中华文明探源|用同位素还原舌尖上的古代中国
2023-07-14 上海

青年报·青春上海记者 刘昕璐 

俗话说“民以食为天”,食物与人类演化具有重要的因果关系。考古遗址里的人骨、牙中的稳定同位素比值,记录着人类的生活密码,能够帮助研究者探源人类演化史和文明演进史。

复旦大学科技考古研究院、文物与博物馆学系教授胡耀武是中国稳定同位素生物考古领域的领军人物之一。最近,胡耀武接受青年报·青春上海的专访,以稳定同位素为视角一窥古代人类食物结构的演变,用精准的研究数据,揭开“舌尖上的中国”演化史的一角。“相比丝绸之路,横跨整个欧亚大陆的粟类作物,才是东西方文化交流的最早见证者。”胡耀武这样说道。

 ◇ 稳定同位素揭示食物水平上“物以类聚” ◇ 

如果说,DNA记录了人类的遗传密码,那么,同位素则记录了人类的生活密码。通过人体组织同位素比值的诠释,我们可以很好地了解人类演化史和文明演进史。

“自然界的食物天然就存在着稳定同位素比值之间的差异。当这些动植物被人类消化吸收,就会转化成骨骼的组成部分。‘我即我食’正是说的这个道理。由此,根据人骨的同位素比值,我们就可以追溯其食物来源。”胡耀武通俗地解释稳定同位素背后的重要意义。

原来,我们的骨和牙主要由骨胶原等有机物和羟磷灰石等无机物所组成。食物的稳定同位素比值会沿食物链传递至这些组织。牙齿,就像树木的年轮,忠实记录了生命体一生(婴儿至成年期)中摄取的食物信息。通过对骨和牙的化学分析,研究这些成分中稳定同位素比值,就可追溯人类所食的食物来源,推测出当时个体的饮食习惯。胡耀武的研究方向就是利用稳定同位素分析技术,探索我国先民的生存方式及演变、农业起源和传播、动物驯化及饲养策略等重要考古问题。

“我们常吃的水稻、水果、小麦、大麦,都是属于典型的碳3的植物,其碳同位素比值是负的。反过来,高粱、甘蔗、玉米都是典型的碳4的植物,其碳同位素比值偏正。这两者之间碳同位素比值存在典型的差异。另一方面,植物和动物在氮同位素比值上同样存在差异。根据食物类型不同,可以实现食物水平上的‘物以类聚’,辨别不同食物水平本身的同位素差异,这种差异被现在食品化学用于追踪食品的真实性。”胡耀武说。

古代人类食物来源和生存方式的差异,使得不同时期、不同地域的人群组织的稳定同位素比值也大相径庭。因此,通过对人群稳定同位素数据的分析与比较,即可区分不同生存方式的人群,实现同位素视角下的“人以群分”。这便是稳定同位素分析的理论基石。

相比于政治、经济、文化的古代史料记载,关于食物的记载较少,特别是在史前时代和早期历史,中国古人的生计怎么形成、发展和演化,我们其实了解并不多。所幸,这些年,考古学的发展为研究带来新的契机,不仅有相关食物的实物发现,而且,科技的介入让我们有更多手段去了解古人的生计。

 ◇ 粟黍在中华文明起源中有重要作用 ◇ 

当下,中华文明起源,不仅是我国学者潜心研究的重大课题,也是国际学术界持续关注的研究课题。

考古发现的文化遗存是古人历史活动的产物,呈现的是不同时期的古代物质文化面貌、古人日常生产生活状态以及各地的文明发展进程等。如今,运用生物学、分子生物学、化学等学科的最新技术,科学分析文化遗址的年代、自然环境、人类体质特征和健康状况、农业、手工业、生产关系等状况,可以获取更加丰富、更加全面的古代人类活动信息,探究古代历史发展中的诸多细节。

胡耀武说,通过对我国自新石器时代至历史时期多个考古遗址人骨同位素的分析,已经昭示了粟作农业不仅是中华文明形成的物质基础,更是中华民族的饮食文化基因,对促进民族间的融合和中华民族共同体的形成具有重要作用。“粟作农业也将古代游牧民族与农耕民族的命运紧密相连,成为我国古代民族交流融合的‘粘合剂’,为民族之间的融合乃至中华民族的形成奠定了物质和文化基础。”

8000年前一直到4000年前左右,横跨前仰韶、仰韶、龙山、夏代等时期人群的同位素数据显示,8000年前的人群食物来源,虽然出现一些碳4同位素(粟类食物,包括粟黍或者以粟黍副产品为食的动物)的信号,但仍非常弱。这反映了此时期粟黍尽管已经有所发展,但人群依然主要依赖狩猎,农业是一个辅助阶段;但到了仰韶时期,也就是7000年前之后,人骨的同位素比值明显偏正,集中展现了当时粟作农业大发展,人群极度依赖粟作农业;这种情形一直持续至龙山到二里头夏代。中国北方地区的粟作农业,自仰韶以后已经成为人类社会非常重要的生产方式,是支撑了中华文明形成的物质基础。

“不仅如此,家养动物的驯化,也离不开粟类作物的蓬勃兴起。小小的粟支撑起大大的国,这反映了粟黍在中华文明起源中的重要作用。这方面仍有待继续研究。我们正在开展国家重点研发项目,旨在通过人和动物骨的同位素分析探讨北方旱作农业的起源与发展,期待增添更多的研究证据。”胡耀武说。

胡耀武所指的这个项目是国家重点研发计划“中国北方旱作农业起源、形成与发展研究”,由国内多个考古所和重点高校院所联合实施。据预计,该项目将于2025年完成,相关研究成果也将不时予以公布。

 ◇ 粟类作物是东西方文化交流的最早见证者 ◇ 

粟不仅在国内大放异彩,还不断扩散至欧亚大陆的西端。“大约5000年前,整个欧亚大陆就已开始了食物全球化的进程。”胡耀武科研团队根据纵贯欧亚大陆考古遗址中人骨的同位素数据,制作了一张“食物地图”。中国黄河流域的人群,皆主要以粟类食物为食;新疆和中亚则呈现麦粟食物混食的情形;欧洲人群也时有对粟类食物的摄取。显然,人骨同位素数据清晰反映了粟类作物自黄河流域不断向西辐射至中亚和欧洲的进程。

“这是一条我们勾绘的粟黍西传的同位素之路,揭示了粟类作物的传播对中亚乃至欧洲地区人类社会的重要影响。”胡耀武认为,相比丝绸之路,横跨整个欧亚大陆的粟类作物,才是东西方文化交流的最早见证者。

这样的发现,正是通过人骨中的同位素分析展现出来的。近期,欧洲的多个学者也同样高度关注相应的问题。“这展现了黄河流域在整个欧亚大陆史前文明发展中的重要性,中华文明从来不是故步自封的,而是很早就参与了中西文明互鉴。”胡耀武介绍道。

在实验室里,古代人群的骨骼,就仿若一个个密码箱,等待研究人员分析破译。在胡耀武看来,考古学是关于人的科学,而运用同位素的分析方法,属于典型的跨学科属性的科技考古分支,它面向的是人文问题,但运用的是自然科学的方法。他常常对学生们说,在研究中要享受工作的乐趣,增强科研的使命感。他也相信,在当下中华民族全面复兴的好时代,一定会有越来越多的与中华文明起源和发展相关的稳定同位素生物考古重要成果喷涌而出。

青年报·青春上海记者 刘昕璐

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报

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