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米家崖仰韶文化谷芽酒的科学鉴定问题

http://www.newdu.com 2017-11-04 中国考古网 刘莉 王佳静 赵昊 参加讨论
长期以来有不少学者推测仰韶文化的陶漏斗和尖底瓶与酿酒有关,但缺少科学证据(见包启安、周嘉华主编《酿造》2007,郑州:大象出版社; 李仰松,《我国谷物酿酒起源新论》《考古》1993.6:534-542)。最近我们的研究团队和陕西考古研究院联合发表的关于陕西米家崖仰韶晚期陶器(包括漏斗和尖底瓶)用来酿造谷芽酒的证据,提供了新的科学手段追溯中国酿酒的起源(Wang et al. “Revealing a 5,000-y-old beer recipe in China” ,PNAS 2016)。文章发表后引起了热烈的讨论,其中也包括一些对研究方法和酒的鉴定的疑问。其间有些是关于酒的定义问题,有些是对大麦植硅体鉴定问题。对此我们试作如下解释。 
    一.米家崖 “Beer” 是啤酒吗? 
    
    看到文章及媒体加上的青岛啤酒照片,许多中国读者的第一印象是 “5000年前的啤酒配方”。但这是一个误解,是翻译问题。 
    
    中文的“酒”是对含有酒精饮料的总称,相对应的英文是“alcoholic beverage”。根据牛津词典,现代工业体系下的西方的”酒“包括有两大类。第一类是 wine,定义为 “An alcoholic drink made from fermented grape juice”,是从发酵的葡萄汁制成的酒精饮料,即葡萄酒。第二类是beer,定义为 “An alcoholic drink made from yeast-fermented malt flavored with hops”,是从酵母发酵麦芽并加入啤酒花调味而制成的酒精饮料,其主要成分是发酵的麦芽。这两种酒使用不同的原料,运用不同的酿造方法,其早期历史可以追溯到古代埃及和两河流域,而最早的直接证据来自伊朗,年代为3500-2900BC。早期beer并不加啤酒花,质地也很混浊,并未使用现代超细过滤技术。这种早期beer的外观,和现代酒厂生产的瓶装罐装啤酒不可同日而语。
    
    不少学者根据文献资料已指出,在酒曲酒和更晚的蒸馏酒发明之前,中国古代就已用发芽的谷物酿造谷芽酒,即所谓的蘖法酿醴。这种方法的核心即是依靠发芽谷物中的自然淀粉酶来进行淀粉分解,而非人工酒曲(yeast)。因此,从酿造原理上讲,醴类似于中东地区早期的beer。而现代中文的“啤酒”一词在中国古代并不存在,应为近代对 “beer”的音译。我们在米家崖陶器上测试出的酒应为谷芽酒,而不是现代中文意义上的啤酒。
    
    也正是由于早期谷芽酒的特殊发酵方式,提供过了通过微植物遗存将其检出的可能性。首先,要用未脱壳的谷物发芽,而后粉碎酿造。如此,酒浆(非酒糟)中会余留有大量谷壳。因此会在米家崖酿酒陶器内壁留下有谷壳植硅体,其中包括有黍和大麦。同时,也由于仅依靠发芽时形成的自然淀粉酶对淀粉进行水解,会造成用于发酵的淀粉分解不完全,最终残留于酒浆。
     二.可以用植硅体鉴定大麦吗? 
    
    本文运用的植硅体鉴定方法在西方已建立较为成熟的体系。从1996年开始,Terry Ball 教授(PNAS 文第三作者)就开始利用形态测量学(morphometric analysis)的方法来鉴定禾本科植物稃壳中的分枝型植硅体(dendritic phytolith)(Ball et al. 1996, 1999, 2009, 2015a, 2015b)。到目前为止,此方法能够较为准确的将大麦与其向邻近的物种区分开来。实验证明,若植硅体样本中的分枝型植硅体包含高于30个可测量的波浪形结构(wave lobe),就有高达90%的置信度来区分数种重要的野生和栽培的小麦族(具体方法见Ball et al. 2015a)。此鉴定方法已成功运用于若干考古遗址的植硅体鉴定工作。例如,Marco Madella et al (2014) 和Welmoed A. Out et al. (2016) 在位于北非距今大约7000年的Ghaba和R12墓葬中鉴定出大麦和小麦的栽培种,将栽培麦类在此区域出现的时间提前了约 500年。 
    
    在对米家崖遗址的植硅体分析中,我们第一次将Terry Ball教授的方法运用至中国的考古材料当中。我们在米家崖的器物组合残留物中发现了大量的分枝型植硅体。我们对6个残留物样品中的115个植硅体进行形态测量学的分析。通过与现代标本对比,我们的发现米家崖分枝型植硅体各类形态数据均与大麦(Hordeum vulgare)相符合。同时,我们也与中国常见的野生小麦族植物进行了对比,包括冰草属、赖草属、鹅观草属、偃麦草属(详见文章的Supporting Information的Table S3至S6),发现有很大差别,故排除了野生种的可能。 我们认为,大麦早期传入中原之时数量较少,且如果最初主要用于酿酒的话,那么相对于日常经灶火炊煮的粟黍来说,被碳化的几率极低,导致至今未发现大植物遗存也并不奇怪。
    
