揭示古人奥秘

通过对发掘到的古物进行检测，科学家为我们揭示古人的奥秘。下面讲讲这方面的最新故事。

加泰土丘是位于今天土耳其境内的一个新石器时代定居点。该土丘的建立时间是大约9500年前，这里也是有史以来最早的城市之一。

用树皮制成的衣物

扫描电子显微镜下的树皮织物结构

自从20世纪50年代以来，考古学家一直在发掘加泰土丘。在上一次冰河期结束后不久，人们就在这里定居，这里人口最多时可能有1万人。在约1100年的时间里，人们在这里建立起在当时算是相当先进的文明。除了拥有其他多种能力，加泰土丘人也是熟练的纺织者。他们制作了大量的篮子、绳子、垫子和衣物，这些纺织品也是世界上最早的织物之一。

考古学家在加泰土丘遗址发现了大量织物遗存。但有一个未解之谜是：加泰土丘人用来织布的原料是什么？从其他的古代织物样本，考古学家辨识了羊皮毛和亚麻布。那么，加泰土丘人是否也是用亚麻布之类的材料来制作衣物呢？

为了寻找答案，在最近的一项研究中，科学家对在1993—2017年发现的加泰土丘衣物残片进行扫描电子显微镜检测。这些残片虽然来自8500～8700年前，但保存良好。检测结果是，加泰土丘人的衣物布料竟然源自在该地区广泛种植、作为建材使用的橡树。科学家解释说，树木韧皮是覆盖在树皮内表面的多纤维物质，在树皮和树木内部之间形成另一个保护层。与橡树一样，橡树韧皮也结实耐用，对加泰土丘人来说是一种理想的纺织材料。

加泰土丘复原模型

韧皮纤维，加泰土丘人就是用它来制作衣物的

科学家过去太注重古人把羊皮毛和亚麻布作为衣物原材料的可能性，而忽视了其他可能的衣物材料。事实上，用树木韧皮制作绳、线和纺布的历史已有数千年。

加泰土丘是一座独特的城市遗址。在这里发掘出的所有建筑都是家用的，不見任何公共性建筑。这些泥砖建筑彼此很靠近，通过屋顶很容易前往各个方向。事实上，考古学家在加泰土丘没有发现任何地面走道。橡木被加泰土丘人用来制作房梁、房门和梯子。考古发掘表明，加泰土丘社会曾经是一个人人平等的农业社会。这里每家每户的建筑形制、规模一样，工具、衣物、炉灶及其他物品为每家共用，牲畜帮助耕地。加泰土丘人把死者埋葬于城内，墓葬没有任何高低贵贱和性别差异。从当地掘出的神像有男有女，其中女神像居多。

公元前6400年前后，加泰土丘被遗弃，原因不明。此外，加泰土丘社会在后期发生了什么改变也不清楚。

蓝纹奶酪

铁器时代阿尔卑斯盐矿矿工（复原场景）

至少从公元前14世纪起，位于阿尔卑斯山东部、奥地利境内的哈尔施塔特盐矿就得到开采，而且开采活动一直持续至今。考古发掘挖到的多个地层，充满了铁器时代初期（公元前800—前400年）开采活动的证据，掘到的物品包括木制工具、动物皮毛、纺织物碎片、绳索和保存完好的人类粪便。这些古粪便在地下盐矿永久干燥、凉爽和富含盐分的空气中迅速脱水，因而得以保存至今，并且可以被放射性碳测年，经检测可发现当时人们吃什么、他们体内有什么寄生虫，以及他们的消化道中有哪些微生物。

最近的一项研究，调查的正是提取自哈尔施塔特盐矿的铜器时代和铁器时代地层的古粪便样本，另一份样本则来自18世纪。虽然这些样本的发掘时间早在1983年，但科学家仍然能从中提取完整的DNA和蛋白质。

检测表明，这四份样本分别来自四名男性。科学家对这些样本中是否包含最常见于现代人群肠道中的15种微生物进行探究，结果发现古人肠道中包含其中13种，而且这13种中有11种更常见于今天非西化饮食（高脂、高糖、高盐饮食）人群的肠道中。对这些古人饮食的显微分析发现，铜器时代人们的饮食主要是谷物，包括大麦、小麦及小米。铁器时代人们的饮食中谷物也多，但还有豆类、野苹果和越橘等。对DNA和蛋白质分子进行的检测，证实铁器时代的饮食中有谷物、种子、水果和核桃等，肉类则包括猪肉和牛肉。

