每天清晨，迎着阳光，我们起床吃饭，穿衣打扮——新的一天开始了。不知大家可曾想过，如今的我们过着如此这般的生活，那古时的人们呢？他们又穿着怎样的衣服，吃着怎样的食物，过着怎样的日子？这个问题正是考古学家们的心之所想，一代又一代的考古人穷尽一生，只为揭示古人的生活面貌，探求他们与我们之间的联系。但无情的时间总会将许多重要的信息抹去——我们生活中许多重要的场景都充斥着各色有机物，信息的记录、衣食住行，几乎人类所有的活动都直接与有机物相关，连我们身体的绝大部分都是由有机物构成的。与当今的塑料、橡胶等难以降解的有机污染物不同，石油工业诞生之前的有机物大多都极难保存，在动物、氧气、微生物等各种外力的共同作用下，古人遗留下来的食物、衣物、工具，甚至是高大的木构建筑在短时间内便会损坏、消失，这给考古工作带来了许多困扰。
　　幸运的是，作为物质分解的罪魁祸首，氧气和微生物二者缺其一便有可能将有机物较好地保留。于是，在某些极端情况下，如干旱的沙漠、饱水而封闭的淤泥等环境中，或许能发现保存良好的有机制品，这便有了我们现在看到的马王堆素纱禅衣、吐鲁番阿斯塔纳的唐代点心、余姚井头山的木质斧柄等等。但是，保存成如此完好的样貌往往需要遗存周边的大环境整体维持一个较好的稳定性，而这终究是较为困难的，因此，有机质文物少之又少。但雁过留痕，埋藏微环境的局部良好使得我们有时候还是能发现小部分构成这些东西的分子片段、分解产物，甚至是微小颗粒等等。通过对这些有机物微遗存的分析，便有可能推测出这里原本保存着什么样的物体，从而还原古人的生活场景。
　　目前，考古学家关注的有机微遗存主要有三类：植物微遗存、动物微遗存和某些人工制品的分子遗存。不同类型的微遗存在分析方法和成本上往往存在一定的区别，有时互通，但都有着较广的应用和较高的价值。

植物微遗存研究

　　植物微遗存研究主要集中于植硅体和淀粉粒，其操作相对简单，只需将提取出的土样清洗，去除土壤杂质和干扰离子后加入重液离心便可提取。由于淀粉粒和植硅体颗粒的比重与土壤中其他成分不同，在不同比重的重液中，較轻的颗粒上浮，离心则可以加速这一过程。离心后吸取最上层重液并将其稀释，分离其中的固体成分便可得到特定比重的颗粒。依靠生物显微镜、偏光显微镜、扫描电子显微镜等设备进行观察，将镜下看到的形态特征明显的颗粒与现代植物的淀粉粒和植硅体数据库进行对比，便可以判断其所属的植物种类或者驯化程度。借助植硅体研究，考古学家们在距今8000～10000年的浙江浦江上山遗址发现了具有早期驯化特征的水稻植硅体，它是目前所发现的世界上最早的稻作农业遗存，对研究我国乃至世界农业文明的起源和演化有着重要的意义与价值。

动物微遗存研究

　　而动物遗存分析起来的成本则要高出许多。由于动物体不存在淀粉粒、植硅体这样特征明显且易于保存的微颗粒，动物微遗存研究主要以脂肪酸、蛋白片段、核酸片段等生物大分子遗存为主，且由于氧化水解，这些大分子大多呈现出高度的片段化，给提取和判断归属造成了非常大的困难。脂肪酸和蛋白（氨基酸）片段判断通常以电泳或色谱法分离，再结合质谱或光谱等谱学分析成分。色谱法根据不同分子在流动相、固定相中的溶解度和吸附性不同，可以将各类有机成分从成分复杂的提取物中分离，再用质谱分析，根据其组成原子的荷质比的不同，判断物质的原子组成，从而推知分子的具体组成成分，进一步判断其所属的有机遗存特征。
　　美国考古学家托马斯·洛伊是该领域极为重要的奠基人，他发现古人将石器用于加工动物制品后，动物的血迹会浸润石器表面，部分渗入石器表面的缝隙中，在理想情况下至少可以保存10万年。他在伊拉克北部一处遗址距今7500～12500年的地层中发现了3件带有哺乳动物血液的石器，在加拿大出土的距今1000～6000年的石器中鉴定出了麋鹿、驯鹿、灰熊和海狮的血液，甚至曾在一件距今2180年左右的石器上同时发现了北美驯鹿和人类的血液。从而，考古学家知道了古人类使用什么样的工具加工什么样的动物，为我们还原古人类的生活环境、工具使用和生业模式提供了极其重要的线索。

