前沿科技闡釋古老文明

高科技手段不但能夠幫助解釋古人的科技智慧，還能幫助人們還原文化早期交往交流的事實(shí)，活化文明互鑒場(chǎng)景。中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院考古學(xué)與人類學(xué)系（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)科大考古系”）自2005年成立以來，積極將前沿科技手段應(yīng)用到出土文物的研究闡釋中，用科技為考古插上了“翅膀”。

藏紙牛奶“造”

造紙術(shù)的發(fā)明對(duì)世界文明的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。藏紙是藏族聚居地區(qū)所產(chǎn)紙的統(tǒng)稱，它是藏文化的載體，也是藏文化的重要組成部分。然而，藏紙的起源和發(fā)展罕有文字記載和考古實(shí)證分析。

國(guó)科大考古系教授楊益民與副教授韓賓團(tuán)隊(duì)，用放射性14C測(cè)年、顯微觀察、掃描電子顯微鏡（SEM）、熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（Py-GC/MS）、熱裂解全二維氣質(zhì)聯(lián)用（Py-GCxGC/MS）和蛋白質(zhì)組學(xué)分析等多種科學(xué)方法，對(duì)西藏第一座藏傳佛教寺院——桑耶寺發(fā)現(xiàn)的古代藏紙殘片開展綜合分析，首次識(shí)別瑞香狼毒纖維鑒定的生物標(biāo)記物，并利用此方法鑒定出最早以瑞香狼毒為原料的藏紙；首次揭露有機(jī)、無機(jī)材料結(jié)合的填粉工藝；首次發(fā)現(xiàn)利用“奶+小麥淀粉”這一獨(dú)特的紙張施膠劑。

古人的“化妝品”

愛美之心，自古有之。國(guó)科大考古系教授楊益民團(tuán)隊(duì)利用同步輻射顯微CT、拉曼光譜和蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)，證實(shí)新疆小河墓地出土了一種以牛心為實(shí)體的化妝棒。結(jié)合小河墓地發(fā)現(xiàn)的涂紅行為，他們認(rèn)為先民的這些行為可能具有特殊的宗教意涵。

團(tuán)隊(duì)還與國(guó)科大考古系副教授韓賓團(tuán)隊(duì)合作，通過顯微形貌、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、X射線粉末衍射（XRD）、穩(wěn)定同位素13C和放射性14C等分析手段，對(duì)梁帶村遺址出土的春秋早期銅器內(nèi)的白色殘留物進(jìn)行綜合分析，證實(shí)其為世界上最早的人造鉛白化妝品，是中國(guó)目前最早的濕化學(xué)實(shí)踐。

楊益民團(tuán)隊(duì)還對(duì)陜西渭南劉家洼遺址芮國(guó)高等級(jí)男性墓葬的隨葬微型銅罐中的殘留物進(jìn)行分析，鑒定出中原地區(qū)迄今最早的化妝品，實(shí)證中國(guó)早期化妝品產(chǎn)業(yè)的興起。

串珠中的中外交流

西周中晚期的禮制改革，不僅表現(xiàn)在青銅器上，而且在珠飾上也有所體現(xiàn)。

西周的珠飾中有兩類新材料，一類是釉砂，另一類是燒制滑石珠。帶釉的燒制滑石珠作為最早的人工玻璃質(zhì)材料起源于西亞或南亞，在河西走廊和中原都有發(fā)現(xiàn)，對(duì)燒制滑石珠的研究有助于了解古代社會(huì)變革與中外交往交流情況。

楊益民團(tuán)隊(duì)對(duì)小河墓地?zé)苹樯蠚埩舻木G色釉進(jìn)行檢測(cè)分析，推測(cè)燒制滑石珠工藝可能是從印度河谷通過中亞傳播到南疆小河墓地一帶，再傳到哈密東天山與河西走廊，之后再?gòu)母是嗟貐^(qū)傳至中原。本項(xiàng)研究勾勒出燒制滑石珠工藝傳入中國(guó)的歷史細(xì)節(jié)，揭開古時(shí)中外交往交流的一角。

印度-太平洋珠（簡(jiǎn)稱“印太珠”）作為典型貿(mào)易珠，公元前4世紀(jì)開始流行于印度洋及西太平洋海域，是反映海上絲綢之路早期貿(mào)易的重要實(shí)物證據(jù)。

楊益民團(tuán)隊(duì)通過激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-ICP-MS）、拉曼光譜和可見光-近紅外光譜對(duì)南陽出土漢代玻璃珠進(jìn)行分析，判斷其為中原所見最早的印太珠。

研究結(jié)果表明，漢代先民可能掌握了印太珠的制作工藝，印太珠在漢代主要依靠水路運(yùn)輸，南陽的印太珠很可能是沿著海上絲綢之路進(jìn)入兩廣，然后沿南流江、北流河、珠江、桂江、湘江、長(zhǎng)江、漢水北上，最終經(jīng)由白河到達(dá)南陽。這項(xiàng)研究反映出國(guó)內(nèi)外復(fù)雜的貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中存在不同規(guī)模的交流行為，實(shí)證兩漢時(shí)期日益繁榮的海上絲綢之路對(duì)中原地區(qū)物質(zhì)文化和生活習(xí)俗的影響。

