古蛋白质作为生物体内最重要的一类生物大分子，并且在古代遗迹遗物中大量残留，古代蛋白质在考古学研究中的作用逐渐被学界所关注。

          意义与原理    

 人类起源、农业起源、文明起源三大起源问题一直是考古学界研究的重点。“民以食为天”，从旧石器时代的渔猎采集活动，到新石器时代农业和畜牧业，均代表着不同时期先民食物的来源方式，对人类进化、文明产生与社会发展产生了至关重要的作用，因此，先民和动物的食物结构的重建一直是考古学界重要的研究内容之一。 

 关于先民和动物食物结构的研究手段，除了传统的文献学研究以外，考古学家主要是对人类活动留下的遗迹遗物中所包含的，与人类食物有关的对象进行研究。例如，田野考古学家对器物类型和用途的分类分析；动物考古学家通过对出土动物骨骼的鉴别和统计，来推测先民对动物类资源的利用状况；植物考古学家通过对出土野生植物或农作物遗存的鉴别和统计，来推测先民对植物类资源的利用状况；体质人类学家和古生物学家对骨骼和牙齿进行形态学分析。这些研究方法为解决先民和动物饮食状况的相关问题提供了丰富的信息，取得了巨大成功。然而不难发现，上述的研究方法均未直接提取先民或动物自身遗骸中所蕴含的食谱信息。

     C 循环示意图  

 根据生命科学研究可知，生物生长与发育所需的营养和能量皆来自其对外界食物、饮用水的摄取，经过消化吸收后就转化为自身的组成成分。研究表明，生物体内蛋白质的稳定同位素值与其食物、应用水中的稳定同位素值密切相关。生物的食物和饮用水来源不同，体内蛋白质的稳定同位素值也将存在明显差异，即“我即我食”原理。分析δ13C可以了解先民的主要食物来源于C3植物还是C4植物；分析δ15N能够为先民主要以素食还是肉食为主提供线索；对δ34S分析则能够了解他们的食物来源是以陆生还是海生生物为主；分析δD和δ18O可以探索先民饮用水的可能来源和环境背景。因此,根据体内蛋白质的稳定同位素比值,便可以揭示他们的食物结构、生活方式以及生存环境等多方面的重要信息。   

  我即我食      

 古食谱分析方法自20世纪70年代末创立以来，不断发展，并逐渐成为当今古蛋白质研究最为成熟，应用最为广泛的领域之一，在食物采集与人类进化、植物栽培与农业起源和发展、动物驯养与畜牧业起源和发展、食物结构与社会等级和发展、古环境与人类(动物)的迁徙等方面均取得了大量的成果。 

 农业起源以前，先民对食物的获取依靠渔猎采集等活动。因此，通过对早期人类的食谱进行重建，可以研究先民对食物的采集和利用状况，进而探索先民的渔猎采集发展状况乃至自身进化历程。例如，中国科学院大学科技史与科技考古系胡耀武对旧石器时代周口店田园洞等遗址(40kBP)先民(动物)骨骼的C、N和S同位素进行测定，得出我国境内晚期智人已经开始食用淡水鱼类的结论，引起了国内外学者的关注。 

     史前人类狩猎图 

  植物栽培与农业起源、发展农业起源以后，先民对食物的获取由全部依靠渔猎采集，逐渐过渡到主要依靠植物栽培和农业收获。因此，对农业产生以后人类的食谱进行重建，可以了解先民对于植物的栽培利用状况，以及探索农业起源和发展历程。20世纪七八十年代，国外学者首先开展了玉米在美洲先民食谱中的研究，开拓了利用先民的骨胶原稳定同位素重建古食谱并开展农业研究的先例，随后相关的研究工作在世界各地开展。在我国，中国社会科学院考古研究所蔡莲珍、仇士华首先对中国考古遗址出土的人骨和动物骨骼的C同位素进行测试和分析，得出了至少从新石器时代以来，中国北方就以小米种植为主，而南方则以稻米种植为主的结论。此后，胡耀武、张雪莲、吴小红和张全超等在我国大量考古遗址展开了人骨和动物骨的C、N稳定同位素分析工作，对旧石器晚期至历史时期不同年代不同地域先民的食谱进行重建，并与植物考古、环境考古等研究成果相结合，对东亚地区农业起源和发展的研究做出了重要贡献。 

 动物驯养与畜牧业起源、发展 

 随着生产力的发展，人类在有意无意之间开始对特定种类的动物进行驯化，其中一个很重要的手段就是改变野生动物的进食方式，通过人工喂养来驯化动物。因此，结合动物考古学研究成果，通过动物的食谱重建，并比较家养与野生动物之间的差异，进而探讨古代动物的驯化与喂养情况，逐渐成为考古学研究的一个热点和方向。例如，胡耀武等通过对小荆山遗址、月庄遗址、通化万发拨子遗址中出土的猪骨进行C、N稳定同位素分析，来判断家猪和野猪食物结构的差异，进而探讨了驯化初期家猪、探索家猪起源这一过程。北京大学考古文博学院吴小红等对新砦遗址出土人骨和猪骨的稳定同位素进行了对比分析，揭示了猪经人工喂养后猪骨稳定同位素比值的特征和规律。随后，管理、郭怡、陈相龙、侯亮亮等对一系列考古遗址中出土的动物骨骼进行食谱分析，探讨了人与动物之间的关系。这些研究对于动物驯养与畜牧业起源、发展提供了巨大的帮助。     

野猪家猪头骨对比图  

 食谱差异与社会等级 

 传统观点认为，个体在社会中的等级越高，其对肉食资源的获取就越容易，食物结构中肉类蛋白的比重也就越大，反映在其骨胶原的稳定同位素当中，就是个体的δ15N值就相对较高。依据这一原理，N稳定同位素的分析也可以用来判断人群的社会等级差异。例如，美国学者Ambrose对北美密西西比时期Mound72遗址先民的C、N同位素进行了分析，表明了不同稳定同位素值反映了其复杂的社会等级关系。此外，齐乌云等对山东沭河上游出土人骨、凌雪等对于陕西凤阳地区秦人和殉人、侯亮亮等对于先商刘庄遗址不同墓葬类型先民的C、N同位素同样进行了分析，并探讨了食物结构和营养等级与不同葬式先民的关系。需要指出的是，由于先民农业经济模式的不同，尤其是农耕民族和游牧民族对肉食资源摄取方式的差别，游牧民族的N同位素值往往高于农耕民族，因此，利用N同位素判断个体的社会阶层应该主要集中在同一时期单个人群当中，并且需要配合墓葬等级和文化遗迹现象等考古研究结果，慎重得出结论。 

 人类对食物的获取，无论是渔猎采集还是农耕畜牧，都可以反映其所处地域的植被状况、生态环境、气候条件等自然因素，例如，C3和C4植物比例的变化，可以在一定程度上反映当地植被情况变化乃至环境变化。因此，对先民主要栽培的农作物类型及其变化，可以反映当地自然环境尤其是气候状况的变化。同时，对先民和动物体内O和H同位素的测试分析，可以直接反映个体的饮水来源和迁徙情况。综上所述，对先民和动物骨骼中骨胶原的C、N、S、H和O稳定同位素分析，可以直接重建个体的食物结构和其所处的环境背景，进而探索食物采集与人类进化、农业起源与发展和动物驯养和畜牧业的发展等问题，并配合其他研究手段，开展个体社会等级、古环境变迁、人类和动物的迁徙研究等方面的研究。由此可见，古蛋白质研究在今后的考古学研究中的应用必将越来越广。 

 （作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室博士后）