宋阿倩 錢耀鵬 張華 楊博

摘要 尖底瓶作為仰韶文化的典型器物之一，其小口、尖底的結構特征，引起了國內外學者的廣泛關注，但有關其功用的認識目前仍存在較大爭議。鑒于此，在以往研究的基礎上，利用淀粉粒和植硅體的分析方法，對李拐溝遺址出土的6件尖底瓶的殘留物進行分析，發(fā)現(xiàn)有來自粟類植物、小麥族、食用豆類和塊根塊莖類植物淀粉粒，結合與發(fā)酵相關損傷淀粉粒和部分疑似霉菌與酵母細胞的發(fā)現(xiàn)，初步推斷李拐溝遺址出土尖底瓶應屬酒器一類。實驗結果對發(fā)酵工藝的研判還需更多數(shù)據的支撐?？傊?，實驗結果為尖底瓶的功用分析提供了新的數(shù)據，證實了陜北地區(qū)以李拐溝遺址為代表的小型聚落中釀酒活動應已是一種普遍的社會現(xiàn)象，推進了我國古酒起源研究進程。

關鍵詞 李拐溝遺址;尖底瓶功能;淀粉粒;植硅體;霉菌;酵母細胞

中圖分類號：K878? DOI：10.16152/j.cnki.xdxbzr.2023-01-012

Exploration of amphoras function based on residue analysis：

Taking the Liguaigou site in Wuqi County， Shaanxi Province as an example

SONG Aqian1， QIAN Yaopeng1， ZHANG Hua2， YANG Bo2

（1.School of Cultural Heritage， Northwest University， Xian 710127， China;

2.Yanan Institute of Cultural Relics， Yanan 716000， China）

Abstract As one of the typical artifacts of the Yangshao culture， the amphora has small mouth and sharp bottom， which has attracted widespread attention of domestic and international scholars. But there is still quite controversial about its function. Therefore， this paper analyzed the residues of 6 amphoras unearthed from Liguaigou site using the analysis methods of starch grains and phytoliths based on previous research， the starch grains mainly include millet， triticeae， edible beans， roots and tubers. With the discovery of damaged starch grains associated with fermentation and some suspected molds and yeast cells， it is inferred that the amphoras of Liguaigou site should belong to wine vessels，? the experimental results still need more data to support the research and judgment of fermentation technology. In a word， the experimental results provide new data for the functional analysis of the amphora， and confirming that winemaking should have been a general social activity in the small settlements represented by the Liguaigou site in northern Shaanxi.

Keywords Liguaigou site; function of amphora; starch grain; phytolith; mold; yeast cell

尖底瓶作為新石器時代仰韶文化的“標準化石”［1］，具有尖底、小口的特殊形態(tài)，其不僅分布范圍廣，且延續(xù)時間長。對尖底瓶進行專門研究，一直是仰韶文化研究的重點。以往研究多側重于尖底瓶的形態(tài)演變、功用、制作工藝等方面［2-5］，其中，形態(tài)演變和制作工藝研究在類型學、地層學和模擬實驗等相關研究方法的不斷深入下，已取得一定成果，但有關其用作水器［6-8］、禮儀用器［9］和酒器［4，10］等功能的認識仍存在較大爭議。

有關水器的認識，多是在對尖底瓶外部形態(tài)的觀察下，根據力學原理進行的推斷，缺乏對尖底瓶整體形態(tài)的全面了解，其結論往往難以經受實踐的檢驗;至于禮儀用器，主要是根據甲骨文中由象形文字“酉”組成的會意字“奠”“尊”等用途進行的推斷，其結論亦是缺乏更為直接的證據支撐。近些年，隨著考古學研究方法的不斷發(fā)展，將文獻記載與民族學材料相結合，引入科技分析、功能結構分析、模擬實驗等多種方法的綜合研究，使得尖底瓶的功用更為清晰，其作為酒器使用的觀點愈來愈受到大眾認可，尤其是以殘留物分析（主要指淀粉粒、植硅體和真菌等）為代表的研究手段，為尖底瓶作為酒器使用提供了十分堅實的物質基礎［3，5］，為中國古代傳統(tǒng)釀酒原料和釀酒工藝研究提供了新的思路。