铁器时代的样本之一，给科学家带来极大的惊奇。这份样本中竟然包含娄地青霉和酿酒酵母这两种真菌的大量DNA和蛋白质。检测还证实这些物质并非是现代污染物，而是被古人用于发酵制作蓝奶酪和啤酒的古微生物。如果发酵系自然发生而非人为，那么这些古粪便中就该有天然酵母菌存在，但实际上并没有，这就说明发酵是人为的。另外，从发掘到的木篮的特征，可推测这些木篮是当时的奶酪过滤器。事实上，今天的食品业依然在使用这类微生物进行发酵处理。也就是说，科学家已经找到的证据表明，在近2700年前的铁器时代的欧洲，人们就已经在生产蓝纹奶酪。

2021年10月，在耶路撒冷一处已有2700年历史的犹大王国王室建筑的废墟中，考古学家发现了一个罕见的豪华厕所（WC）。

在一座新的旅游设施建造前，考古学家对巴勒斯坦英国前总督官邸进行勘察，从而发掘到了这个包括化粪池和马桶在内的厕所。

犹大王国时期也被称为第一圣殿时期，在以色列发现的该时期的厕所废墟很少，而且就算发现也只有马桶还在。这一新发现之所以很难得，是因为不仅马桶和化粪池都在，而且就连厕所间的遗存也还在。这个古代厕所的建造显然很精细，由此可判定它的使用者是达官贵人。当时人们习惯使用家中马桶，或到户外僻静处“方便”。虽然当时也有公厕，但公厕建得远远没有这个私厕好。

古以色列豪华厕所

考古学家在现场发掘

在这个私厕的化粪池中，考古学家发现了动物骨骼和陶器。其中大多数陶器为陶碗，它们既可能作为垃圾被丢弃，也可能在私厕中作为容器使用。

考古学家相信，这个私厕所属的俯瞰圣殿山的宫殿，是在公元前701年亚述人对耶路撒冷圍攻失败之后建造的。在耶路撒冷还发现了其他两座同时期的大型王室建筑，这表明当时王室在这里大兴土木。在耶路撒冷古城墙外发现的别墅和公共建筑遗存，也证明了这座城市在亚述人撤退后的扩建和繁荣情况。

但这座宫殿及其精致的私厕没有存在多久，就在公元前586年被毁。当时由国王尼布甲尼撒二世统领的新巴比伦王国大军围攻耶路撒冷取得成功。犹大王国最后的国王及大多数王室人员被驱逐到巴比伦。尼布甲尼撒二世在耶路撒冷任命了一个傀儡国王，但随着圣殿毁灭，犹大王国也成为历史。

在最新的发掘中，考古学家还发现了其他建筑遗存，其中包括顶端雕刻有犹大王国时期典型字母特点的大字母的柱子，这些字母与这座宫殿中阳台栏杆上雕刻的小字母匹配。在同时期的硬币上也有这样的字母，由此进一步证明该建筑源自犹大王国时期。

在这个私厕的化粪池中发现的骨骼、陶器和粪便将得到高科技检测，以揭示当时人们的饮食、所患寄生虫病和其他疾病等信息。陶碗内的残余物可能有助于回答这个问题：陶碗内装的是不是除臭剂？如果是，那么古人的智慧就更令我们惊叹了。

位于罗马古城墙外的一座塔形墓——梅特拉墓，是用“混凝土”、砖和石灰华（一种多孔碳酸钙）建造的，建造时间是在公元前30—前10年，当时也是古罗马混凝土建筑大发展时期。

梅特拉墓外景

梅特拉墓内景

圆形的梅特拉墓建在由火山碎石土打造的一个正方形地基上，墓的表面贴着石灰华块。该墓内部的墓室为锥形，其顶部有一个圆孔。墓的走道（墓道）由混凝土和砖砌造，这是当时最高标准的建造手法。

梅特拉墓位于早已冷却的波瓦熔岩流北端。在墓室地面建造过程中，人们凿穿了由几十万年前一座火山爆发而沉积的厚厚火山碎屑层。火山喷发还把碎屑堆积在了位于此墓西北方向不到800米处的摩西熔岩流中。

梅特拉墓的建造者从这两条熔岩流中提取火山碎屑，墓表混凝土、砌砖用的灰泥浆和墓室内部的混凝土均以它们为原料。由于受从墓室顶落下的雨水和地下水侵蚀，墓道是整座墓中最潮湿的部分。墓道建筑所用的混凝土原料取自摩西熔岩流。该熔岩流中的碎屑还被用来在120年后建造图拉真（罗马皇帝，98—117年在位）市场的墙，这些墙至今仍存。