　　除此之外，动物还有一类极其重要的分子遗存——核酸。核酸有2种类型，我们常说的DNA便是其中的一类，它是较为稳定的脱氧核糖核酸。而另一类即核糖核酸，由于其不稳定性，在考古学上难以展开应用。核酸是生命遗传信息的物质载体，由4种不同的核苷酸排列组合而成，几乎所有生命的遗传信息都被记录在这些排列组合之中，而几乎每一个动物体细胞中都包含有生物体全部的遗传信息。由于DNA相对稳定的超螺旋结构，得以在复杂的埋藏环境下保存，部分情况下可以保存数十万年之久。这些饱经风霜的DNA通常会不可避免地呈现出高度的片段化，但由于核苷酸的组合实在是千变万化，小至几十、大至十几个核酸的片段便可能指示一定的生物信息，而通常在提取的时候只要实验成功，便会发现大量这样的短核酸片段，科学家们便可以借助这些小片段拼凑出生物体部分的遗传图景。目前，国内在该领域研究最为系统的是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员带领的科研团队，他们与来自兰州大学的团队合作，在甘南藏区青藏高原白石崖溶洞中的土样里发现了距今10万年、6万年的丹尼索瓦人基因，为青藏高原人群对高寒缺氧环境的适应性基因的来源找到了极其重要的证据。