3600年前的奶酪

奶的利用對(duì)歐洲農(nóng)業(yè)的傳播和歐亞大草原上游牧文化的形成起到關(guān)鍵作用。然而，由于缺少古代奶酪實(shí)物，人們對(duì)早期奶酪的制作工藝仍然一無所知。

小河文化是南疆塔里木盆地青銅時(shí)代的代表性文化。楊益民團(tuán)隊(duì)對(duì)小河文化小河墓地中木乃伊頸部和胸部散布的淡黃色塊狀物及腰側(cè)草簍中顆粒狀物質(zhì)進(jìn)行紅外光譜、有機(jī)元素分析和蛋白質(zhì)組學(xué)的綜合分析，證實(shí)新疆小河墓地出土有世界上最早（距今3600年前）的奶酪實(shí)物。進(jìn)一步的研究表明，這些奶酪是使用乳酸菌和酵母處理牛奶，最后得到乳糖含量較低的開菲爾奶酪，更適合有乳糖不耐癥的成年人食用。

固體奶制品具備保質(zhì)期更長(zhǎng)、便于攜帶等優(yōu)勢(shì)，為塔里木盆地先民有效應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)貝毫拥纳衬h(huán)境提供條件。

小河文化古墓溝墓地（距今約3800年）時(shí)間上稍早于小河墓地。古墓溝墓地沒有陶器出土，但陪葬有大量的草編簍，在一個(gè)草簍中發(fā)現(xiàn)白色的“垢”。楊益民團(tuán)隊(duì)使用紅外光譜、植物微體化石分析、氣質(zhì)聯(lián)用和蛋白質(zhì)組學(xué)等方法，對(duì)其進(jìn)行綜合分析，表明草簍殘留物應(yīng)為酸奶沉積，證實(shí)了古墓溝的草簍不僅能夠儲(chǔ)存糧食等固體物質(zhì)，精巧緊密的編織手法也使其能夠裝盛酸奶類液體，從而代替陶器的功能。

從古墓溝墓地到小河墓地，奶制品從液體到固體，反映出小河先民對(duì)外部環(huán)境的一種響應(yīng)方式。

2000多年前，吐魯番人水煮面條、烤點(diǎn)心

新疆吐魯番地區(qū)降水稀少，氣候極為干燥，使得考古遺址中的許多植物遺存往往由于迅速干燥脫水而得以較好地保存。

國(guó)科大考古系教授蔣洪恩團(tuán)隊(duì)對(duì)新疆蘇貝希遺址出土的面條、點(diǎn)心及穎果遺存進(jìn)行植物遺存鑒定、淀粉粒和植硅體的提取及分析，并對(duì)黍類食物進(jìn)行系統(tǒng)地煮、蒸、烤等模擬實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，面條和點(diǎn)心是黍磨碎后制成。模擬實(shí)驗(yàn)和聚類分析的結(jié)果顯示，面條曾經(jīng)水煮，穎果為一缽自然風(fēng)干的黍粥，而點(diǎn)心系烤制而成。本研究為探討2000多年前吐魯番地區(qū)先民的生計(jì)方式以及中外文化交流提供了有價(jià)值的信息，也為今后同類樣品的研究建立了較好的分析流程。

唐皇梵香，來自何方？

香料是絲綢之路上朝貢、商貿(mào)以及宗教活動(dòng)的重要代表，對(duì)絲綢之路的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。然而香料多為有機(jī)材質(zhì)，難以長(zhǎng)期保存，尤其是宋代以前的香料少有實(shí)物出土，對(duì)其成分、來源的分析工作更是開展較少。

楊益民團(tuán)隊(duì)對(duì)唐代皇家寺院法門寺地宮出土香料樣品開展氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等綜合分析，發(fā)現(xiàn)欖香、沉香、乳香與和香制品。這些香料多產(chǎn)自域外，經(jīng)陸上或海上絲綢之路運(yùn)抵長(zhǎng)安及洛陽，并由帝王、高僧等將其獻(xiàn)于地宮，用于供養(yǎng)舍利，是這時(shí)期絲綢之路暢通、香料貿(mào)易繁榮、佛教發(fā)展的歷史見證。

該研究提供了我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)欖香脂的證據(jù)，也是其用于佛教供養(yǎng)的最早物證，表明乳香及其制品最晚在唐代已輸入長(zhǎng)安，并首次揭示唐代和香的主要原料，對(duì)于探究佛教用香以及古代和香技術(shù)的發(fā)展都具有重要意義。