诸如梅特拉墓、古罗马桥墩和古罗马防波堤在内的古罗马混凝土建筑，尽管经过两千年来水的侵蚀甚至淹没却仍然结实，这实在是不简单。要知道，虽然现代混凝土中添加有古罗马混凝土不具有的水泥黏结剂，但现代混凝土在水的侵蚀下开裂的速度比古罗马混凝土快。例如，现代海洋混凝土的预期寿命只有50年。

在最近一项研究中，科学家对提取自梅特拉墓墓道的灰泥浆样本进行检测，调查其中混凝土的矿物质结构，以揭示这种混凝土的耐久性。

此前，科学家已经检测过该灰泥浆中的天然“黏合剂”——水化硅铝酸钙凝胶（简称“CASH”）和一种被简称为钠钙玻璃的矿物质，结果发现钠钙玻璃晶体能阻止灰泥浆中微孔的传播，阻止多个微孔相互连接、合并，从而阻止混凝土开裂。

然而，在梅特拉墓建造所用灰泥浆所含的火山碎屑中，很多是富含钾的白榴石。几千年来，穿透墓壁的雨水和地下水造成白榴石溶解，把钾释放到灰泥浆中。在现代混凝土中，如此多的钾会产生扩容胶，导致建筑材料产生微裂缝甚至剥落。

但在梅特拉墓，溶解释放的钾令CASH重构。X射线微衍射和光谱分析法让科学家能探索灰泥浆的变化情况。他们发现，CASH当中的一部分历经2000多年但微结构没有改变，而其他一些部分的微结构发生改变，变成纳米晶，混凝土的凝结力由此提升。

科学家说，梅特拉墓的古罗马混凝土微结构持续经历长期重构，这一过程有助于提高古建筑材料的机械性能和抗损能力。科学家希望从古罗马混凝土中得到启发，研发更耐用、更有效的混凝土。

拜占庭战士的骨骸

法医人类学家和考古学家最近联合发现，一名14世纪拜占庭军人的下颌在严重骨折后被接上并愈合，但他最终还是遭遇不幸。

1991年，在希腊色雷斯西部爱琴海海岸上的波利斯隆要塞遗址，考古学家发掘到这具头骨。这名军人当时遭遇断首，很可能是14世纪80年代攻陷这里的奥斯曼军队所为。攻陷的具体时间不明，但这座堡垒是该地区20年来抵御奥斯曼占领的最后堡垒之一。在奥斯曼人入侵过程中，该地区其他城市纷纷陷落。

考古学家相信，在奥斯曼军队攻陷波利斯隆的过程中，此人遭遇了不测。他的额骨上有明显的钝器所致骨折，但这处重伤也可能是在他死后被补上一击所致，因为这种情况在奥斯曼军队中很常见。

这具头骨很完整，下颌骨与上面三个颈椎都在原位，因此可判断在头骨下葬时仍然有软组织连接这些骨骼。一种可能性是，此人的一名战友在敌方不知情的情况下秘密埋葬了这具头骨。此外，该头骨被埋在该要塞墓地中一个5岁孩子的棺材旁，但没有证据表明这两者之间有亲缘关系。在墓中发现的一块尖利的陶片，可能被那名战友用于挖掘坟墓埋葬头骨。

这名军人的下颌曾受重伤，下颌骨断成两截。虽然这一骨折原因不明，但推测是他坠马或近距离遭遇利器袭击所致。通过在牙床内外穿金属线，他的医生将断裂的下颌骨固定、归位。这条金属线已不复存在，但在臼齿和牙石上留下了条状痕迹。虽然不能通过牙齿本身来判断当初医生用的是什么金属线，但科学家排除了银线（因为死者牙齿上没有银线会造成的那种污点）和铜线（因为死者牙齿上没有铜绿），认为最可能使用的是金线。早在公元前5世纪编撰的《希波克拉底文集》中，就建议用金线固定骨折。黄金柔软而结实，且没有毒性，因此是一种很好的医用材料。

科學家还发现，此人的牙齿被略微锉过，目的很可能是不让金线打的结擦挂皮肤。科学家说，古人能进行如此复杂的手术，不得不令人惊叹。科学家还说，此人在接受手术后复原的过程中就连喝流食都很困难。不清楚他在这次受伤过程中舌头是否受伤，如果是，那么肯定会影响他以后说话。

这是首次在波利斯隆遗址发现下巴骨折，而且可以肯定这一骨折的治疗费用很高，因为治疗不仅需要技术高操的医生，而且材料也很昂贵。由此可推断接受治疗者不是普通军人，而很可能是军事将领。如果的确如此，就能解释为什么会有人敢冒巨大风险来埋葬这具头骨，也就能解释为什么奥斯曼人会如此对待这名军人。

拜占庭战士骨骸出土现场