中华文明有5个突出特性——连续性、创新性、统一性、包容性、和平性。欲流之远者,必浚其泉源,考古工作是构建和展示中华民族历史、中华文明瑰宝的重要工作。
农业起源是人类社会发展的重要转折点,标志着从渔猎采集性经济过渡到农业生产性经济,开启了人类文明诞生的历程。水稻不仅是目前世界半数人口的主食,而且其栽培和驯化对中华文明的形成和发展产生了深远影响。水稻什么时候开始被人类采集利用,从野生到驯化的过程是怎样的,长期以来是社会和学术界关注的焦点问题。
中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远科研团队与浙江省文物考古研究所、临沂大学、浙江省浦江县上山遗址管理中心等全国13家单位的专家紧密合作,在上山文化的多个遗址联合开展水稻起源研究,揭示出一段长达10万年的水稻从野生到驯化的连续演化史。这进一步确认了中国是世界水稻的起源地,距今约1万年的上山文化在世界农业起源中具有重要地位。相关论文已于北京时间5月24日凌晨在国际学术期刊《科学》在线发表。
5月24日上午,中国科学院地质与地球物理研究所、浙江省文物考古研究所和浦江县人民政府在浦江县发布这一重大研究成果。据介绍,中国科学家建立了有效区别野生水稻和驯化水稻的科学标准,运用多学科攻关手段,结合田野考古,取得一系列重大发现。
在最新的研究中,中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远科研团队在多年对现代野生稻—驯化稻的植株、土壤中水稻植硅体的系统研究基础上,明确了水稻泡状细胞中扇形植硅体鱼鳞纹数量的增加,与水稻驯化程度增强以及农艺性状增加相关,厘定了区分野生稻与驯化稻鱼鳞纹扇形植硅体比例的阈值,建立了水稻野生—驯化的判别标准。科研人员进一步利用植硅体分析方法,结合孢粉、炭屑、土壤微形态、粒度、磁化率、地貌调查、考古遗址14C(碳-14)人口概率密度分析和考古发掘等手段,对浦江县上山遗址和龙游县荷花山遗址的考古地层自然剖面开展系统研究。基于两个遗址高精度光释光年龄和植硅体14C年龄的贝叶斯模型,建立了距今约10万年以来连续的年代地层序列。通过对地层序列样品的系统分析,揭示了上山文化遗址区地层中水稻从野生到驯化的连续轨迹,及其与人类活动、气候环境变化的关系。
研究表明,早在约10万年前,野生水稻就已经在长江下游地区分布,为后来的水稻利用、驯化提供了条件;大约在2.4万年前,气候开始进入寒冷的盛冰期,促使人类开始采集并利用野生稻,表明人类为适应寒冷的气候变化,探索新的食物来源;大约1.3万年前,人类有意或无意地对野生稻进行驯化前的栽培,开启了稻作农业起源漫长而复杂的过程;大约1.1万年前,驯化水稻植硅体比例迅速增加,并达到驯化阈值,标志着东亚稻作农业的起源。研究还发现,浦江上山先民把稻壳、稻叶掺和到陶土中,不仅减轻了陶器重量,还可增加陶土的黏结性,防止在烧制过程中开裂。这就形成了从水稻栽培、收割到加工脱壳等一系列的完整证据链,是古人智慧的体现。
该项研究表明,东亚稻作农业与西亚两河流域麦作农业的起源在时间上同步,是人类发展历史上的一个重要里程碑,大大深化了人们对世界农业起源格局的理解。
专家上山“论稻”:看见十万年水稻演化史
浦江上山文化遗址10万年以来从野生稻分布到最终驯化的连续证据,揭示了水稻与气候、人类活动和文化发展之间复杂的关系和漫长的水稻驯化过程。研究成果得到评审专家的高度评价。
中国科学院地质与地球物理研究所研究员张健平为第一作者,研究员吕厚远为论文共同第一作者;吕厚远、张健平、浙江省文物考古研究所研究员蒋乐平以及临沂大学教授于禄鹏为共同通讯作者。北京大学、福建师范大学、山东大学、云南师范大学、河北师范大学、浦江县上山遗址管理中心、浦江县博物馆、龙游县博物馆、中国科学院大学等的专家学者参加了合作研究。
