史海横渡的航程

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 中华民族有五千年的文明史,但是有文字记载的年代最早只能追溯到西周晚期的公元前841年,也就是说,五千年文明史中仅有三千年有史可查。缥缈、瑰丽的神话和传说可以让我们津津乐道,却不能满足学者们对真相的探究。  1996年,规模宏大的夏商周断代工程启动。在这场历史年代的考问中,中科院考古所副研究员张雪莲和碳14联袂出演了重要角色。碳13在沉寂了数十年后,也被张雪莲请到了前台,接着,氮15粉墨登场了。它们和张雪莲一起,开始了——
  


  纵观海外,同是文明古国,考古学家已经把埃及年代学问题基本解决,时间一直到公元前3200年,古巴比伦王国的纪年也已经到了公元前3000多年。
  中华文明薪火相传,至今绵延不断。然而它的时间记录,却只到公元前841年,才三千多年。五千年的文明史不能得到中外史学界的公认,令中国学者的心头块垒沉郁。
  
  寻找青铜铸就的航标
  
  要想填补中国三千年前文明史的空白,就要确定夏商周的年代框架。那曾是一个辉煌的青铜时代。
  如果能找到改朝换代的武王伐纣之年,就好像找到了一个准确的支点,下至西周,上至商、夏,很多历史的谜团都能顺次揭开。
  然而历史把武王伐纣的年份深深地隐藏了起来。
  考古学家根据甲骨上零星的记载,加上天文学的测算,推断武王伐纣的时间可能在……,时间跨度长达一百年。
  不仅今天的学者很难搞清楚,就连司马迁也在为这个问题而烦恼,所以武王伐纣的时间是一个持续争论了两千多年而无结论的焦点问题。
  难道武王伐纣的具体时间真的湮没在历史长河中再也找不出准确答案了吗?
  
  碳14,史海逐浪的螺旋桨
  
  碳14测年技术的发展让考古学家看到了曙光。
  碳家族有三个同宗兄弟,分别叫碳12,碳13和碳14。碳14虽然身单势微,却不够本分,每过5730年,它的能量就会衰减掉一半,术语叫“半衰期”。科学家正是利用这一特性来进行年代测定的。
  生物体内都含有一定量的碳14,虽然这个量微乎其微。空气中的碳14通过光合作用进入植物体内,食草动物吃植物,食肉动物再吃食草动物……食物链使得生物体内碳14水平与大气碳14水平保持平衡。而当动植物死亡后,不再与外界发生交换,体内碳14水平会随着岁月的流逝而衰减。将死亡动植物体中的碳14水平与自然界总体水平相比较就可以推算出该物质的死亡年代,这是碳14测年的原理依据。
  


  1996年,夏商周断代工程正式启动。考古、历史、天文、碳14测年四大领域的两百名专家云集麾下。从报纸上看到这个消息,张雪莲非常激动,她很想参加这个意义重大的工程。
  张雪莲如愿考入中国社会科学院考古所读博士,她的导师就是夏商周断代工程碳14测年的首席科学家仇士华。
  在跟随导师参加夏商周断代工程碳14测年的工作中,张雪莲的主要任务就是制备样品。以前碳14测年用的样品多数为木头、木炭,碳含量高,而断代工程的样品大部分是骨头,其成分复杂,而且容易受到污染进而影响实验结果。实验中一个微小的差别,都会影响到整个工程对年代的判断。动物死亡后,体内的碳14记录了它们生活的年代。
  


  所以怎么制备样品至关重要。实践中,张雪莲摸索出一套新方法,运用此方法,能从考古人员提供的骨头样品中提取出纯度高适合于碳14仪器检测的明胶。最终碳14测年对武王伐纣的时间做出了推断。
  这一年代与天文学研究所得到的结果相互印证,夏商周断代工程得出武王伐商的时间为公元前1046年。至此,困惑中国史学界两千多年的商周断代问题,终于找到了清晰的答案。
  


  
  碳13氮15,彼岸的灯塔
  
  结束了夏商周断代工程的工作,张雪莲研究方向转到碳13上。
  张雪莲最初接触碳13是因为它可以对碳14测年进行校正,但碳13在考古学研究中还可以扮演更重要的角色,就是用来研究古人类的主食结构。国外曾成功地通过碳13,发现玛雅文化时期的人类将玉米种植引入美洲,改变了当地人的食物结构。
  


  那么,我们的祖先以什么为食呢?古人以兽皮为衣,以兽牙为饰品,我们还看到一些古人手举磨尖的树枝围追猎物的画作,他们肯定以肉类为主了。事实是不是如我们推断的那样?已经过去几千年了,谁还能说得清楚呢?
  远古时代的人虽然还没有学会书写文字,但他们却把食谱留在了他们的遗骨里。人体骨骼内所含的碳13就是这个食谱的书写者。我们吃不同的食物,在人体内留下的碳13是不一样的,如果我们常吃水稻,那我们体内碳13的比值就高,如果我们常吃小米,碳13的比值就低。而氮15是肉类蛋白在人体内留下的标记。吃肉越多,骨骼内的氮15比值就越高。
  虽然在国外通过碳13和氮15研究古人食物结构是个热门课题,但在中国还无人涉足。考古所的一位专家曾在80年代做过碳13的研究,但并没有继续下去,而氮15更是无人问津。张雪莲决定自己闯出一条路来。
  进入新的研究领域需要克服很多困难。没有专门的研究设备就拿手头现有的设备进行改造,张雪莲开始了碳13和氮15的研究。她首先对山东长岛遗址的人骨做了分析。
  研究结果是山东长岛遗址的人以小米为主,并得到了考古证据的佐证。
  北方内陆以小米为主食,长岛这个临海的地方也以小米为主食吗?这位古人是不是从内地迁移过来的呢?
  研究结果显示,氮15比值高,说明吃鱼多,是久居在此的人。
  之后,张雪莲又对新疆、青海、河南以及浙江等地区的样品做了分析。研究发现新疆骨样品中氮15含量高,这说明新疆古人吃肉比较多……殷墟人也是以小米为主食的;而河姆渡人则以稻米为主。这其中有些结果在出土遗物中已有反映,但由人骨中得到这一信息还属首次。
  所以说尽管史前的人们狩猎并开始驯养动物,但肉类的数量还远远不够,不能作为人们的主要食物。在中国北方,史前居民中约占85.7%的人以粟类作物为食,只有14.3%的人肉食摄入量比较高。通过碳13、氮15的测定,可以得出古人主食结构的图谱。
  


  为了这些数据和结论,张雪莲用了几年的时间。
  整天与那些史前的骨头和木炭打交道,在一个人文学科中运用自然科学的方法作研究,其中的辛苦和难度只有张雪莲自己心里清楚。在她的眼中,这是一项有意义的工作,必须有人做下去。
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