今天小编分享的科学经验:怎么从出土文物里辨别哪些是丝绸?答案竟然是……“测核酸”?!,欢迎阅读。
2023 年 7 月 5 日,科普中国 · 星空讲坛以 " 科技赋能,让文物 ' 活 ' 起来 " 为主题,邀请 5 位来自不同领網域的文博、历史专家,从文物的挖掘、修复、展示、保护、交流等方面,讲述科技如何赋能文物保护,让文化遗产历久弥新。
中国丝绸博物馆副馆长周旸带来演讲:《寻找丝绸起源》
以下为周旸演讲节选:
中国自古称为 " 丝国 ",丝绸无疑是中国的象征。丝绸是开通丝绸之路的原动力,藉由丝绸之路成为全球化贸易品。
蚕业或者养蚕业,在英文中被称为 Sericulture,ser 讲的就是桑蚕,culture 是文化,延伸开来就是人工栽培或养殖的驯化,Seres 指的就是养家蚕的国度,就是外国人心中的中国。
01
丝绸史亦是桑蚕史
丝绸到底是不是起源于中国?源于何时、何地?丝绸起源需要怎样的物质要素和文化契机?丝绸起源,涉及到很多重要时间节点,但是最关键的就是从野桑蚕到家蚕的驯化。
蚕,大蚕蛾科类的昆虫。供图:周旸
驯化,是通过人工干预对野桑蚕的基因进行改造,这是来自本质上的深刻改变,一旦改变就无法逆转。所有的一切改变,都是为了满足人类的预设目标。
这应该是一个极其漫长和特别艰难的驯化过程,据西南大学向仲怀院士团队研究,在此过程中,野桑蚕基因在 354 个位点发生了突变,带来一系列生物性状的改变。
所以,到底哪种蚕吐的丝、织成的纺织品才是我们要寻找的丝绸呢?在此我们可以非常肯定地回答,只有吃桑叶的蚕吐出的桑蚕丝才能算是真正意义上的丝,桑蚕丝织成的绸才是真正意义上的丝绸。
02
中国何以为 " 丝国 "?
为什么中国人要费尽心力地驯化野桑蚕呢?最初的动机何在?这其中就涉及到丝绸起源的文化契机,这种文化充分体现了中国人对生死的思考,正是这种独具中国特色的生死观,给予中国人源源不断的动力和孜孜以求的热情去驯化野桑蚕。
蚕的一生 & 中国的生死观。供图:周旸
蚕是一种完全变态昆虫,一颗小小的蚕卵孵化出幼虫,幼虫吃吃睡睡逐渐长大,最后吐丝结茧,化蛹成蛾,短短的一生虽然只有二三十天经历了四种迥异的形态变化,让人充满了好奇,这种动与静的转变都引起了古人对生与死、天与地等重大问题的联想与思索。
卵是生命的源头,卵孵化成幼虫就犹如生命的诞生,几眠几起犹如人生的几个阶段,蛹可以看成是生命的一个终结,原生命的尽头,蛹的化蛾就是古人所追想的死后灵魂的去向。于是,我们的古人就把蚕跟生死,跟天地相互关联在一起。 蚕即天虫,沟通天地,启迪生死。(1996,赵丰《丝绸起源的文化契机》)
或许,中国丝绸就是诞生在这种早期天人合一的文化背景下的。因此,丝绸起源的最初动机并不是为了穿上华丽的丝绸服装,而主要是事鬼神而用之,有着特殊的含义。
蚕是一种非常娇弱的生物,极易受到大自然界中环境的影响。为了保证天地之间沟通的畅通,所以人们细心在室内饲养蚕,养蚕的发明也是在中国特有的文化背景下开始的,中国的丝绸就此起源。
03
丝绸的研究历程
真正能说明丝绸起源的早期物证通常指三个:
1926 年出土在山西夏县西阴村的半个蚕茧,距今 5000 年;
1958 年出土在浙江湖州钱山漾的绢片,距今 4200 年;
1983 年出土在河南荥阳青台村的丝绸,距今 5630 年。
供图:周旸
自此之后,关于丝绸起源的研究仿佛进入沉寂,很少再有令人振奋的新发现,仿佛大家都忘了这个重要的学术话题。
其实,想想也是正常,其中原因无外乎两个字,那就是" 高冷 "。
首先,丝绸起源属于 " 冷 " 门研究。相对于大量出土的金银器、陶瓷器、青铜器而言,早期丝绸出土非常罕见,丝绸起源属于小众的冷门话题,难以成为量大面广的热点研究。
其次,寻找丝绸起源需要 " 高 " 科技。丝绸属于 18 种氨基酸构成的蛋白质,非常非常的复杂,也非常非常容易降解。不难想象,在漫长的历史进程中,当年埋入到墓葬或遗址的丝绸早已失去了它的实体面貌,肉眼下已经完全无法辨识。化作尘泥碾作土,于无形处寻丝踪,其中难度可想而知,需要相对高深的科技手段才能寻找到。
泥化、灰化、矿化、炭化(从左到右、从上到下)
丝绸起源距离今天太遥远了,经过岁月,当年光鲜亮丽的丝绸呈现出泥化、矿化、炭化、灰化这样的终极状态,我们姑且将之称为残留物或者微痕。严格意义上我们要找的丝绸已经不属于纺织品范畴了,所以之前的传统方法已经很难奏效。
04
科技如何破局?