“这是一次科学的突破,更是一次文明的启示。”中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所所长底青云表示,该研究成果得到评审专家高度评价,认为这一创新性发现对人类与水稻协同演化研究具有重要贡献,对理解人类社会发展、农业文明起源有深远影响。
5月24日,专家们现场考察了上山考古遗址公园,针对在研究中所遇到的问题、此项研究的意义、今后如何更好研究上山文化,表达了自己的感受与想法。
吕厚远表示,将来的研究计划初步有3个方面。第一个方面是驯化的过程研究,研究团队需要探究野生稻如何逐渐演变为驯化稻。“普通野生稻原本是水生、多年生且通过营养繁殖的植物,它是怎样转变为一年生、通过种子繁殖的野生稻,并进一步被驯化成为今天大家所熟知的驯化稻?遗憾的是,这个详细过程目前仍是个谜。”此外,还需要确定古代稻田的具体位置,因为稻田在耕种、栽培以及水稻驯化过程中扮演着至关重要的角色。了解古代稻田的位置和当时稻田的标准,是研究团队接下来的重要研究任务。同时,大口盆在驯化过程中的作用也值得深入探讨。
第二个方面是开展跨学科的研究。“我们将引入新的方法和技术,例如环境DNA分析,这种方法能够提供丰富的信息,帮助我们研究从水稻基因变化到植被分布的各个方面。同时与北大专家合作,探索植硅体中DNA的提取方法。我们还计划将地质学、地貌学和沉积学的研究方法、范式与水稻起源研究相结合,以期更全面地理解水稻的起源和演化。特别是我们将把第四纪地质过程与古稻田研究相融合,进一步探索上山文化与其他地区例如江西仙人洞、吊桶环遗址在地质环境上的联系,以及它们之间在植被、气候、环境和地质发展过程中的相互关系。”
第三个方面是理论性的探讨,农业起源问题仍有许多未解之谜和争议点。例如,水稻的起源是一次还是多次?是单点驯化还是多点驯化?驯化过程是迅速完成的还是经历了漫长的岁月?这些都是国际学术界仍在争论的理论问题。“通过深入研究上山文化的水稻起源,我们希望为这些问题找到答案。上山文化分布区拥有得天独厚的自然和文化遗产,为我们提供了宝贵的研究机会。目前,我们已经发现10万年以来连续的野生、采集、驯化的序列,这一发现具有重要意义。它表明,上山地区或以东亚为代表的水稻起源与西亚麦作农业起源是同步的,并进一步证实了中国是水稻最早起源地。这一发现也为未来研究气候变化、植物驯化、社会发展、农业起源、文明起源以及它们之间的关系提供了重要的材料和机遇。”
在浙江省文物考古研究所所长方向明看来,上山文化考古关系到早期稻作农业社会的形成。为浦江上山遗址题写“远古中华第一村”的考古学泰斗严文明先生,1997年写过一篇《稻作农业与东亚文明》,明确表示,黄河流域以粟作为代表的旱作农业和长江流域以稻作为代表的湿地农业,彼此交融发展到最后形成了独树一帜的古代东方文明。这说明稻作以及稻作农业社会,对中国文明、东亚文明、世界文明有非常重大的影响。在探索过程当中,除了用常规的考古学手段和方法,更需要多学科的合作和科技考古的介入。讲稻作就会涉及当时的社会、村落、周边环境是什么样的,还涉及作为重要支撑的古稻田是什么样的,当时水稻是已经被驯化了,还是怎样的一个状态,以及它之前又是什么样子的。“之前研究团队光靠肉眼解决不了这些问题,需要自然科学和多学科的介入、合作。”中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远科研团队所的研究成果,为探索早期稻作农业社会形成的基础提供了非常好的材料。它还涉及整个稻的起源、野生稻到驯化稻的过程,并提出几个关键性的时间节点。这些关键性的时间节点,到现在为止有一定的考古学证据,但还有一些需要在今后的工作中加以验证。比如在研究中提到的1.3万年,现在的测年数据非常少,上山文化最早1.1万年,是根据陶片当中的残留物做的检测。那么1.3万年前到底是什么状况,需要考古工作来进行实证。
