数千年前的坝上高原先民吃什么？他们是狩猎者，还是已经开始耕种？科技考古用坚实的证据给出了答案。
被称为“遗存打捞者”的浮选法让肉眼看不见的植物遗存重见天日：在河北康保兴隆遗址、内蒙古化德四麻沟遗址，发现了距今8600年前后的黍类遗存；在河北尚义四台遗址、内蒙古化德裕民遗址发现了距今7700年的黍、粟遗存。
“综合考古证据，在冀西北坝上区域，黍的利用早于粟，是当地较早被栽培利用的核心作物，为后续北方旱作农业文明的发展奠定了物质基础。”关注北方旱作农业起源与机制研究的河北省文物考古研究院副院长、研究馆员赵战护说。
另据赵战护介绍，碳稳定同位素分析还揭示了北方史前先民食谱的演变轨迹——9000年前，坝上先民多依靠采集狩猎获取食物，食谱中C3类植物占比较高；7500年前后，粟、黍等C4作物开始大量出现在食谱中；之后，农业产品逐步占据主导，粟、黍相继成为区域内核心主食。从“采集”到“农耕”的转变，被同位素清晰地记录在每一块人骨和兽骨之中。而古基因组研究进一步证实，这片土地上的史前人群遗传谱系高度连续——表明冀西北的农业起源，很可能是本地先民自主完成的驯化过程。
这仅仅是科技考古的一个缩影。日前，科技考古与文化遗产保护国际学术研讨会在北京举行，来自中国、美国、英国、意大利、罗马尼亚、澳大利亚、加拿大、希腊等国家高校和研究机构的300余位专家学者与会，探讨如何借助科技前沿技术，将古人生活的场景，一点点“拼”出来。
打开先民智慧之门
科技考古如同一把钥匙，打开了先民智慧的大门——他们在与自然的长期对话中，形成了生存与发展之道。
水在人类文明的产生、发展、繁荣乃至衰败等过程中都扮演着极其重要的角色。在史前社会，人们怎样跟水进行互动？这是中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室研究员刘建国研究的内容。
刘建国表示，人类与水资源系统之间的相互作用与影响，构成了自然界中的重要关系之一——水是人类生存、生产必须依赖的重要资源，但同时又以洪涝、干旱等自然灾害的形式对人类社会造成威胁。
他和团队成员通过卫星遥感、无人机航拍、遗址三维重建等前沿技术，从防洪、灌溉等角度提出江汉平原等史前聚落治水模式，揭示先民掌握气候、水文特征，合理整治管理水资源以应对气候变化。
“早在5000年前，我国先民便已逐步联合起来，因地制宜修建规模复杂的水利工程，应对复杂的气候变化。”刘建国说。
刘建国表示，史前先民顺势而为、与自然和谐共生的治水理念，特别值得借鉴，“他们主动适应并合理调控水利资源，既利用水利资源发展生产，又不破坏自然环境，这种智慧对我们现在处理人地关系、应对气候变化、进行水利工程建设，都有很强的现实意义”。
不只是治水，先民的智慧还体现在对土壤的认知上。中国科学院大学人文学院考古学与人类学系副教授尚雪团队，通过现代农田种植实验，呈现了黄土高原的先民对粟黍作物进行的农田管理。
“黄土高原耕层浅薄、生产力低。但早在8000多年前，先民就开始农田耕作，是什么样的农田管理手段能维持它继续耕作？”尚雪说，“通过考古工作，我们发现先民通过长期实践，找到了维持地力的方法——施肥。我们的研究选择黄土高原3个点开展多地点对比实验，探讨土地管理与粟黍农艺性状、产量和同位素组成的关系，为探讨农田管理尤其为实证猪粪肥田对粟作农业的影响提供了科学依据。”
