前沿科技阐释古老文明

高科技手段不但能够帮助解释古人的科技智慧，还能帮助人们还原文化早期交往交流的事实，活化文明互鉴场景。中国科学院大学人文学院考古学与人类学系（以下简称“国科大考古系”）自2005年成立以来，积极将前沿科技手段应用到出土文物的研究阐释中，用科技为考古插上了“翅膀”。

藏纸牛奶“造”

造纸术的发明对世界文明的发展产生了巨大影响。藏纸是藏族聚居地区所产纸的统称，它是藏文化的载体，也是藏文化的重要组成部分。然而，藏纸的起源和发展罕有文字记载和考古实证分析。

国科大考古系教授杨益民与副教授韩宾团队，用放射性14C测年、显微观察、扫描电子显微镜（SEM）、热裂解-气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）、热裂解全二维气质联用（Py-GCxGC/MS）和蛋白质组学分析等多种科学方法，对西藏第一座藏传佛教寺院——桑耶寺发现的古代藏纸残片开展综合分析，首次识别瑞香狼毒纤维鉴定的生物标记物，并利用此方法鉴定出最早以瑞香狼毒为原料的藏纸；首次揭露有机、无机材料结合的填粉工艺；首次发现利用“奶+小麦淀粉”这一独特的纸张施胶剂。

古人的“化妆品”

爱美之心，自古有之。国科大考古系教授杨益民团队利用同步辐射显微CT、拉曼光谱和蛋白质组学等技术，证实新疆小河墓地出土了一种以牛心为实体的化妆棒。结合小河墓地发现的涂红行为，他们认为先民的这些行为可能具有特殊的宗教意涵。

团队还与国科大考古系副教授韩宾团队合作，通过显微形貌、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线粉末衍射（XRD）、稳定同位素13C和放射性14C等分析手段，对梁带村遗址出土的春秋早期铜器内的白色残留物进行综合分析，证实其为世界上最早的人造铅白化妆品，是中国目前最早的湿化学实践。

杨益民团队还对陕西渭南刘家洼遗址芮国高等级男性墓葬的随葬微型铜罐中的残留物进行分析，鉴定出中原地区迄今最早的化妆品，实证中国早期化妆品产业的兴起。

串珠中的中外交流

西周中晚期的礼制改革，不仅表现在青铜器上，而且在珠饰上也有所体现。

西周的珠饰中有两类新材料，一类是釉砂，另一类是烧制滑石珠。带釉的烧制滑石珠作为最早的人工玻璃质材料起源于西亚或南亚，在河西走廊和中原都有发现，对烧制滑石珠的研究有助于了解古代社会变革与中外交往交流情况。

杨益民团队对小河墓地烧制滑石珠上残留的绿色釉进行检测分析，推测烧制滑石珠工艺可能是从印度河谷通过中亚传播到南疆小河墓地一带，再传到哈密东天山与河西走廊，之后再从甘青地区传至中原。本项研究勾勒出烧制滑石珠工艺传入中国的历史细节，揭开古时中外交往交流的一角。

印度-太平洋珠（简称“印太珠”）作为典型贸易珠，公元前4世纪开始流行于印度洋及西太平洋海域，是反映海上丝绸之路早期贸易的重要实物证据。

杨益民团队通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）、拉曼光谱和可见光-近红外光谱对南阳出土汉代玻璃珠进行分析，判断其为中原所见最早的印太珠。

研究结果表明，汉代先民可能掌握了印太珠的制作工艺，印太珠在汉代主要依靠水路运输，南阳的印太珠很可能是沿着海上丝绸之路进入两广，然后沿南流江、北流河、珠江、桂江、湘江、长江、汉水北上，最终经由白河到达南阳。这项研究反映出国内外复杂的贸易网络中存在不同规模的交流行为，实证两汉时期日益繁荣的海上丝绸之路对中原地区物质文化和生活习俗的影响。

3600年前的奶酪

奶的利用对欧洲农业的传播和欧亚大草原上游牧文化的形成起到关键作用。然而，由于缺少古代奶酪实物，人们对早期奶酪的制作工艺仍然一无所知。

小河文化是南疆塔里木盆地青铜时代的代表性文化。杨益民团队对小河文化小河墓地中木乃伊颈部和胸部散布的淡黄色块状物及腰侧草篓中颗粒状物质进行红外光谱、有机元素分析和蛋白质组学的综合分析，证实新疆小河墓地出土有世界上最早（距今3600年前）的奶酪实物。进一步的研究表明，这些奶酪是使用乳酸菌和酵母处理牛奶，最后得到乳糖含量较低的开菲尔奶酪，更适合有乳糖不耐症的成年人食用。

固体奶制品具备保质期更长、便于携带等优势，为塔里木盆地先民有效应对当地恶劣的沙漠环境提供条件。

小河文化古墓沟墓地（距今约3800年）时间上稍早于小河墓地。古墓沟墓地没有陶器出土，但陪葬有大量的草编篓，在一个草篓中发现白色的“垢”。杨益民团队使用红外光谱、植物微体化石分析、气质联用和蛋白质组学等方法，对其进行综合分析，表明草篓残留物应为酸奶沉积，证实了古墓沟的草篓不仅能够储存粮食等固体物质，精巧紧密的编织手法也使其能够装盛酸奶类液体，从而代替陶器的功能。

