11月18日,應中國科學院大學考古學與人類學系教工黨支部邀請,復旦大學科技考古研究院胡耀武教授來到國科大玉泉路校區,主講《穩定同位素生物考古學——概念、簡史、原理、理論、目標、展望》。
穩定同位素生物考古始於上世紀70年代,是目前生物考古的主要分支領域。胡耀武以國際知名期刊JAS、AAS上關於這一領域的綜述文章和Archaeology Science等專著為例,展示了穩定同位素分析在考古學、科技考古學中的地位。世界著名考古學家倫福儒曾經以「穩定同位素革命」來形容這一技術為考古界帶來的巨大影響。如今,穩定同位素分析已經十分成熟,成為國內外考古界的「標配」,那麼,它是分析方法還是學科?
國內外普遍認為穩定同位素分析僅僅是一門技術。但胡耀武提出,將穩定同位素分析作為技術來看,與其重要地位不匹配,他認為相關領域已經發展到了成為一門學科的階段。
在先後比較了「同位素考古」、「舌尖考古」等名字之後,胡耀武最終選擇「穩定同位素生物考古學」為這一學科命名,英文名為stable isotope bioarchaeology,簡寫為isobioarchaeology,將其作為生物考古學(bioarchaeology)的分支。
生物考古,在北美主要指對人類遺存的綜合分析,與動物考古、植物考古有所區分;而在歐洲則指所有研究生物遺存的學問。國內學者早期主要遵循美國概念,最近幾年,關於人類遺存的研究被單獨分為人類骨骼考古。
考慮到聽眾的知識背景,胡耀武簡要介紹了穩定同位素的概念、表示方式以及同位素分餾的基本原理,指出穩定同位素技術的出現使得人類對物質的分析從元素層面上升到同位素層面,其應用領域也日益廣泛,如法醫學、產地溯源、病理學等等。
胡耀武從質譜、碳十四測年兩項諾獎成果出發,展現了穩定同位素技術的發展歷史。自玉米的穩定同位素異常現象被發現起(當時用於給碳十四年代做校正),到碳穩定同位素、氮穩定同位素領域的兩篇開山文章,再到1983年碳氮穩定同位素首次被用於骨膠原研究(以反映古人食譜),以及1985年Sr穩定同位素被建議用於人群來源研究,國際上穩定同位素分析的早期工作基本都來自於地球化學界。近些年來,又有Ca同位素等非傳統同位素的應用以及穩定同位素用於施肥的研究。此外,Evershed等人開創了對殘留物的同位素分析,Full等人關注同位素角度下先民健康狀態。整體來看,穩定同位素生物考古學的理論和方法來自於同位素地球化學和同位素生態學,如今在全世界各大洲都有較多工作開展。
國內的工作起步也較早,1984年仇士華、蔡蓮珍兩位前輩率先通過碳穩定同位素開展考古研究;到了90年代,生物考古概念開始出現;2002年,胡耀武完成了該領域在國內的第一篇博士論文;03年,張雪蓮老師發表了國內第一篇穩定同位素食譜研究綜述。其後,胡耀武等人率先發表國內學者在穩定同位素考古領域的首篇國際文章;S同位素方法被胡耀武引入到「田園洞人」研究;殘留物的單體同位素工作也被國內學界逐漸開展;18年,胡耀武在國際期刊發表穩定同位素考古的綜述文章。在胡耀武製作的國內相關學者地理分布圖中可以看出,這一領域在國內早已遍地開花。
胡耀武指出,與國際學界不同,我國的穩定同位素分析從一開始就集中在考古學、科技考古學界,集中於相關的考古學問題上,缺乏對穩定同位素地球化學、穩定同位素生態學的系統學習、聯繫和借鑑,更關注古代人類活動。
隨後,胡耀武從穩定同位素生物考古學的四大原理——我即我食(You Are What You Eat)、我即我是(You Are What You Are)、我即我居(You Are Where You Live)、我非我食(You Are Not What You Eat)等方面,先後為大家介紹了具有營養級指示效應的諸多傳統、非傳統穩定同位素研究,脂肪酸單體同位素研究,Sr、Pb穩定同位素與人群來源研究,骨骼碳酸鹽中的C、O同位素研究,骨骼磷酸鹽中的O同位素研究,膠原蛋白中的H、O同位素研究,同位素視角下的代謝異常研究等諸多分支方向。當然,一些研究也有較大的局限,如Sr同位素作為巖石年齡的良好指標,在生態系統中分餾效應較小,因此可用於研究人群來源(人類第一顆臼齒的Sr同位素比值可以反映其出生地)。然而,一個區域內部動植物的Sr同位素比值事實上差異巨大,如何區分Bioavailable Sr Isotope是有待解決的問題。
在對穩定同位素生物考古學整體介紹完畢後,胡耀武總結了這門學科的的四大研究目標,即古食譜、生物溯源、古生態、先民健康,並指出目前學界在同位素分餾機理等方面研究不足,未來需要更多學科的融入,並探索微損、無損的研究方式,進而在全球視野下開展工作。
最後,胡耀武從事業心、自信心、國際心和中國心、思考心、敬畏心等方面向在場的師生分享了求學、治學的心路歷程與寶貴經驗。
講座結束後,同學們就穩定同位素分析中的汙染、穩定同位素視角下的疾病與健康、鋅同位素前景等問題與胡耀武深入交流。