中国的有机残留物分析：概述、进展与前景

《Journal of Archaeological Science》：Organic residue analysis in China: an overview, progress and prospects

本文系统梳理了中国有机残留分析四十年发展历程，重点总结人类生存策略、淀粉制品、致幻物质等五大领域研究进展，探讨GC-MS与质谱技术推动的考古生物标志物革命，并提出未来隐性残留分析及跨学科融合方向。

　　

杨一民

中国科学院大学考古学与人类学系，北京，100049，中国

摘要

有机残留物分析涉及从载体中提取和鉴定有机分子，以及探索有机遗存的生物学起源。自21世纪初以来，这种方法已成为研究古代人类如何利用生物资源来维持和推动社会发展的常规且不可或缺的方法。尽管有机残留物分析在中国已经应用了四十多年，但直到2008年才得到广泛普及。本文简要回顾了中国有机残留物分析的研究历史，并详细总结了在人类生存策略、淀粉类制品、致幻制品、手工艺品产业、化妆品和装饰品等各个领域的研究进展，这些研究可以为我们提供关于中国历史上农业革命、畜牧革命和手工艺品产业革命的见解。最后，本文提出了中国有机残留物分析的未来研究方向。

引言

人类社会的发展深深植根于对动植物的利用，这反映了它们在数千年间对社会的重要支持作用。然而，像加工过的植物产品和动物组织这样的有机材料在复杂的埋藏环境中容易迅速降解，因此在考古学背景下保存下来的情况远不如石器、陶瓷、玻璃和金属等更耐久的文物常见。为了解决这一挑战，有机残留物分析——包括脂质、蛋白质和其他小生物分子（如代谢物）的检测——作为一种强有力的工具应运而生，为古代生物资源的利用提供了化学证据。这一领域在21世纪初经历了重大变革，通常被称为“考古生物标志物革命”或“有机残留物革命”（Evershed, 2008），这得益于分析技术的显著进步，尤其是色谱与质谱联用技术的发展。这些创新使得有机残留物的精确鉴定和表征成为可能，为理解过去的人类活动开辟了新的途径。在有机残留物分析的各种应用中，陶器中的脂质分析已成为一个核心焦点，因为陶器中吸收的脂质残留物能够为我们提供关于古代饮食习惯、生存策略以及植物和动物资源加工的宝贵信息（Roffet-Salque等人，2017年）。

与其他中国的考古计量学领域相比，有机残留物分析在中国的发展速度较慢。然而，21世纪以来发生了显著转变，越来越多的中国学者和实验室投入了大量精力到这一领域，并取得了重要进展，为考古研究提供了宝贵的见解。

本文首先全面概述了中国有机残留物分析的历史，特别关注脂质、蛋白质和生物碱的研究。同时，还强调了植物微化石（如淀粉颗粒和植硅体）研究方面的重大突破。虽然有机分析涵盖了漆器、纸质文物、纺织品、染料、木材以及土壤/沉积物等广泛的文物类型，但这些领域的研究范围非常广泛且多样；因此，本文仅选择性地介绍了这些领域中的早期或关键成就。接下来，本文将探讨不同研究主题的主要进展。最后，文章将讨论这一动态发展领域的未来方向和潜在发展。

过去中国有机残留物分析概述

20世纪70年代末，气相色谱-质谱（GC-MS）和液相色谱-质谱（LC-MS）开始在中国有机分析中得到应用。然而，直到21世纪10年代，这些先进的分析仪器才被用于中国考古有机遗存的研究。在此之前，傅里叶变换红外光谱（FTIR）和色谱技术是分析有机残留物的主要方法。

研究进展

2008年以来，已有超过100篇关于中国考古学中有机残留物分析的论文发表在中文和英文期刊上。本文将讨论五个主要主题：人类生存策略、淀粉类制品、致幻制品、手工艺品产业、化妆品和装饰品。

结论与展望

从古代至今，人类社会的运作一直依赖于生物资源的利用。各种分析方法的引入极大地推动了中国的有机残留物分析领域的发展。自2008年以来，GC-MS被广泛用于可见有机残留物的分析。自2012年以来，古蛋白质组学在考古研究中的应用日益增多。从2021年开始，中国学者开始研究不可见的吸收残留物。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：杨一民报告称获得了国家社会科学基金的支持。杨一民是《JAS》的副主编。如果还有其他作者，他们声明没有已知的可能会影响本文所报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

本项工作得到了国家社会科学基金（22VRC054）的支持。