來(lái)源：新華網(wǎng)?《瞭望》新聞周刊??發(fā)布日期：2024-6-12
中國學(xué)術(shù)界向世人揭示了一個(gè)重大而有趣的事實(shí)：人類(lèi)吃大米，至少有2.4萬(wàn)年的歷史，東亞栽培水稻與西亞栽培小麥、中南美栽培玉米的起源時(shí)間同步
呂厚遠研究團隊最重要的一項成果，是找到了能夠長(cháng)期保存、區分野生稻和馴化水稻的鑒定指標：植物硅酸體
在上萬(wàn)年前的遠古時(shí)代，未有文字流傳下來(lái)，但中國先民馴化水稻的歷史，同樣是一篇激動(dòng)人心的史詩(shī)，有待今人認真釋讀
文 |《瞭望》新聞周刊記者 馮源 張泉 譚晶晶
野生稻能一直在水中生長(cháng)，谷粒成熟后就自然脫落，入地發(fā)芽；而水稻在種植環(huán)節中需要放水曬田，且谷粒成熟后不會(huì )脫落，需要收割。
這些變化是從什么時(shí)候開(kāi)始的？中國科學(xué)家歷時(shí)8年，得出了一個(gè)學(xué)術(shù)界為之矚目的研究成果。
5月24日，論文《東亞水稻從野生到馴化的軌跡》在權威國際學(xué)術(shù)期刊刊發(fā)，中國學(xué)術(shù)界向世人揭示了一個(gè)重大而有趣的事實(shí)：人類(lèi)吃大米，至少有2.4萬(wàn)年的歷史，東亞栽培水稻與西亞栽培小麥、中南美栽培玉米的起源時(shí)間同步。
這篇論文，是中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所呂厚遠團隊與浙江省文物考古研究所、臨沂大學(xué)、浙江省金華市浦江縣上山遺址管理中心等國內13家機構的19位研究人員的共同成果。研究人員依托多個(gè)上山文化遺址，首次揭示了一條野生水稻在長(cháng)江中下游地區率先完成馴化的完整證據鏈條。
稻源在中國
水稻是人類(lèi)三大主糧之一，養活了世界三分之一以上的人口。然而，與國際學(xué)術(shù)界公認小麥栽培起源于西亞、玉米栽培起源于中南美且均有1萬(wàn)年栽培史相比，對水稻栽培起源地和時(shí)間的研究卻較為曲折。
日本學(xué)者加藤茂苞1928年提出的栽培稻“印度起源說(shuō)”，曾成為一個(gè)時(shí)期內的主流認識。但上世紀80年代末，澳大利亞學(xué)者對印度一處新石器早期遺址出土的稻谷測年發(fā)現，其距今不會(huì )超過(guò)4500年。在隨后有學(xué)者提出的栽培稻起源地印度阿薩姆和中國云南區域，同樣沒(méi)有發(fā)現距今超過(guò)5000年的遺存。
1956年，中國農業(yè)科學(xué)院首任院長(cháng)、中國科學(xué)院學(xué)部委員丁穎率先提出了栽培稻“華南起源說(shuō)”。1973年，河姆渡遺址發(fā)現，把稻作農業(yè)的起源推進(jìn)到了距今7000年前，也為中國起源說(shuō)提供了首個(gè)堅實(shí)證據。浙江余姚一位文化干部向記者回憶，河姆渡遺址出土的稻谷、稻稈都是金燦燦的，十里八鄉的鄉親們種了一輩子的水稻，見(jiàn)到這樣的場(chǎng)面，無(wú)不嘖嘖稱(chēng)奇。
此后，湖南澧縣彭頭山遺址、湖南道縣玉蟾巖遺址、江西萬(wàn)年縣仙人洞吊桶環(huán)遺址等都有一系列重大發(fā)現，“長(cháng)江中下游起源說(shuō)”逐漸得到接受。
“但鑒定方法的不足和理論上證據鏈的‘缺環(huán)’，使得‘長(cháng)江中下游起源說(shuō)’的論證還不完備。”呂厚遠說(shuō)，過(guò)去，鑒定遠古水稻主要依托炭化的谷物與小穗軸，但它們是易腐爛的有機質(zhì)，很難在土壤中埋藏上萬(wàn)年。長(cháng)江中下游地區“雨熱同季”，也不利于有機質(zhì)保存。
同時(shí)，從理論上講，農業(yè)起源的作物馴化過(guò)程有野生采集、馴化前栽培、完全馴化三個(gè)階段，要證實(shí)經(jīng)栽培稻，必須先發(fā)現野生稻遺存。“傳統觀(guān)點(diǎn)認為，在距今2萬(wàn)年前的盛冰期，只有北緯20度以南的熱帶地區才有可能存活野生稻，長(cháng)江中下游不會(huì )有野生稻分布。”呂厚遠介紹。
此次發(fā)表的論文，有針對性地彌補了這一證據鏈缺失。
