科研速报 | 科技史与科技考古系在史前人类食物加工方式演变研究中取得重要进展

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2022-01-21 11:49 来源:中科大科技史与科技考古

科技史与科技考古系杨玉璋教授团队在史前人类食物加工方式演变研究中取得重要进展。杨玉璋教授团队与中国社会科学院考古研究所等单位合作，对安徽蚌埠双墩遗址（7.3-6.8ka BP）出土部分石制工具表面提取到的残留古代淀粉粒进行了植物种属来源和损伤特征分析，首次获取到新石器时代中晚期人类植物性食物加工工具磨盘磨棒向杵臼组合工具转变的直接证据。相关成果近日以Starch grain analysis of two different types of grinding stones from the Neolithic Shuangdun site (ca. 7.3–6.8 ka BP) in eastern China为题在线发表在牛津大学主办的国际知名考古学杂志Archaeometry上。

图1. 双墩遗址地理位置及遗址出土不同类型石质加工工具

史前人类食物加工方式演变是考古学研究的重要内容，近年来的考古发现与研究显示，早在距今2.8万年前的旧石器时代晚期，我国黄河中游地区的早期人类已经开始使用不规则的石质研磨工具，对各类采集获取的野生植物资源进行加工处理。

此后，该类工具在我国南北各处旧石器晚期至新石器早期遗址被长期使用，并在距今9000-7000年的裴李岗文化阶段发展到顶峰，形成形态规整、制作精良的磨盘磨棒组合工具，然而，在进入距今7000年后的仰韶文化阶段后，该类工具却快速消失。有研究认为，磨盘磨棒组合工具的衰落与仰韶文化时期史前农业的快速发展有关，即随着农作物在人类食谱结构中比重的迅速上升，杵臼类具有更高效率的脱壳工具逐渐取代磨盘磨棒成为新石器时代中晚期以来的主要食物加工工具，然而，由于考古材料的缺乏，目前尚无直接证据证明上述食物加工方式转变的发生。

安徽蚌埠双墩遗址位于淮河北岸，是淮河中游新石器时代中晚期过渡阶段的代表性遗址，非常难得的是，考古发掘人员在该遗址的发掘过程中同时发现了磨盘磨棒与杵臼两类石质加工工具，为研究上述两类食物加工工具的关系提供了重要契机。研究人员利用淀粉粒分析方法，对该遗址出土的6件石器表面古代淀粉粒残留物进行了提取，发现了来自小麦族（Triticeae）、水稻（Oryza sativa）、薏苡（Coix lacryma-jobi）、莲藕（Nelumbo nucifera）、豇豆属（Vigna spp.）等不同植物种属的古代淀粉粒，值得注意的是，不同类型工具表面提取到的淀粉粒种类及损伤特征皆有较为明显的差异，其中制作简单粗糙的石质磨盘已不具有研磨功能，且加工对象也较为单一，与裴李岗文化时期相比，其功能出现明显退化，而杵臼类组合工具则同时具有砸击和研磨两种功能，其加工对象更为多样，最为重要的是，农作物水稻的淀粉粒仅发现于杵臼样品表面，这一发现为研究距今7000年前后新石器时代中晚期，杵臼类工具由于其更高的脱壳效率逐渐取代磨盘磨棒成为专门的农作物加工工具提供了直接证据，对研究我国史前先民食物加工工具的演化过程具有重要意义。

图2. 双墩遗址石质工具表面提取到的古代残留淀粉粒及不同损伤特征淀粉粒的分布

该研究受到国家自然科学基金委、中科院国际合作局以及科技部国家基础研究计划等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/arcm.12749