年以来东亚与东南亚交汇处人群迁徙与互动的历史，填补了两地接壤区域人类古基因组的空白，更新了我们对两地人群交流历史的认识，还追溯了现今生活在广西地区侗傣语系和苗瑶语系人群的祖先。

（2）古地磁实验室

古地磁实验室主要研究方向为考古遗址古地磁与古环境研究。实验室瞄准当前国际考古研究中人类起源与演化、人类早期文明发展等科学问题，重点开展考古遗址磁性地层学和环境磁学研究。一方面，通过对考古遗址的文化层及出土的陶瓷器、古砖等文化遗存进行磁学方面的研究，获得古代地磁场及其长期变化。另一方面，对石笋和沉积物进行高分辨率采样，通过分析稳定同位素、微量原始、环境磁学等多种指标，高精度高分辨率地重建早期人类演化与迁移、文明起源与发展的环境背景。

（3）地学考古实验室

地学考古实验室负责处理和分析考古遗址内和遗址周边采集的土壤和沉积物，重建古代地貌和沉积环境。在近年来实际工作的探索当中，本实验室逐渐形成以土壤微形态分析为专长、配合常规地学考古分析和植物考古方向优势，以复原遗址形成过程、探究人地关系为主要目标的研究体系。

本实验室以海岱地区为重点区域，产出很多地学考古研究的成果。例如焦家遗址，本实验室利用土壤微形态、粒度分析、植硅体研究等方法，重建了焦家遗址大汶口文化中晚期城墙与壕沟兴建-使用-废弃的完整过程；用同样的方法重建丁公遗址壕沟的修建-使用-废弃过程，研究表明壕沟堆积从早期的给排水到晚期废弃经历了明显的功能变化；根据田野调查与微形态观察，提出大汶口遗址易受水患的环境特点，分析旱作农业对古人利用环境方式的影响，等等。

（4）植物考古实验室

植物考古实验室正式组建于2003年，以考古遗址出土植物大遗存和微体遗存为研究对象，以人类与植物的互动关系为视角，主要围绕农业起源与作物驯化、农业早期传播与社会复杂化等问题开展研究。拥有完整的实验设备体系，可完成木材、种子、果实、植硅体、孢粉、淀粉粒的提取与鉴定，开展全方位植物考古教学与研究。

实验室在古代农业起源与传播、农业发展与社会复杂化进程、环境与社会考古等方面成果突出。团队对济南历城张马屯遗址的科技考古研究显示，黄河下游地区的人群在约9千年前，已经从鲁中山区的洞穴移居到平原旷野，强化植物资源利用成为人们主要的生计策略。对月庄、西河、小高等遗址开展的研究表明，泰沂山北侧的后李文化居民选择在河漫滩上从事小规模的粟黍稻栽培和家猪饲养，狩猎采集尤其是捕捞（鱼和鸟）可能是人们选择在河漫滩居住的主要决定因素。

解读农业的早期传播与人类迁徙和文化传播的关系，是理解文明起源的重要途径。团队与英国雷丁大学Steven Mithen教授合作，对植物和聚落的分析表明，距今七千年前的海岱地区北辛文化扩散人群是“狩猎-采集-栽培者”，西方学者提出的“农业/人群共传播”假设不完全适用于东亚。上述相关成果发表在Antiquity等期刊，受到国际同行的广泛关注。

（5）动物考古实验室

动物考古主要以考古遗址中出土的动物遗存为研究材料，探讨动物与人之间的互动关系。目前，实验室已收集有丰富的现生比较标本，包括300多种动物，1000多个个体，涵盖哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖类、爬行类、贝类等多个门类，这些现生标本是实验室进行动物种属鉴定和分析的基础。

动物考古实验室围绕考古学中与动物相关的一系列重要课题，已经展开一系列相关遗址中出土动物遗存的研究，并在国内外相关领域的重要期刊上发表多篇成果。

（6）体质人类学实验室

体质人类学实验室现保存来自陕西、山西、山东、广西、辽宁、安徽、四川等省份92处遗址出土的9000余例人骨标本，实验室围绕考古遗址出土的人骨材料，运用多种科技手段对其进行分析，并结合考古学、历史学、民俗学等的研究成果，串联多个遗址，完成对不同地区、不同时代、不同生业模式下古代居民行为模式和生存状况的研究。

实验室研究重点在海岱地区出土的古代人骨材料，包括对海岱地区大汶口居民的枕部变形、拔牙、根管形态、人群迁徙等都进行了专门研究，全面了对海岱地区大汶口文化居民的认识，解释了枕部变形的由来以及拔牙的发生发展，同时文化因素的传播对应上了大汶口文化人群的迁徙。此外，以古代人骨为研究基础，触发更多的研究方法，包括肌肉附着区域的定量分析、CT视角下的骨骼形态、牙结石中微生物分析等，国内首次以CT扫描结合行为模式分析来研究缠足女性的骨骼，丰富了缠足后骨骼形态的认知，进一步分析了缠足对女性在长时间行走中的不利影响。实验室首次系统地梳理了古代人骨上跪坐的相关研究，并发表了《商代人骨上跪踞面的观察与分析》，是国内首篇从人骨材料出发研究跪坐的专门性研究文章，对跪踞面的分级提出了新的标准，并阐释了跪坐与商人扩张之间密切的关系，此项研究成果荣获山东省第三十五届社会科学优秀成果奖。

（7）稳定同位素考古实验室

本实验室通过分析植物、动物、人类骨骼等考古学材料中的碳、氮、硫、锶、氧等多种稳定同位素值，目前已开展一系列课题，如重建先民饮食结构、判断人群迁徙、研究家畜和农田管理策略等。

海岱地区是本实验室重点工作区域，多年来对大汶口文化山东广饶傅家、五莲董家营、泰安大汶口、章丘焦家、江苏邳州梁王城等多个遗址出土人骨和动物骨骼进行了稳定同位素分析，发表SSCI，SCI，CSSCI收录论文多篇。综合植物考古、动物考古和稳定同位素分析的研究发现，所谓大汶口文化并不是铁板一块，由于地貌、气候、遗址等级、社会经济地位、性别等因素，不同遗址间和遗址内饮食存在较大多样性。

本实验室工作的另一个重点地区是河南新郑地区。利用稳定同位素和体质人类学相结合的方法，对新郑地区史前和东周时期多个考古遗址的出土人骨进行了研究。这项研究成果说明至迟到东周时期，男尊女卑的现象很可能就已经制度化了，女性无论是在社会上还是在家庭内部都受到歧视，阻碍女性的正常身心发展。本研究首次从体质的角度分析了东周时期的两性关系，为先秦时代稀少的文献证据提供了重要补充，也为我们研究早期男女地位差异提供了新的思路。这一成果被Scientific American（科学美国人）、Nature Human Behavior、搜狐等国内外主流媒体报道，研究成果获得山东省社会科学优秀成果奖一等奖。

（8）分子考古实验室

本实验主要利用古代生物遗骸材料，使用分子生物学技术手段及方法，获取古代分子信息，结合考古学、历史学、语言学、体质人类学和古生物学等：①研究古代生物（人、动物、植物、微生物）的谱系、分子演化理论；②研究人类的起源和迁移、人群内部社会组织结构、人群的文化身份、源流及人群间的基因交流；③探讨动植物的驯化过程及农业起源、动植物迁徙传播与人群交流；④从分子水平探索古代人类和动物的食谱和疾病及其变化、自然环境构成情况等问题。