植物考古中的科技密码

农旷远 蒋洪恩

植物考古“考”什么？

针对古人吃什么植物，如何获取、加工植物，栽培作物的起源与传播，人类与环境的互动等一系列问题，若想从实证角度分析，需从古代植物遗存出发，探讨植物与古代人类之间的内在联系，并借此进一步阐释古代人类文明的发展史，这便是植物考古的目的。

考古出土的植物遗存分为植物大遗存和植物微体遗存。前者用肉眼或低倍显微镜就可以看到，主要包括种子、果核、木材等；后者是指通过高倍显微镜才可看见的植物遗存，包括孢粉、植硅体、淀粉粒等。针对不同的植物遗存，植物考古工作者会运用多种科技手段展开研究，以全面挖掘植物的潜在信息。

植物大遗存分析

植物大遗存是考古中最直观的植物遗存形式，包括种子、果核、木材、块茎、块根、叶及茎秆等。

这些植物大遗存为探寻古代农业格局的建立及演变提供了极为珍贵的实物资料。考古学家在距今约1万年的北京门头沟东胡林遗址，用浮选法找到炭化黍（shǔ）、粟（sù）颗粒；在距今约1万年的浙江上山遗址，浮选出炭化水稻。越来越多的植物遗存实证了中国水稻和粟、黍栽培历史有近万年，以及“南稻北粟”农业模式的建立过程。

此外，很多植物身上还蕴含着丰富又有趣的信息。例如，新疆和田山普拉墓地出土的用薏苡果实穿制而成的项链，反映出该遗址古人的审美观念。这些植物遗存衔接古今，生动地讲述着人与植物的故事。

 新疆吐鲁番苏贝希遗址出土的点心（下）和面条（右）（供图/蒋洪恩）   新疆吐鲁番苏贝希遗址点心内发现的植硅体（左），面条内发现的淀粉粒（上）（供图/蒋洪恩）

植物微体遗存分析

植硅体（一些植物细胞中或细胞间形成的微体水合二氧化硅质颗粒）是研究古代农业起源、农田调查、环境重建等方面的重要工具。相比于植物大遗存，植硅体保存能力强、产量高、就地沉积，而且对粟、黍、水稻、玉米等农作物具有精确的鉴定能力。例如，植硅体形态参数分析可为水稻驯化程度提供依据，也可有效区分籼稻与粳稻，甚至能反映人工施肥的程度。而且，不同的植硅体形态可以对应水稻的不同部位，如叶片是鱼鳞纹扇形，稃片是双峰形。

淀粉粒分析

淀粉是植物的储能物质，与人类生产活动密切相关。它有多种形状和尺寸，具有鉴定价值。多年来，中国植物考古工作者从大量石磨盘、石磨棒上提取出种类丰富的淀粉粒，以获取古人加工植物资源的相关信息。例如，研究人员从浙江跨湖桥遗址陶釜残片内壁残留物中，鉴定出稻属、薏苡属、栎属等8种植物淀粉粒，反映了当时植物资源的多样性。

水稻叶片的扇形植硅体

稃殼上的双峰形植硅体

有趣的是，淀粉粒不仅可以指向食物的原料，还能够还原烹饪方法。例如，新疆吐鲁番苏贝希遗址中出土的面条和点心，均由黍磨碎后制成，面条遗存的淀粉粒受损程度极高，应被水煮过，点心则可能是烤制而成。在酒类遗存研究方面，淀粉粒也提供了有关酿酒原料及酿造工艺的重要线索。

遗传学分析

20世纪80年代起，研究人员开始尝试从古代植物遗存中提取DNA。尽管植物古DNA研究不如动物、人类那样广泛，但科学家已成功探索了数种作物的古DNA，包括小麦、水稻、大豆等。这不仅在鉴定上打破了植物遗存保存不佳所带来的局限性，还从分子水平上揭示出一些常见作物的起源、演化和驯化的规律。而且，当遗传学同时应用于现生植物和考古证据时，能够更全面地谱写植物的驯化史。最近，中国科学家成功破译世界首例古小麦全基因组，证明了古代小麦与中国西南地区现存的普通小麦地方品种有密切关系。

植物考古的开展，将农业起源上溯到了万余年前。可靠的实物证据与“科技密码”结合，则赋予植物考古新的视角。

（责任编辑 / 李银慧  美术编辑 / 周游）