    其实,类似的形态测量学的植硅体鉴定方法在中国并不陌生。例如,在之前,吕厚远教授的团队成功建立了鉴定粟、黍、狗尾草和稗子植硅体的鉴定方法 (Lu, Zhang, Wu, et al. 2009; Zhang et al. 2011; Ge et al. 2016),并将其有效的用于考古材料中,取得了突破性进展 (Lu et al. 2005; Lu, Zhang, Liu, et al. 2009; Yang et al. 2015)。同时,和大植物相比较,由于微植物的保存概率受环境影响相对较少,微植物遗存早于大植物的例子在在世界其它地区也是屡见不鲜。例如,在中南美较为湿热的雨林地区,大植物保存缺乏。Dolores Piperno和Deborah Pearsall等人的植硅体研究发现了栽培的玉米,早于大植物遗存的发现。这些研究均说明,在缺乏大植物遗存信息的情况下,植硅体分析可以有效并且较为确切提供考古植物遗存种属的鉴定。我们相信,在今后的研究中,随着更多资料的积累,科技方法的创新,以及各领域专家的合作,对大小麦传入中国的途径和动因会有更加全面的理解。
    Ball, Terry B., Anna Lisa Davis, Rand R. Evett, Jammi L. Ladwig, Monica Tromp, Welmoed A. Out, and Marta Portillo 
    2015b  Morphometric analysis of phytoliths: recommendations towards standardization from the International Committee for Phytolith Morphometrics. Journal of Archaeological Science. 
    Ball, Terry, Luc Vrydaghs, Tess Mercer, Madison Pearce, Spencer Snyder, Zsuzsa Lisztes-Szabó, and Ákos Pető 
    2015a  A morphometric study of variance in articulated dendritic phytolith wave lobes within selected species of Triticeae and Aveneae. Vegetation History and Archaeobotany: 1–13. 
    Ball, Terry B., R. Ehlers, and M. D. Standing 
    2009  Review of typologic and morphometric analysis of phytoliths produced by wheat and barley. Breeding Science (Japan)(59): 55–102. 
    Ball, Terry B., John S. Gardner, and Nicole Anderson 
    1999  Identifying inflorescence phytoliths from selected species of wheat (Triticum monococcum, T. dicoccon, T. dicoccoides, and T. aestivum) and barley (Hordeum vulgare and H. spontaneum) (Gramineae). American Journal of Botany 86(11): 1615–1623. 
    Ball, Terry, John S. Gardner, and Jack D. Brotherson 
    1996  Identifying phytoliths produced by the inflorescence bracts of three species of wheat (Triticum monococcum L.,T. dicoccon Schrank., and T. aestivumL .) using computer-assisted image and statistical analyses. Journal of Archaeological Science 23(4): 619–632. 
    Ge, Yong, Houyuan Lu, Jianping Zhang, Can Wang, Keyang He, and Xiujia Huan 
    2016  Phytolith analysis for the identification of barnyard millet (Echinochloa sp.) and its implications. Archaeological and Anthropological Sciences: 1–13. 
    Lu, Houyuan, Xiaoyan Yang, Maolin Ye, Kam-Biu Liu, Zhengkai Xia, Xiaoyan Ren, Linhai Cai, Naiqin Wu, and Tung-Sheng Liu 
    2005  Culinary archaeology: Millet noodles in Late Neolithic China. Nature 437(7061): 967–968. 
    Lu, Houyuan, Jianping Zhang, Kam-biu Liu, Naiqin Wu, Yumei Li, Kunshu Zhou, Maolin Ye, Tianyu Zhang, Haijiang Zhang, Xiaoyan Yang, Licheng Shen, Deke Xu, and Quan Li 
    2009  Earliest domestication of common millet (Panicum miliaceum) in East Asia extended to 10,000 years ago. Proceedings of the National Academy of Sciences 106(18): 7367–7372. 
    Lu, Houyuan, Jianping Zhang, Naiqin Wu, Kam-biu Liu, Deke Xu, and Quan Li 
    2009  Phytoliths analysis for the discrimination of foxtail millet (Setaria italica) and common millet (Panicum miliaceum). PLoS ONE 4(2): e4448. 
    Madella, Marco, Juan José García-Granero, Welmoed A. Out, Philippa Ryan, and Donatella Usai 
    2014  Microbotanical Evidence of Domestic Cereals in Africa 7000 Years Ago. PLoS ONE 9(10): e110177. 
    Out, Welmoed A., Philippa Ryan, Juan José García-Granero, Judit Barastegui, Lara Maritan, Marco Madella, and Donatella Usai 
    2016  Plant exploitation in Neolithic Sudan: A review in the light of new data from the cemeteries R12 and Ghaba. Quaternary International. 
    Yang, Xiaoyan, Dorian Q Fuller, Xiujia Huan, Linda Perry, Quan Li, Zhao Li, Jianping Zhang, Zhikun Ma, Yijie Zhuang, Leping Jiang, Yong Ge, and Houyuan Lu 
    2015  Barnyard grasses were processed with rice around 10000 years ago. Scientific Reports 5: 16251. 
    Zhang, Jianping, Houyuan Lu, Naiqin Wu, Xiaoyan Yang, and Xianmin Diao 
    2011  Phytolith Analysis for Differentiating between Foxtail Millet (Setaria italica) and Green Foxtail (Setaria viridis). PLoS ONE 6(5): e19726.
    
     (责任编辑:admin)
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