人工制品的分子遗存研究

　　有机遗存除了以动植物体本身的形式存在之外，还有一类也非常重要并且与人类活动高度相关，那便是人工制品。古人利用身边各类物质的优良特性，制作出为己所用的各色器具或食物，这些人工制品凝结了先民们的伟大智慧，也是支撑着人类一步步走到今天的物质支柱和绝佳物证。遗憾的是，这些人工制品中存在着大量利用动植物材料制成的有机制品，它们正如其他有机遗存一样，“世间好物不坚牢”，好在现代科技可以帮助我们从遗存周围的土样或者器物中提取出部分反映原有物质成分的信息。
　　例如，中国科学院大学杨益民教授的研究团队近期在山西北白鹅墓地出土的青铜壶中用前文提及的色谱-质谱联用等方法，鉴定出了乙酸乙酯、酒石酸、丁香酸等指示酒类遗存的有机化合物，其中丁香酸的检出意味着该液体应为果酒，填补了先秦时期果酒类研究的空白。而美国斯坦福大学东亚考古系教授刘莉的研究团队则在西安米家崖杨官寨、偃师灰嘴、渑池仰韶村等仰韶时期遗址出土的小口尖底瓶、鼓腹罐和滤器中检测出了距今5000～6000年的酒类遗存，并用前文所述的植硅体、淀粉粒的方法判断出其酿酒方法是以发芽的黍、稻谷和野生小麦族作为糖化剂来酿造谷芽酒，最主要的原料是黍，同时也包括粟、薏苡、水稻、小麦族、野豌豆、栝楼根、芡实及姜，还加入一些植物茎叶及花序作为辅料。同时，他们根据小口尖底瓶口部的微痕判断出仰韶先民饮酒的方式可能是用苇管嗍酒，生动地还原了仰韶先民群聚酿造并饮用酒精制品的生活图景，为我们解读仰韶时期的社会结构提供了重要的信息。
　　丝绸也是我国考古中不可避免的一类重要有机遗存。丝绸是我国的一项重要发明，更是古時对外贸易的主要商品之一，已经深深地融入了我国的文化长河之中。倘若用前文所述的质色谱的方法对每一处遗址发现的可能为丝绸的样品进行检测，则耗费时间过长，成本过高，难以普及。对此，中国丝绸博物馆的研究人员发明了针对纤维纺织物遗存的免疫学检测方法——以羊毛和3种不同来源的丝蛋白为抗原制作相应的特异性单克隆抗体（第一抗体），抗体上结合有可以被识别的特异性酶标记，在考古现场提取到样本后将其与第一抗体混合，若样品中存在相应的抗原，便会吸附对应抗体，未吸附的抗体则会被洗脱，再用酶标记的第二抗体检测是否存在被吸附的第一抗体。这种方法特异性高，除了区别棉麻丝外，还可判断丝蛋白的来源为桑蚕、柞蚕还是蓖麻蚕等，敏感性强且成本相对较低，操作简便，非常适宜在考古现场中使用。
　　凭借此方法，中国丝绸博物馆的研究员们在河南荥阳汪沟仰韶文化遗址发现了经检测确认的我国最早的丝织品遗物，并且判断其为家蚕（桑蚕）丝。早年三星堆出土的部分青铜器表面、2021年三星堆遗址发掘中祭祀坑的土样和疑似纺织品残骸中先后确认了桑蚕丝蛋白的存在。这是四川境内第一次发现古代丝绸的遗存，为研究古蜀人的祭祀行为、古蜀国的丝绸生产与传播提供了不可多得的物质证据。
　　 由此可见，探究各类微遗存的方法都不绝对，例如研究酒类遗物，可以用质色谱，也可以用淀粉粒、植硅体，还可以用免疫法制作特异性抗体。各类方法互为补充，共同发展，才能更为全面而系统地揭示那些正在不断离我们远去的遗存。
　　考古永远不是一门封闭的学科，各个领域先进技术的不断引入，各种不同物质研究方法的灵活运用，正在持续地为考古研究提供新鲜的血液和坚实的支柱。不久的未来，在越来越多高新技术的助力下，我们对古人社会生活场景的研究定会越发深入，我们与古人之间那扇虚掩着的大门终有一天将会彻底打开。
　　（指导老师：陈虹 郭怡）

名词卡片

　　植硅体：又名“植物硅酸体”，是土壤中的可溶性硅元素被高等植物吸收后，随着水分被运送到了植物体内各处，水分蒸发后二氧化硅溶出，形成的一类非晶质的二氧化硅颗粒。二氧化硅为无机物，且具有耐高温、耐腐蚀的特性，较易保存，考古工作中常发现在器物或土样中存有大量的植硅体。同一植物的不同部位、不同种属的植硅体形态通常具有一定区别，因此可用于区分不同的植物来源。
　　淀粉粒：作为绝大多数生命体的能量来源，葡萄糖分子在细胞中通常以聚合物状态储存，植物体中便是淀粉，淀粉在植物细胞中常呈颗粒状，即为淀粉粒。不同的植物淀粉粒存在一定区别，故可用于鉴定种属。由于淀粉具有一定的旋光性，在正交偏光（光线通过振动方向互相垂直的两个偏光片后观察到的场景）下呈现出特殊的“十字消光”现象，常用于淀粉粒的确认。
　　荷质比：又称“比荷”，是带电物体的电荷与质量的比值。所有物质都是由一个个原子组成的，而原子核是由带电的质子和不带电的中子共同构成，二者质量相近，各类原子的质子数和中子数多有不同，因此可以用电荷与质量之比来指示某一类特定原子。
　　丹尼索瓦人：最早发现于俄罗斯丹尼索瓦洞穴中的一种古人类种群，与现代智人和欧洲地区曾广泛存在的尼安德特人同源，但也存在很大的差异。其个体高大且具有抗寒、抗缺氧环境的特征，据推测曾广泛分布于北亚-东亚地区，但目前发现的线索大多集中于丹尼索瓦洞穴，白石崖溶洞发现的丹尼索瓦人基因系第一例丹尼索瓦洞穴以外的丹人基因案例。