今后的研究发展要大力加强聚落考古工作。浙江省文物考古研究所研究员、上山文化主要发现者蒋乐平说,完整的村落包括里面的格局、外面的生产作业区,还包括更大范围所处的环境,即当时的商业图景,这样早期稻作农业社会的状态就会呈现在我们面前。然后通过综合考量,就能从宏观和微观、时间和空间上,勾勒出一个非常生动、更有说服力的场景。
蒋乐平表示,水稻变成化石一样的东西,所以不会腐烂,在久远的年代里面,它的形状都保存了下来。比如,扇形植硅体是稻叶上的植硅体,上面有鱼鳞状纹分布,鱼鳞纹的数量可以作为判断野生稻和栽培稻区分的主要依据,一般栽培稻的数量超过9个,野生稻少于9个。这次成果为上山稻作文化向前追踪提供了重要信息和坚实基础。论文的基础材料就在遗址的生土层里面。“这方面研究原来是空缺的。我们从原生地层深处提取研究材料,所以研究成果是科学的。”研究表明,金衢盆地分布着丰富的有10万年演化史的野生稻,必须有一个自然基础,才使得上山人落脚到金衢盆地以后,开始驯化和栽培水稻。“我相信这项成果,会是上山稻作文化研究的重要里程碑。”
这项成果最核心的要点,是从野生稻到驯化稻的演化过程中,驯化稻涉及上山遗址、上山文化。上山文化申遗最重要的内核就是稻作起源,该成果为上山文化作为稻作农业起源地,提供了强大的支撑和关键性的科学依据。
张健平向记者讲述了研究中遇到的一些困难和挑战。其中,最大的困难是找到判别野生和驯化水稻的方法。“事实上,该项工作可以追溯到上世纪70年代。水稻植硅体这个方法最早由日本学者发现,当时发现水稻的扇形植硅体有鱼鳞纹的特征。到了2002年,吕厚远发表一篇文章,发现水稻鱼鳞纹的数量,在驯化稻中通常大于等于9个,而在野生到中多数少于9个,建立了一个半定量的标准,但是还缺少定量的统计学的过程研究。接下来,团队聚焦这个方法学问题进行比较深度的探索。我2009年读博士时,就开始对上山的样品进行分析,利用水稻扇形植硅体的判别方法,发现上山的水稻已经有驯化的迹象。”随后,团队多位专家针对这些问题做了很多工作,包括对现代水稻样品分析、表土样品分析等,利用植硅体区分野生和栽培水稻的方法的准确度逐步提高。这个过程前后经历了大约20年时间,是最大的挑战。有了这个方法后,团队才能够对上山遗址或者对其他遗址,进行详细的定量化的植硅体分析。另外一个挑战是测年工作。多年来,测年工作团队反反复复进行测量,通过与临沂大学、北京大学、福建师范大学等高校的专家合作,利用包括光释光测年、植硅体的碳-14测年等一系列方法,把样品送到美国碳-14实验室、国内的光释光实验室,进行联合检测。“通过多方确认、多方检验后,我们发现数据都非常吻合,因此得到比较精确的年代。最后是坚持,这项研究从2017年就开始了,其间研究团队遇到很多困难,好在大家都坚持下来,功夫不负有心人,最终发表了这一研究成果。”古人类驯化水稻,必须要有一个物质基础,这就是野生稻。前人的研究发现,在末次冰期的长江中下游地区,没有野生稻分布。只有到了全新世,野生稻才从南方低纬度地区向北传播到这个区域。这篇论文其中一个结论,就是揭示了至少在10万年以来,浦江上山遗址一带的区域就一直有野生稻生长。野生稻为人类后期采集、利用和驯化提供一个物质基础,可以说没有野生稻就没有驯化,没有驯化就没有稻作文化起源。