丝绸起源被掩埋在历史的迷雾之中,要想穿越迷雾我们需要有一束光。那么,我们心目中的这束科技之光应该是怎样的呢?
检测问题的解决思路。供图:周旸
首先,要靠谱,不能错,因为丝绸起源是非常重要的学术命题,任何结论都要经得起考验;
其次,操作不能太复杂,因为我们的战场是考古现场,战友是考古学家,希望一般的考古人员经过简单的培训就能够自行检测并且得到结果。
最后,还要考虑成本,因为要大规模在遗址中筛查样本,如果成本太高,研究也是难以为继的。这么多要求,简而言之就是 " 深入浅出 ",也就意味着我们背后的研究再高深,最终呈现在考古现场的方法就是要简便易行的。
此时免疫学原理就进入到我们的研究视野。免疫学的基本原理就是抗原 - 抗体反应,这种反应就像一把钥匙开一把锁那样精准。首先我们要锁定搜寻目标,也就是免疫学话语体系中的 " 抗原 "。
我们发现,在丝蛋白里面具有它自己的特征片段,这就是我们认定的分子标志物。如果我们找到这群劫后余生的特征片段,就等于找到了丝绸。
最有成就感的就是实现了最初的小目标,研发了一种成本低廉、操作便捷的试纸,可以 15 分钟里面完成检测。这种试纸很像新冠病毒的检测试纸,使用起来阳性就代表有丝,阴性就代表无丝。
研发成果。供图:周旸
05
至今发现最早的丝织实物
在一些距今 5000 年左右的仰韶遗址出土的瓮棺中,开始使用我们的技术。所谓瓮棺,是史前人类埋葬夭折婴孩的一种葬具,在很多遗址里面大量存在。
功夫不负有心人,最大的惊喜来自汪沟遗址编号 W12 的瓮棺。
清理瓮棺。供图:周旸
我非常清晰地记得 2017 年 7 月 10 日,天气暴热,瓮棺里都是土,我们层层清理,按照科研规范逐层阶梯取样,取样之后再拍照,拍照之后再清理。取样,拍照,再清理。最终小刷子来到了头盖骨附近,土有点硬,出现了一块比小拇指甲盖还小的东西,颜色跟周围土样稍微有一点点不同,我们非常仔细的把它收集出来。
土样一碰就碎,我们小心翼翼地取掉下来的渣渣做测试,尽量节约样品,我们心里都明白,如果这块土样万一被证明是丝绸,那么就是最早的丝绸了,我们必须保留这难得的考古学实证。
河南汪沟遗址 W12 瓮棺 ,仰韶时期。供图:周旸
好在我们实验室的方法都属于无损或者微损,没有消耗太多的样品,我们对它进行成套检测。我们可以看到在电子显微镜下它顽强的保留了丝纤维的形貌,但是到底丝还是麻我们还要需要进一步确认,我们派出了利器,抗原抗体检测,结果很快就出来是阳性,这就可以看到,这就是目前世界发现的年代最早的丝绸实物。
目前发现的最早丝绸。供图:周旸
我们清理了 7 个瓮棺,在 5 个瓮棺里面有了阳性信号。
在距离青台遗址不远的巩义双槐树遗址,我们用同样的技术发现了丝绸。在中国现代考古学诞生地,河南三门峡渑池遗址,仰韶晚期和龙山晚期的墓葬中找到了丝绸,扩大了丝绸起源的时空范围。
我们在三星堆也找到了大量丝绸,这是目前长江上游最早的丝绸,属于商代晚期。这种技术在南海一号也得到了很好的应用,打破了 " 海丝无丝 " 的局面,为海丝申遗提供了最新的考古学实证。
三星堆发现大量丝绸。供图:周旸
我们在实验室里不断打磨技术,到目前为止我们可以比较自信地说,只要这个地方曾经有过丝绸,只要它没有最终进入碳氢氧氮的元素循环,我们都能找到。
如果说中国丝绸是一部五千年的交响乐的话,那么起源、发展、传播与交流就是四个乐章。其中丝绸起源这个乐章是最具东方特色和中国智慧的。希望通过我们的研究,让这个话题变得不再高冷,我们一起努力把丝绸起源不断向历史纵深推进!