尚雪表示，事实上，中国古代先民对土壤长期有着深刻的认知，认识到了土地在地势高下、肥瘠、干湿等方面的差异，懂得根据不同性状的土壤搭配特定的肥料进行改良，践行着因地制宜的施肥原则。“近年来，我们团队持续通过稳定同位素分析、大植物遗存研究、土壤微形态以及杂草生态等科技考古手段，不断实证新石器时代中晚期以来我国黄河流域先民早已有意识地开展了施肥等土地管理实践。”尚雪说。
还原古人的食物故事
古人吃什么、怎么吃？食物从哪里来？古人以何为生……反映的正是先民多样化的生业图景。
农业起源是人类社会发展的里程碑，在人类漫长的演化发展过程中，早期人类从数万种植物中选择、栽培驯化数千种植物，最后培育出几十种关键农作物。“其中，水稻对中华文明、世界文明有深远影响。但水稻起源的时间、地点与过程是学术界长期争议的话题。”中国科学院地质与地球物理研究所研究员吕厚远说。
吕厚远研究团队在浙江省上山文化遗址做了一项持续10多年的工作。他们选择了一种特殊的“时间胶囊”——植硅体，这是充填在高等植物细胞组织中的二氧化硅颗粒，产量高、抗风化。
通过植硅体分析，研究团队建立了基于水稻机动细胞植硅体鱼鳞纹数量的野生与驯化的判别标准，结合光释光测年技术，在上山文化遗址发现了距今约10万年以来的水稻植硅体连续记录，证实长江流域在末次冰期仍有野生稻生长；发现约2.4万年前，人类已开始采集野生稻；1.3万年前，进入驯化前栽培阶段；至1.1万年前，水稻完全驯化及稻作农业起源，这一驯化过程历经超过3000年。
“上山文化遗址的研究，首次完整揭示了水稻从野生采集、驯化前栽培，到完全驯化的10万年连续演化链条，证明长江中下游是水稻的重要起源地。”吕厚远说。
食物的故事不只是水稻。在新疆小河墓地，发现了人为刻意收集的画眉草属植物的细小种子。中国科学院大学人文学院考古学与人类学系教授蒋洪恩的研究发现，出土标本经形态观测与古DNA鉴定确认为新疆本土原生种画眉草，说明该植物为本地利用资源。“这批遗存是目前欧亚大陆已知最早的画眉草利用实证。画眉草种子与谷物同出且见于牛粪中，证明其在小河先民生活中兼具粮食与饲草双重用途。”蒋洪恩说。
目光转向更广阔的世界。画眉草的近缘植物“苔麸”，今天仍然是埃塞俄比亚人的主食之一，被做成带有酸味的英吉拉薄饼，这也和以往画眉草属植物种子遗存主要发现于非洲埃塞俄比亚一带形成呼应。
关于农业起源及过程，2001年，考古学家提出“低水平食物生产”这一概念，指出人类社会在从采集狩猎向农业过渡的过程中，存在一个漫长、普遍的“中间地带”。中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室副主任吕鹏认为，生活于阴山东段北麓及蒙古高原的草原地带、距今8700年至7000年的裕民文化先民的生业方式正是“低水平食物生产”阶段的典型代表。
在对内蒙古化德裕民遗址出土动物遗存进行鉴定和研究的基础上，吕鹏结合河北康保兴隆遗址和河北尚义四台遗址的环境考古、动物考古和植物考古研究成果，探讨裕民文化史前环境和生业及其相互关系。值得关注的是，在这里，动物考古揭示了另一番景象，遗址中出土了大量野牛、野马、野驴等大型动物。“丰富的野生动物资源降低了发展农业的紧迫性。”吕鹏表示，裕民文化先民充分利用周边的自然环境和野生动植物资源，采用了多元化生业方式以获取各种资源，在森林草原过渡带中找到了生存之道。
这些被时光掩埋的故事，正借助科技考古，被一点点拼合起来——拼起来的不只是古人的生活场景，更是人类与自然相处、相知、相生的漫长历程。（记者 赵晓霞）