“上山遗址剖面上的黑洞,其实是我们采集光释光样品时留下的。”临沂大学资源环境学院教授、博士生导师于禄鹏告诉记者,遗址某处摆放的一根钢管,也是研究人员当时留下的。“因为该样品需要避光,所以需要用钢管来采样。主要的剖面在墙的那一侧,这个剖面分为3层,最底下那部分是红色的一套地层,年代大约是8万~10万年;中间有一套发黑的地层,是大约3万多年到1万多年以前,记录人类开始利用水稻的一个地层;最顶部的地层大概1米多,是1万年左右的地层,记录人类驯化水稻的过程。”在这个剖面里,测年难度比较大的是中间部分,人类在最早的地层上有很多活动,造成年代混合。用光释光的小测片、单颗粒结合年代的模型,把其中比较可靠、代表那部分年代的样品提取出来,再结合碳-14测年,碳-14测年和光释光测年的年代正好一致,证明了研究成果的可靠性。
研究成果的重要性,一方面体现在人们对农业起源的认识,研究团队得出10万年以来连续的水稻从野生到驯化过程的结论,了解这个过程人类如何活动、为什么要这样去获取粮食资源、气候如何变化、气候变化驱动人类活动以及农业起源之间的关系……另一方面,对以后其他方面的研究也提供了一个典型案例。“当我们处理地层时,怎样把年代测出来非常重要,因为考察年代是整个考古研究重要的一个环节。”于禄鹏说。
浙江省文物考古研究所研究员郑云飞认为,此次研究成果主要是构建了长江下游地区以上山文化为代表的稻作农业起源从采集管理野生稻到栽培驯化水稻的证据链,完善了上山文化分布地区作为水稻起源地的证据,是稻作农业起源研究的一个突破。从现在的考古发掘成果看,上山文化至今已发现1万年左右的考古遗址24个,这些遗址中都发现水稻的遗存,还有铲、石刀、石片、石磨盘等与稻作相关的生产工具。上山文化分布区气候温暖湿润,降雨量充沛,很适合野生稻和水稻生长,但一直没有发现栽培稻的祖先野生稻,此项研究填补了上山文化稻作起源证据的缺环。同时,此项研究对稻作起源研究提出了新要求,在今后田野考古中需要找到更多先民从事稻作生产的证据,丰富上山文化的稻作内涵。上山文化的发现,将长江下游地区的新石器时代追溯到1万多年以前。农作物的栽培是新石器时代的主要标志,通过上山文化考古遗址的发掘和研究,已经找到从事水稻栽培的证据,证明了地处东亚地区的长江下游是水稻起源地,稻作农业特色历史源远流长。该研究成果把水稻开始驯化栽培的时间进一步上溯,提早到距今1.3万年前,表明我国稻作起源非常古老,毫不逊色两河流域的麦作。
主流媒体聚焦上山文化重要研究成果 讲述万年上山文化遗址里的精彩故事
“上山文化遗址水稻从野生到驯化的十万年演化史”——上山文化重要研究成果发布后,人民日报、新华社、中央电视台、科技日报、中国新闻网、农民日报、浙江日报、浙江卫视、浙江发布、潮新闻、金华日报等多家媒体纷纷进行报道。
围绕此次新闻发布会,各级媒体已刊发报道60余篇(条),其中新华社权威快报阅读量达143万次,央视“新闻直播间”连续报道两次,央视“焦点访谈”综合稿报道,并配合新媒体直播。人民日报海外版、光明日报、农民日报、中国文物报、中国之声等媒体进行报道推介, ScienceAAAS官方公众号、国家文物局公众号、省市县三级政务发布号发布文章,美国侨报网、巴西南美侨报网落地报道,并在浙江日报、金华日报头版刊发,浙江卫视、金华新闻联播刊播。全网总曝光量近1000万。
记者了解到,浦江县上山遗址发现于2000年11月,上山文化2006年11月命名。目前,已发现24处上山文化遗址,均位于浙江省。它们组成了中国境内乃至东亚地区目前已知规模最大、分布最为集中的早期新石器时代遗址群。
6月2日,央视深度新闻报道栏目《焦点访谈》播出的《寻根探源 赓续文脉》中,聚焦上山文化重要研究成果,揭示上山文化创新性,对世界文明、世界文化的贡献。
