复旦文博系教授：用同位素揭开“舌尖上的中国”演化史

【编者按】

2023年5月27日，是复旦大学118周年校庆。“校庆种种活动，以促进科学研究为中心。”从1954年校庆前夕时任校长陈望道提出这一主张开始，在校庆期间举办科学报告会，就成为复旦的重要学术传统之一。

赓续学术传统，百年弦歌不绝。5月9日起，来自文社理工医各学科的50多位复旦名师将陆续带来学术演讲。

“2023相辉校庆系列学术报告”第四场，由复旦大学科技考古研究院、文物与博物馆学系教授胡耀武以《同位素视角下舌尖上的古代中国》主题开讲。

俗话说“民以食为天”，食物与人类演化具有重要的因果关系。人骨（牙）中的稳定同位素记录着人类的生活密码，能够助力研究者们探源人类演化史和文明演进史。胡耀武以稳定同位素为视角一窥古代人类食物结构的演变，用精准的研究数据，为听众揭开“舌尖上的中国”演化史的一角。

胡耀武教授

因“物以类聚”，导致“人以群分”

人体和食物之间到底存在怎样的联系？

“自然界的食物天然就存在着同位素之间的差异，当这些动植物被人类消化吸收，就会转化成骨骼的组成部分，‘我即我食’正是这个道理。”胡耀武说。

原来，我们的骨和牙主要由骨胶原等有机物和羟磷灰石等无机物所组成。稳定同位素会沿食物链传递至这些组织。特别是牙齿，就像树木的年轮，忠实记录了生命体一生中摄取的食物信息。通过对骨和牙的化学分析，研究这些成分中稳定同位素比值，就可追溯人类所食的食物来源，推测出当时个体的饮食习惯。

不同类别的食物在稳定同位素比值上存在着差异，反映了食物水平上的“物以类聚”。古代人类食物来源和生存方式的差异，使得不同时期、不同地域的人群体内的稳定同位素比值也大相径庭。故此，通过对人群稳定同位素数据的分析与比较，即可区分不同生存方式的人群，实现同位素视角下的“人以群分”。这便是稳定同位素分析的理论基石。

在生物界中生物体内的稳定同位素，可视为一种隐藏的语言。“同位素语言”的解读，可为我们揭开蕴藏于生物体内的生活奥秘，探讨其生死存亡之谜。

“挑食”与“杂食”者的不同命运

胡耀武介绍了自己通过稳定同位素视角，对布氏巨猿的摄食行为和生态环境的研究。

胡耀武教授在展示实验室样品

布氏巨猿是地球上曾出现过的体型最大的灵长类动物。通过对其牙齿的C、O、Ca稳定同位素的研究，他发现：这些数据很有特点，集中性很强，与其他古人类和现存大猿迥异。“巨猿对食物的选择过于单一，栖息环境也相对较窄，这都直接影响了巨猿这一物种的存亡问题，”胡耀武笑言，“这说明，挑食没有好下场。”

而晚期智人则和布氏巨猿的命运恰恰相反。胡耀武借助同位素对北京田园洞人（距今约4万年前的晚期现代人）进行了C、N、S稳定同位素分析，在国际上首次科学地证明更晚时期的现代人已摄取了大量的淡水类资源，为了解生活在中国大地上晚期智人食物结构的“广谱革命”提供了新的科学证据。

大量水生类（包括淡水和海水）食物的摄入，为晚期智人提供了大量不饱和脂肪酸，对促进人类脑部的发育以及演化具有重要的意义。“会吃”，便是晚期智人遍及全球的重要原因。

粟类作物西传的同位素之路

中华文明起源，不仅是中国学者潜心研究的重大课题，也是国际学术界持续关注的研究课题。

中国自新石器时代至历史时期多个考古遗址人骨同位素的分析，昭示了粟作农业不仅是中华文明形成的物质基础，更是中华民族的饮食文化基因，对促进民族间的融合和中华民族共同体的形成具有重要作用。它将古代游牧民族与农耕民族的命运紧密相连，是中国古代民族交流融合的“黏合剂”，为民族之间的融合乃至中华民族的形成奠定了物质和文化基础。

大约5000年前，整个欧亚大陆就已开始了食物全球化的进程。胡耀武团队根据纵贯欧亚大陆考古遗址中人骨的同位素数据，制作了一张“食物地图”：中国黄河流域的人群，皆主要以粟类作物为食；新疆和中亚则呈现麦粟混食的情形；欧洲人群也时有对粟类作物的摄取。显然，人骨同位素数据清晰反映了粟类作物自黄河流域不断向西辐射至中亚和欧洲的进程。

“这是一条我们勾绘的粟黍西传的同位素之路，揭示了粟类作物的传播对中亚乃至欧洲地区人类社会的重要影响。”胡耀武认为，相比丝绸之路，横跨整个欧亚大陆的粟类作物，其实是东西方文化交流的最早见证者。