用CT去考古：在“萬年陶片”里透視“萬年水稻”

2024-10-18 15:00 作者：馮源新華社責任編輯：吳靜

提到CT（計算機斷層掃描），許多人都知道這是醫院常用的一種影像檢查技術，實際上，CT的應用非常廣泛，就連考古工作也能用上CT。浙江大學藝術與考古學院安婷課題組最近運用顯微CT，在距今約1萬年的兩枚陶片中，找到了水稻的痕跡，相關內容已經在國際知名考古學雜志上發表。

接受“CT檢查”的兩枚陶片來自浙江金華浦江的上山遺址。該遺址于2000年發現，距今已有11400年至8600年。以它命名的上山文化，是長江下游最早的新石器文化，同時也是世界稻作文化的源頭。目前，上山文化考古已經發現了24處遺址，為栽培水稻源于中國提供了重要實證。

而為陶片做“CT檢查”，則為進一步研究稻作文化起源開辟了新的戰線。浙江大學藝術與考古學院百人計劃研究員安婷博士告訴記者，要研究水稻從野生稻到馴化稻的演變，就要克服一個巨大的挑戰——大植物遺存的不足，而出土器物上的植物印痕則是追蹤植物蹤影的一種關鍵證據。于是，從2021年起，課題組就開始探索用顯微CT當一回“植物偵探”，探索上山遺址出土陶片中的秘密。

“顯微CT的基本原理和醫院中使用的CT掃描是一樣的。它運用X光對材料開展斷層掃描，再進行三維重構，從而‘透視’到材料的內部情況。”課題組成員、浙江大學建筑工程學院土木水利實驗中心實驗師彭宇介紹說，在他工作的“X光計算斷層掃描和多尺度模擬實驗室”里，顯微CT被用于透視混凝土、巖石、巖土等材料，發現其中的摻雜物、裂縫和空腔等。而之所以能應用到考古，是因為它同樣可以檢測出陶片中的“空腔”。

而上山遺址所出土的陶片恰好就有“空腔”。浙江省文物考古研究所研究員、上山遺址發現者蔣樂平介紹說，上山文化的陶器多屬于夾炭陶。先民在陶泥中摻雜稻葉、稻殼等有機物質，可以在陶胎成型和燒制過程中防止開裂，達到成器更加牢固的效果。安婷說，經過高溫燒制后，夾炭陶里肯定會有稻殼留下的空腔。而彭宇也認為，只要燒制時陶土與稻殼表面緊密貼合，就可以提取到稻殼的印痕。

2021年，“CT檢查”正式開始。浙江省文物考古研究所研究員、中國考古學會植物考古專業委員會副主任鄭云飛從上山遺址出土的大量陶片中，為課題組選出了兩枚斷裂處帶有明顯植物炭化痕跡的陶片。經過顯微CT的“透視”和計算機建模，兩枚陶片里顯現出184個水稻小穗軸留下的痕跡。研究人員還可以對這些痕跡進行無死角的觀察。

小穗軸是稻谷與稻稈小枝梗的連接部位，野生稻谷可以自然脫粒，因此稻谷和小穗軸的接觸面是光滑的，但是栽培稻失去了自然脫粒的特性，因此，接觸面上就有人工脫粒的“疤痕”。安婷說，在植物考古領域，它的形態與水稻馴化程度的指標之一——落粒性密切相關，而這184個植物印痕在考古學上已具有統計意義，其中，有65%呈現出野生稻的特征，12%則已屬馴化稻類型。

顯微CT的精度可達0.01毫米，因此，陶片中還發現了水稻稻谷上芒的痕跡，這同樣可以用于分辨水稻的馴化程度。安婷說，不少禾本科植物的種子外殼上都有芒。芒既能抵御鳥類等動物吃種子，也可以幫助種子附著在其他物體上，向外傳播。野生稻通常具有長芒，且芒上剛毛長而密集，而馴化稻往往沒有芒，或者雖然有芒，但芒短且無剛毛。然而，細小的谷芒很難保存，在以往的植物考古研究中很難發現它的蹤跡。在此次研究中，課題組找到了一定數量的“水稻芒”的痕跡，以及一顆帶芒的較為完整的稻谷的遺存，這有助于為研究水稻馴化提供新的參照系。（記者馮源）

關鍵詞：陶片,水稻,ct檢查,透視,穗軸

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