改寫歷史的一根葡萄藤

葡萄是人類最早栽培的果樹之一，栽種葡萄的祖先主要分布在地中海沿岸，據(jù)文獻(xiàn)記載，葡萄傳入我國(guó)版圖的時(shí)間在公元前100年左右?？脊艑W(xué)家和農(nóng)學(xué)家一直在尋找我國(guó)更早的葡萄栽培證據(jù)。

國(guó)科大考古系教授蔣洪恩對(duì)新疆洋海墓地（公元前13世紀(jì)至公元3世紀(jì)的大型地下墓群）出土的形似葡萄藤的木棍進(jìn)行14C年代學(xué)測(cè)定與木材解剖學(xué)研究，證明其確實(shí)源于葡萄，產(chǎn)于公元前300年左右。這根洋海墓地的葡萄藤的發(fā)現(xiàn)，把我國(guó)最早栽培葡萄的時(shí)間提前了200年左右，改寫了我國(guó)的葡萄栽培史。

青銅器分析揭示古蜀先民的文化交流

青銅容器是中國(guó)青銅時(shí)代文化和等級(jí)制度的直接象征，也是最為廣泛的遠(yuǎn)距離交換品。東周時(shí)期的蜀文化墓葬中出土了多種文化因素的青銅容器組合，表明這一時(shí)期的長(zhǎng)江上游地區(qū)與周鄰地區(qū)存在密切聯(lián)系。

關(guān)于蜀地不同風(fēng)格青銅容器的產(chǎn)地來源問題，考古學(xué)家們常采用考古類型學(xué)方法，對(duì)青銅器的器型、紋飾和銘文等展開系統(tǒng)研究，目前還沒有系統(tǒng)證據(jù)表明這些蜀地本土風(fēng)格容器與外來風(fēng)格容器的生產(chǎn)背景有何異同。

國(guó)科大考古系教授羅武干團(tuán)隊(duì)，針對(duì)成都雙元村東周墓地出土的不同風(fēng)格青銅容器的制造工藝、物料流通和跨區(qū)域文化交流等問題進(jìn)行詳細(xì)討論。采用考古類型學(xué)和文化因素分析與科技分析相結(jié)合的方法，綜合解讀古代青銅器物與青銅文化。

結(jié)果表明，春秋至戰(zhàn)國(guó)早期，蜀文化以吸納楚式青銅禮器為主，并共享楚國(guó)金屬資源。戰(zhàn)國(guó)中期以后，楚文化對(duì)蜀文化的影響漸趨衰落，蜀人開始有較為穩(wěn)定的鉛料資源來制作蜀式風(fēng)格青銅容器，蜀地青銅手工業(yè)的產(chǎn)品類型、原料來源、生產(chǎn)技術(shù)等方面均展現(xiàn)出一定的獨(dú)立性。

復(fù)現(xiàn)兩千多年前貝殼畫

在古代，貝殼除了作為食物、裝飾、生產(chǎn)工具、宗教道具、交易貨幣以外，先民們還將其用作繪畫載體，但這方面的考古證據(jù)較為罕見，相關(guān)研究也頗欠缺。

國(guó)科大考古系教授羅武干團(tuán)隊(duì)利用形態(tài)學(xué)特征分析、三維視頻顯微鏡、X射線熒光與拉曼光譜、多光譜成像技術(shù)以及工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）等系列科技手段和方法，對(duì)河北靈壽縣出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期中山國(guó)（公元前414-前296年）貝殼畫進(jìn)行精細(xì)研究與重建復(fù)原，并明確解答其顏料、工藝及其他相關(guān)問題，將貝殼畫這種獨(dú)特藝術(shù)形式的歷史，至少追溯到中國(guó)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。

這項(xiàng)研究對(duì)于進(jìn)一步揭示貝殼畫的藝術(shù)魅力與文化內(nèi)涵以及中山國(guó)文物背后的歷史與文化信息具有重要意義。

先民食譜

國(guó)科大考古系副教授尚雪團(tuán)隊(duì)對(duì)延安蟲坪塬遺址、西安馬騰空等東周時(shí)期遺址進(jìn)行骨膠原穩(wěn)定同位素研究，重建遺址先民的食譜與生業(yè)模式，結(jié)果表明，穩(wěn)定的粟作農(nóng)業(yè)不僅是秦人東周時(shí)期最為重要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，也為秦人在關(guān)中地區(qū)國(guó)力的強(qiáng)盛乃至一統(tǒng)中國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2018年，國(guó)科大考古系副教授尚雪團(tuán)隊(duì)對(duì)新石器中晚期陜西白水河流域遺址出土動(dòng)植物遺存進(jìn)行碳氮穩(wěn)定同位素分析，實(shí)證史前施肥管理行為的存在，并探討施肥在史前粟作農(nóng)業(yè)與文化發(fā)展、擴(kuò)張中的重要作用，為仰韶中晚期關(guān)中先民面對(duì)氣候和人口等壓力挑戰(zhàn)時(shí)農(nóng)業(yè)活動(dòng)變化提供新見解。

責(zé)任編輯：樸添勤