完善證據鏈
學(xué)界普遍認為，中國團隊此次發(fā)表的論文形成了一條相當完整的證據鏈——早在10萬(wàn)年前，野生水稻就已在長(cháng)江下游地區分布，為先民利用、馴化水稻提供了條件；約2.4萬(wàn)年前，氣候進(jìn)入寒冷的盛冰期，人類(lèi)為探索新的食物來(lái)源，開(kāi)始采集并利用野生稻；約1.3萬(wàn)年前，人類(lèi)開(kāi)始有意或無(wú)意地栽培野生水稻；約1.1萬(wàn)年前，馴化水稻登上歷史舞臺，東亞稻作農業(yè)由此起源。這改變了“長(cháng)江流域在冰期沒(méi)有野生稻”的傳統認識。
數位匿名審稿人對論文給予了高度評價(jià)，普遍認為證據確鑿、結論創(chuàng )新，具有極高的學(xué)術(shù)價(jià)值，記錄了世界農作物從野生、采集、馴化到農業(yè)起源的最早、最連續的證據。
在該項研究成果發(fā)布會(huì )上，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所所長(cháng)、中國科學(xué)院院士底青云表示，此次研究成果顯示，東亞稻作農業(yè)和西亞麥作農業(yè)的起源時(shí)間同步，這大大深化了我們對世界農業(yè)起源格局的理解。
尋找稻作之源，不僅是為了證實(shí)“最早”。
中國水稻研究所研究員程式華說(shuō)，我國是水稻的資源富國、科技強國、生產(chǎn)大國，擁有3種野生稻，2個(gè)亞種16個(gè)變種的栽培稻，7萬(wàn)多份本土稻種資源，占全球資源的一半以上；矮稈育種和雜交稻這兩次水稻的“綠色革命”也都發(fā)生在中國。“要滿(mǎn)足中國人民吃飽、吃好、吃得安全的要求，就必須重視栽培稻起源和稻作文化研究，加強稻種資源的保存、創(chuàng )新和利用研究。”程式華說(shuō)。
科技考古的力量
此次對稻作農業(yè)的探源，科技考古展現出了引人入勝的魅力。“這是地質(zhì)與考古優(yōu)勢互補的成果。”底青云說(shuō)。
呂厚遠研究團隊最重要的一項成果，是找到了能夠長(cháng)期保存、區分野生稻和馴化水稻的鑒定指標：植物硅酸體，簡(jiǎn)稱(chēng)植硅體，即充填在植物高等細胞組織中的二氧化硅顆粒。
“植物死亡后，其有機質(zhì)很難在自然界中保存下來(lái)，但二氧化硅是無(wú)機質(zhì)，抗風(fēng)化能力很強。目前已知最古老的植硅體化石，距今已經(jīng)有上億年歷史，1克水稻葉片有幾萬(wàn)粒植硅體，非常適合開(kāi)展符合統計學(xué)規律的分析研究。”呂厚遠的同事、論文第一作者張健平告訴記者，此前，他們就利用植硅體鑒定遠古時(shí)期粟、黍遺存，研究旱作農業(yè)的起源。這一鑒定方法已經(jīng)得到了國際學(xué)術(shù)界的公認，寫(xiě)入了歐美多所大學(xué)的考古學(xué)教材。
水稻植硅體直徑大約只有40微米，在顯微鏡下，看上去似一把折扇，每一“折”的頂端都帶有典型的魚(yú)鱗紋飾。
科學(xué)家們發(fā)現，野生稻植硅體的這種紋飾多數少于9個(gè)，而馴化稻植硅體的紋飾則大多不少于9個(gè)。呂厚遠說(shuō)，為此他們還專(zhuān)門(mén)開(kāi)展了野外對比實(shí)驗，發(fā)現水稻在馴化過(guò)程中更能抗倒伏，更能抵抗適度干旱，光合作用也增強了，正是這一過(guò)程導致了魚(yú)鱗紋增加。
研究團隊在上山文化遺址的地層中，獲取了大量的水稻植硅體，對含水稻植硅體地層沉積物進(jìn)行了高精度的光釋光和植硅體碳14測年。臨沂大學(xué)教授于祿鵬介紹，植硅體在形成時(shí)包裹了含碳的有機質(zhì)，因此可以進(jìn)行碳14測年；光釋光則是通過(guò)外界光源提供能量，讓晶體把長(cháng)年累月吸收的各種自然輻射一下子釋放出來(lái)，從而倒推它最早開(kāi)始吸收輻射的時(shí)間，兩種方法相互驗證確保每一層植硅體形成時(shí)間的可靠性。
