胡耀武作客人文学院谷雨计划专场讲座:“稳定同位素生物考古学”

技术亦或学科

  • 图文/李敬朴 海报/徐元昊 校对/罗武干 (人文学院)
  • 创建于 2020-11-19
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1118日,应中国科学院大学考古学与人类学系教工党支部邀请,复旦大学科技考古研究院胡耀武教授来到国科大玉泉路校区,主讲《稳定同位素生物考古学——概念、简史、原理、理论、目标、展望》。

 

稳定同位素生物考古始于上世纪70年代,是目前生物考古的主要分支领域。胡耀武以国际知名期刊JASAAS上关于这一领域的综述文章和Archaeology Science等专著为例,展示了稳定同位素分析在考古学、科技考古学中的地位。世界著名考古学家伦福儒曾经以稳定同位素革命来形容这一技术为考古界带来的巨大影响。如今,稳定同位素分析已经十分成熟,成为国内外考古界的标配,那么,它是分析方法还是学科?

国内外普遍认为稳定同位素分析仅仅是一门技术。但胡耀武提出,将稳定同位素分析作为技术来看,与其重要地位不匹配,他认为相关领域已经发展到了成为一门学科的阶段。

在先后比较了同位素考古舌尖考古等名字之后,胡耀武最终选择稳定同位素生物考古学为这一学科命名,英文名为stable isotope bioarchaeology,简写为isobioarchaeology,将其作为生物考古学(bioarchaeology)的分支。

生物考古,在北美主要指对人类遗存的综合分析,与动物考古、植物考古有所区分;而在欧洲则指所有研究生物遗存的学问。国内学者早期主要遵循美国概念,最近几年,关于人类遗存的研究被单独分为人类骨骼考古。

 

考虑到听众的知识背景,胡耀武简要介绍了稳定同位素的概念、表示方式以及同位素分馏的基本原理,指出稳定同位素技术的出现使得人类对物质的分析从元素层面上升到同位素层面,其应用领域也日益广泛,如法医学、产地溯源、病理学等等。

胡耀武从质谱、碳十四测年两项诺奖成果出发,展现了稳定同位素技术的发展历史。自玉米的稳定同位素异常现象被发现起(当时用于给碳十四年代做校正),到碳稳定同位素、氮稳定同位素领域的两篇开山文章,再到1983年碳氮稳定同位素首次被用于骨胶原研究(以反映古人食谱),以及1985Sr稳定同位素被建议用于人群来源研究,国际上稳定同位素分析的早期工作基本都来自于地球化学界。近些年来,又有Ca同位素等非传统同位素的应用以及稳定同位素用于施肥的研究。此外,Evershed等人开创了对残留物的同位素分析,Full等人关注同位素角度下先民健康状态。整体来看,稳定同位素生物考古学的理论和方法来自于同位素地球化学和同位素生态学,如今在全世界各大洲都有较多工作开展。

国内的工作起步也较早,1984年仇士华、蔡莲珍两位前辈率先通过碳稳定同位素开展考古研究;到了90年代,生物考古概念开始出现;2002年,胡耀武完成了该领域在国内的第一篇博士论文;03年,张雪莲老师发表了国内第一篇稳定同位素食谱研究综述。其后,胡耀武等人率先发表国内学者在稳定同位素考古领域的首篇国际文章;S同位素方法被胡耀武引入到田园洞人研究;残留物的单体同位素工作也被国内学界逐渐开展;18年,胡耀武在国际期刊发表稳定同位素考古的综述文章。在胡耀武制作的国内相关学者地理分布图中可以看出,这一领域在国内早已遍地开花。

胡耀武指出,与国际学界不同,我国的稳定同位素分析从一开始就集中在考古学、科技考古学界,集中于相关的考古学问题上,缺乏对稳定同位素地球化学、稳定同位素生态学的系统学习、联系和借鉴,更关注古代人类活动。

随后,胡耀武从稳定同位素生物考古学的四大原理——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,先后为大家介绍了具有营养级指示效应的诸多传统、非传统稳定同位素研究,脂肪酸单体同位素研究,SrPb稳定同位素与人群来源研究,骨骼碳酸盐中的CO同位素研究,骨骼磷酸盐中的O同位素研究,胶原蛋白中的HO同位素研究,同位素视角下的代谢异常研究等诸多分支方向。当然,一些研究也有较大的局限,如Sr同位素作为岩石年龄的良好指标,在生态系统中分馏效应较小,因此可用于研究人群来源(人类第一颗臼齿的Sr同位素比值可以反映其出生地)。然而,一个区域内部动植物的Sr同位素比值事实上差异巨大,如何区分Bioavailable Sr Isotope是有待解决的问题。

在对稳定同位素生物考古学整体介绍完毕后,胡耀武总结了这门学科的的四大研究目标,即古食谱、生物溯源、古生态、先民健康,并指出目前学界在同位素分馏机理等方面研究不足,未来需要更多学科的融入,并探索微损、无损的研究方式,进而在全球视野下开展工作。

最后,胡耀武从事业心、自信心、国际心和中国心、思考心、敬畏心等方面向在场的师生分享了求学、治学的心路历程与宝贵经验。

讲座结束后,同学们就稳定同位素分析中的污染、稳定同位素视角下的疾病与健康、锌同位素前景等问题与胡耀武深入交流。

责任编辑:脱畅