从古墓沟墓地到小河墓地，奶制品从液体到固体，反映出小河先民对外部环境的一种响应方式。

2000多年前，吐鲁番人水煮面条、烤点心

新疆吐鲁番地区降水稀少，气候极为干燥，使得考古遗址中的许多植物遗存往往由于迅速干燥脱水而得以较好地保存。

国科大考古系教授蒋洪恩团队对新疆苏贝希遗址出土的面条、点心及颖果遗存进行植物遗存鉴定、淀粉粒和植硅体的提取及分析，并对黍类食物进行系统地煮、蒸、烤等模拟实验。研究结果表明，面条和点心是黍磨碎后制成。模拟实验和聚类分析的结果显示，面条曾经水煮，颖果为一钵自然风干的黍粥，而点心系烤制而成。本研究为探讨2000多年前吐鲁番地区先民的生计方式以及中外文化交流提供了有价值的信息，也为今后同类样品的研究建立了较好的分析流程。

唐皇梵香，来自何方？

香料是丝绸之路上朝贡、商贸以及宗教活动的重要代表，对丝绸之路的发展具有深远影响。然而香料多为有机材质，难以长期保存，尤其是宋代以前的香料少有实物出土，对其成分、来源的分析工作更是开展较少。

杨益民团队对唐代皇家寺院法门寺地宫出土香料样品开展气相色谱-质谱联用等综合分析，发现榄香、沉香、乳香与和香制品。这些香料多产自域外，经陆上或海上丝绸之路运抵长安及洛阳，并由帝王、高僧等将其献于地宫，用于供养舍利，是这时期丝绸之路畅通、香料贸易繁荣、佛教发展的历史见证。

该研究提供了我国首次发现榄香脂的证据，也是其用于佛教供养的最早物证，表明乳香及其制品最晚在唐代已输入长安，并首次揭示唐代和香的主要原料，对于探究佛教用香以及古代和香技术的发展都具有重要意义。

改写历史的一根葡萄藤

葡萄是人类最早栽培的果树之一，栽种葡萄的祖先主要分布在地中海沿岸，据文献记载，葡萄传入我国版图的时间在公元前100年左右。考古学家和农学家一直在寻找我国更早的葡萄栽培证据。

国科大考古系教授蒋洪恩对新疆洋海墓地（公元前13世纪至公元3世纪的大型地下墓群）出土的形似葡萄藤的木棍进行14C年代学测定与木材解剖学研究，证明其确实源于葡萄，产于公元前300年左右。这根洋海墓地的葡萄藤的发现，把我国最早栽培葡萄的时间提前了200年左右，改写了我国的葡萄栽培史。

青铜器分析揭示古蜀先民的文化交流

青铜容器是中国青铜时代文化和等级制度的直接象征，也是最为广泛的远距离交换品。东周时期的蜀文化墓葬中出土了多种文化因素的青铜容器组合，表明这一时期的长江上游地区与周邻地区存在密切联系。

关于蜀地不同风格青铜容器的产地来源问题，考古学家们常采用考古类型学方法，对青铜器的器型、纹饰和铭文等展开系统研究，目前还没有系统证据表明这些蜀地本土风格容器与外来风格容器的生产背景有何异同。

国科大考古系教授罗武干团队，针对成都双元村东周墓地出土的不同风格青铜容器的制造工艺、物料流通和跨区域文化交流等问题进行详细讨论。采用考古类型学和文化因素分析与科技分析相结合的方法，综合解读古代青铜器物与青铜文化。

结果表明，春秋至战国早期，蜀文化以吸纳楚式青铜礼器为主，并共享楚国金属资源。战国中期以后，楚文化对蜀文化的影响渐趋衰落，蜀人开始有较为稳定的铅料资源来制作蜀式风格青铜容器，蜀地青铜手工业的产品类型、原料来源、生产技术等方面均展现出一定的独立性。

复现两千多年前贝壳画

在古代，贝壳除了作为食物、装饰、生产工具、宗教道具、交易货币以外，先民们还将其用作绘画载体，但这方面的考古证据较为罕见，相关研究也颇欠缺。

国科大考古系教授罗武干团队利用形态学特征分析、三维视频显微镜、X射线荧光与拉曼光谱、多光谱成像技术以及工业计算机断层扫描（CT）等系列科技手段和方法，对河北灵寿县出土的战国时期中山国（公元前414-前296年）贝壳画进行精细研究与重建复原，并明确解答其颜料、工艺及其他相关问题，将贝壳画这种独特艺术形式的历史，至少追溯到中国的战国时期。

这项研究对于进一步揭示贝壳画的艺术魅力与文化内涵以及中山国文物背后的历史与文化信息具有重要意义。

先民食谱

国科大考古系副教授尚雪团队对延安虫坪塬遗址、西安马腾空等东周时期遗址进行骨胶原稳定同位素研究，重建遗址先民的食谱与生业模式，结果表明，稳定的粟作农业不仅是秦人东周时期最为重要的经济基础，也为秦人在关中地区国力的强盛乃至一统中国奠定坚实的物质基础。

2018年，国科大考古系副教授尚雪团队对新石器中晚期陕西白水河流域遗址出土动植物遗存进行碳氮稳定同位素分析，实证史前施肥管理行为的存在，并探讨施肥在史前粟作农业与文化发展、扩张中的重要作用，为仰韶中晚期关中先民面对气候和人口等压力挑战时农业活动变化提供新见解。

责任编辑：朴添勤