0.01毫米，184颗水稻穗轴

水稻穗轴的形态，构成判断水稻驯化程度的重要指标。基盘粗糙或形态不规则的穗轴，意味着水稻的落粒性弱，这就减少了收获前稻谷自然脱落所造成的损失，被认为是典型的驯化性状。想找到被人类驯化的水稻的踪迹，就要找到这种“驯化型”的穗轴。

将显微CT的精度缩小到0.01毫米，安婷团队在陶片上发现了184颗水稻穗轴。

这背后是研究者与陶片朝夕相伴的3年。

浙江大学艺术与考古学院博士生张之恒，2021年9月博士入学至今，一直埋首研究上山陶片。他回忆，在收集基础印痕信息的3个月里，自己每日的固定活动，就是午饭后骑30分钟的电动车，赶到建工实验大厅，在X光计算断层扫描和多尺度模拟实验室一待就是五六个小时。

用X光断层扫描陶片，三维重构数字影像，透视陶片内部，瞪大眼睛观察那些微小的、挤在一起的裂缝和孔隙，使用软件“抠图”，处理数据，还原空腔的形态，渲染三维图像……这些工作，花去了张之恒近3个月的时间。

如何判断一个空腔的本体是否为稻谷？这就需要对比多张空腔的断层切片。

面对着二维图像，张之恒努力调动着自己的三维想象。

“寻找小穗轴的难度系数更高。”张之恒说，小穗轴位于稻谷基部，保存状况不一，形状往往千奇百怪。如何快速分辨它？为此需要浏览大量的样本，养成对小穗轴形态的敏锐嗅觉。

研究之初，张之恒常将各种其他物体错认成小穗轴。经安婷提点后，他搜集了大量考古出土的或现代小穗轴的样图，每天得空了就盯着看，并通过显微镜观察现代的稻谷，来训练自己对它的辨识力，熟悉水稻的结构。有段时间，无论走路吃饭睡觉，小穗轴的形象都时不时地在张之恒的眼前清晰浮现。一个月后，张之恒终于能迅速熟练地判断一个印痕是否为小穗轴，不再犯错。

14微米，这是陶片样本距射线源最近时的距离。张之恒带着两枚陶片通过CT扫描环节的“重重关卡”后，迎来了胜利时刻——他不停地向彭宇“取经”，调试设备参数，学习扫描、提取技巧，最后，终于如愿得到了研究所需的图像和数据。

安婷团队的研究再次证实，1万年前的上山人成功驯化了稻谷。1万年后的今天，一个考古专业学生，在开展这项研究的过程中，也成功“驯化”了一台工业CT机。

“这次研究让我见识到了交叉学科的魅力。一旦找到了适用的新技术和新方法，很多看似普通的考古材料都有进一步诠释、探索的价值。”张之恒说。

看见人类文明兴发

“我们的研究能引发如此广泛的关注，或许因为切中了农业起源研究的瓶颈问题。”安婷说，农业起源的意义不言而喻——当人类开始耕作定居，便有了故乡，有了礼乐，秩序，文明和信仰。水稻起源研究，又是农业起源的“重头戏”。

哺育世界上50%人口的水稻从何处来？人类何时将其驯化？最早实现水稻驯化的地域是哪里？

对于水稻的前世今生，人们充满好奇。考古界对水稻追踪的目光，又与向1万年前上山时期的远眺叠在一处。

许多学者相信这样一幅历史图景：从洞穴走向旷野的先民，曾在长江下游地区将采集而来的野生稻种进土壤。当这粒稻谷伴着史前时代的雨露阳光生长，人类关于农作的智慧及人类文明自身，都开始向上攀爬。安婷团队引入显微CT新考古技术，为这一图景提供了全新的证据，也为继续搜寻新证带来新工具。

安婷团队还在上山陶片中发现了大量稗壳。

一些学者曾提出猜想：在上山时期，稗草或许和水稻并列，同是人为栽培的重要粮食作物。显微CT在陶片中发现的稗草痕迹，为这一猜想提供了初步的考古学实证。

作为古人粮食库多元性的例证之一，稗的发现对丰富我们的粮食结构，保障我们的粮食安全同样意义深长。

“目前，我们非稻即麦的粮食结构是较为单一的，于人类的食品安全不利。一旦巨大的气候变化诱发作物减产，我们将被恐怖的饥荒灾害笼罩。古人多样的粮食选择，将为我们丰富粮食库提供参考。其对人类文明的延续，同样意义深长。”安婷说。

“这项研究，可以让我们向遥远的农人智慧汲取经验。”浙江省农科院农发所副研究员顾兴国认为，人类文明，始于农业兴起，形于城市出现。证明10000年前出现世界主要粮食作物水稻生产的上山文化，因此可说是人类文明形成的标志。

而从粮食安全的角度，当下，品种单一、土壤污染等重重问题，使粮食生产面临不可持续的威胁。安婷团队对稻作起源的研究，除了为“浙江是稻作的源头”提供佐证外，也在提示着我们已有万年的稻作生产在历史上的可持续性，考证古代稻作品种、土壤管理技术，为我们维护今日粮食安全带来启发。

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