于祿鵬的本行是沙漠研究，光釋光就是測定沙漠年齡的重要手段。他與呂厚遠、張健平都是“跨界”到考古領(lǐng)域的地質(zhì)學(xué)家。運用更寬廣領(lǐng)域的科技考古力量，研究團隊建立起距今約10萬(wàn)年以來(lái)連續的年代地層序列，從而發(fā)現了“10萬(wàn)年”“2.4萬(wàn)年”“1.3萬(wàn)年”“1.1萬(wàn)年”這4個(gè)水稻從野生到馴化的重要時(shí)間節點(diǎn)。研究人員統計發(fā)現，隨著(zhù)時(shí)間發(fā)展，水稻植硅體中馴化稻植硅體的占比不斷增長(cháng)，最終占據了主導地位。
“文化文明起源，是一項多學(xué)科交叉、綜合性的前沿研究工作。”中國科學(xué)院可持續發(fā)展研究局地球與資源處副處長(cháng)李穎虹介紹，圍繞文明探源這一重大研究課題，中國科學(xué)院一直與國內外相關(guān)單位開(kāi)展合作，近期在基礎研究、技術(shù)創(chuàng )新等方面取得了系列進(jìn)展。
例如，創(chuàng )新發(fā)展的古DNA技術(shù)，為填補和修正東亞早期人群遷徙、演化和適應的過(guò)程和細節提供重要依據；高分辨率CT文物掃描設備、科技文化遺產(chǎn)數字化平臺、民間文物流通動(dòng)態(tài)追溯系統等裝備、技術(shù)，也為文明探源提供了科技利器，等等。
上山再覓稻
此次研究所依托的田野考古資料，來(lái)自金華市浦江縣上山遺址和衢州市龍游縣荷花山遺址。它們均屬于上山文化遺址。
2000年，浙江省文物考古研究所研究員蔣樂(lè )平發(fā)現了上山遺址。2003年，北京大學(xué)考古文博學(xué)院教授吳小紅等人對遺址中的夾炭陶片作了碳14測年，得出一個(gè)徹底改寫(xiě)我國東南地區新石器時(shí)代紀年上限的結論——距今11400～8600年。2006年，上山文化正式命名，成為長(cháng)江下游地區最早的新石器時(shí)代文化。
至今，上山文化考古已經(jīng)發(fā)現了24處遺址，絕大多數分布在錢(qián)塘江中上游的金衢盆地。它們共同組成了中國乃至東亞地區目前已知規模最大、分布最為集中的早期新石器時(shí)代遺址群。
作為上山文化的主要發(fā)現者，蔣樂(lè )平已為此工作了25年，他與呂厚遠團隊也已合作了10多年。
“我一直在思考，金衢盆地何以成為稻作農業(yè)的起源地。”蔣樂(lè )平表示，現在通過(guò)大家的全力合作，在更早的地層找到了野生稻的遺存，說(shuō)明稻作農業(yè)在此起源有自然基礎。“這次的發(fā)現，為探索上山文化的源頭提供了更多依據。”蔣樂(lè )平說(shuō)。
在上山遺址、義烏市橋頭遺址和臺州市仙居縣下湯遺址等處，蔣樂(lè )平和同事們都發(fā)現了聚落遺跡。這意味著(zhù)，上山文化遺址群構成了我國迄今為止發(fā)現的年代最早的農業(yè)定居聚落，上山文化是中國農耕村落文化的重要源頭。
對此，美國斯坦福大學(xué)東亞語(yǔ)言與文化系教授劉莉說(shuō)，在上山遺址發(fā)現之前，考古界還沒(méi)有找到過(guò)人類(lèi)在山洞之外居住的遺址。著(zhù)名考古學(xué)家、北京大學(xué)考古學(xué)系原主任嚴文明教授生前將上山遺址稱(chēng)作“遠古中華第一村”。
“水稻種植需要精耕細作，需要團隊協(xié)作來(lái)管理水源、開(kāi)展田間管理。”中國考古學(xué)會(huì )植物考古專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副主任、浙江省文物考古研究所研究員鄭云飛說(shuō)，稻作農業(yè)對泱泱華夏影響深遠，從某種程度上深刻地影響了中國人的性格。
“上山文化一直是我們的重點(diǎn)考古領(lǐng)域。”浙江省文物考古研究所所長(cháng)方向明說(shuō)，近幾年該所又發(fā)現衢州市衢江區皇朝墩遺址、金華市婺城區園上遺址等一批上山文化遺址。
目前，浙江省文物考古研究所正在與湘贛兩省的考古同行共同開(kāi)展以“長(cháng)江中下游地區早期稻作農業(yè)社會(huì )的形成研究”為主題的“考古中國”項目，并已取得進(jìn)展。
“八月剝棗，十月獲稻”“為此春酒，以介眉壽”……《詩(shī)經(jīng)》中的詩(shī)句，留下了先秦先民稻作的身影。在上萬(wàn)年前的遠古時(shí)代，未有文字流傳下來(lái)，但中國先民馴化水稻的歷史，同樣是一篇激動(dòng)人心的史詩(shī)，有待今人認真釋讀。