6月3日,“大美中国行——文化遗址里的中国故事”十一省(区、市)全媒体直播活动走进浦江上山考古遗址公园,让全国观众近距离感受上山文化的独特魅力。
上山文化是世界稻作农业的起源地、中国农耕村落文化的源头,上山文化彩陶是世界上最早的彩陶。在直播活动现场,浙江卫视记者于笃与蒋乐平频繁互动,从上山遗址如何发现,发现了什么,上山人长什么样、住在哪里,上山文化遗址群有何特点以及上山发现世界上最早彩陶等方面进行全面细致的阐述。短短一个多小时的直播,让全国观众近距离认识了上山、了解了上山。
“在浙江选的是上山考古遗址公园,可以看出上山文化是极具代表性的、能够代表浙江的一处重要的文化遗址。”于笃说。
据了解,“大美中国行——文化遗址里的中国故事”全媒体直播活动,是国家广播电视总局宣传司、国家文物局政策法规司共同指导开展的,通过十一个省(区、市)的考古遗址公园的直播活动,以史为线、串联百万年华夏历史,以史为烛、照亮文化发展方向。上山考古遗址公园是全媒体直播活动的第二站。
穿越时光的隧道,追寻远古的文明,在浦江这片历史悠久的土地上,首次以广播剧形式,将“上山文化”的发现和保护历程重现于世。
由浦江县委宣传部出品、浦江县融媒体中心录制的3集广播连续剧《浦江有颗启明星》,是该县创作推出的首部广播连续剧。这部由省、市、县三级联手打造的广播剧,聚焦“上山启明星”,全景展现了浦江上山遗址从发现到保护,从命名到申遗的壮丽历程,故事时间跨度长达20余年。
“每一个角色,每一个情节,都讲述了那段长达20余年的故事。这不仅是对上山文化的深情致敬,更是对无数为保护这一文化付出努力的人们的崇高敬意。”该剧导演董慧临表示,主人公以真实人物故事为原型,其他角色既有个人原型又有人物群像,生动塑造了以徐为民、蒋国平为代表的基层党员干部、考古专家们,为保护、传承和弘扬上山文化所作出的巨大努力和牺牲,彰显了共产党人“功成不必在我,功成必定有我”的精神境界和历史担当。
5月24日,该剧在省、市、县三级广播电台以及各新媒体平台同步首播,并在浙江电台经济频率、浦江电台播出。中央人民广播电台、贵州人民广播电台、宁夏人民广播电台、金华人民广播电台新闻频率以及央广云听和学习强国平台,也同步推出该剧。
“世界稻源”获国际权威认证 上山申遗工作再上新台阶
一万年是中华文明的奠基阶段。上山文化发现的稻作、定居、彩陶等方面的完整证据链,已经成为万年中国的重要符号。
保护和利用,是文物工作必须处理好的一对关系,上山文化遗址申报世界文化遗产时,以国际标准要求自身。
“此次论文的发布,将为上山文化遗址群申报世界文化遗产提供有力支撑。”金华市上山文化遗址管理中心负责人说,将持续提高自身保护、展示和管理能力,建好用好上山考古遗址公园,推动上山文化创造性转化和创新性发展,激活上山文化的生命力,讲好万年中国的故事,扩大中华文化影响力。
文化积淀着民族的血脉与精神,连接着国家的历史和未来。只有从源远流长的历史连续性来认识中国,才能理解古代中国、现代中国和未来中国,推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。
漫漫历史长河,积淀着中华民族生生不息、长盛不衰的文化基因和精神力量。每一项考古新发现都在不断填补历史链条上的缺环,也在丰富我们对中华文明根脉的认知。随着那些埋藏地下的古代遗存被发掘出土,尘封的历史景象被逐渐展示出来,随着历史轴线不断延伸、历史内涵不断拓展,我们将更好地认识中华民族的悠久历史和灿烂文化,让文化自信牢牢植根在内心深处。
一脚踩下去,便是一万年;一块土壤剖面,就是10万年。上山这片神奇的土地创造了太多奇迹,期待上山带给世人更多惊喜。
记者 傅夏璇 朱喆昕 浦江融媒体中心 严顺华 虞淑娴 黄双龙 楼汤灿 吴晓凯 张昕 陈航