殘留物分析的結果與研究對象自身保存狀況、研究區(qū)域自然環(huán)境、人為干擾等因素密切相關。以往對尖底瓶進行殘留物分析的遺址已近10處［5，11-16］，選取的尖底瓶樣品多出土時間較早，且經過人為干預（清洗或修補），容易對淀粉粒和真菌的實驗結果造成一定影響，進而影響實驗的結論。另外，以往研究中設置的對照組實驗相對較為簡單，研究涉及遺址均位于仰韶文化分布的核心區(qū)，聚落等級較高，缺少對周緣地區(qū)一般聚落遺址的關注，加之傳統(tǒng)釀酒工藝的復雜性特征，因此，目前對尖底瓶作用和釀酒工藝的解析，在樣品選用和實驗分析環(huán)節(jié)仍存在較大改進空間。

針對上述問題，本文在以往研究的基礎上，選取陜西吳起李拐溝遺址出土的部分尖底瓶作為研究對象，對表面殘留物進行以淀粉粒和植硅體為主的殘留物分析，在盡可能避免樣品出土后受到污染的前提下，設置多個對照組實驗，旨在為尖底瓶作為酒器使用提供更為精確的實驗數(shù)據，深化對我國古代傳統(tǒng)釀酒工藝的探索。

1 研究區(qū)概況

李拐溝遺址位于陜西省延安市吳起縣廟溝鎮(zhèn)米渠村（見圖1）。2019年冬，西北大學文化遺產學院與延安市文物研究院、吳起縣文管所等單位對該遺址進行了考古調查。調查所獲遺物資料豐富，包括各類陶器、 石器等， 以灰坑H2出土遺物最多（見圖2A），包括眾多退化的重唇口、近平口尖底瓶以及盆、罐等陶器殘片［17］。通過將灰坑H2浮選所獲部分炭化黍遺存送往美國Beta實驗室（編號：Beta-583981）進行14C測年，結果顯示其絕對年代為（4 520±30）BP，在OxCal程序校正后為5 196～5 050 cal. BP，絕對年代范圍處于仰韶文化晚期階段，結合此次實驗涉及李拐溝遺址的相對年代及實驗選取尖底瓶樣品的具體形態(tài)特征，推斷本文涉及的年代應主要集中在仰韶晚期或偏早階段。

2 材料與方法

2.1 實驗材料

本次實驗選取李拐溝遺址H2出土的6件尖底瓶殘片作為研究對象（見圖2B），其中5件口部殘片和1件底部殘片，所有樣品出土時保存狀態(tài)均較好。為了便于樣品提取，調查環(huán)節(jié)所獲實驗樣品均打包帶回實驗室處理。由于樣品均系同一灰坑出土，現(xiàn)場采樣時采樣人員均佩戴手套，并及時將樣品裝入獨立塑封袋。實驗室取樣環(huán)節(jié)，除一次性實驗用具，所有實驗工具均進行約30 min高溫蒸煮，以避免取樣環(huán)節(jié)交叉污染。此次實驗選取的6件尖底瓶共獲取24份實驗樣品，包括內壁、外壁兩部分，表面浮土樣液和超聲波提取樣液兩個類別（見表1）。

2.2 實驗方法

為分析尖底瓶表面殘留物的保存情況，此次實驗除對6件尖底瓶樣品的內、外壁超聲波樣品進行收集外，還對內外壁表面的浮土樣液進行了收集，并記錄了每件樣品的大致取樣面積（見表1）。實驗分析的具體流程如下：

①用流動的超純水對樣品內壁浮土進行緩慢沖洗，至樣品表面無明顯泥土附著，收集沖洗的樣液至離心試管，并記錄沖洗面積，隨后對內壁沖洗部位進行超聲波取樣，將超聲波獲取的樣液轉移至離心試管，外壁取樣與內壁一致；②將上述離心試管中采集的混合液體進行離心，丟棄上清液，在提取的所有樣品中緩慢加入6％的H2O2去除有機質，震蕩清洗，至溶液呈中性；③加10％HCl去除鈣質，加超純水對稱離心，清洗至溶液變清；④加六偏磷酸鈉（Calgon），震蕩，靜置12 h，分散黏土，后用超純水清洗；⑤在清洗后的離心試管中加入1.8 g／cm3的CsCl溶液，浮選，將上層液體轉移至新的離心試管；

⑥對新試管中的溶液，即提取到的淀粉粒溶液進行清洗，在離心試管中加入25％的甘油制片，用中性樹脂封片，在Leica DM750顯微鏡下觀察、測量及統(tǒng)計；

⑦對于植硅體的提取，直接利用提取完淀粉粒舊管中的殘留樣液，對其進行清洗后，加入密度為2.35 g／cm3的ZnBr2重液進行二次浮選，將上層液體轉移至新的離心試管中，制片并進行鏡下鑒定和統(tǒng)計。

為了對古代淀粉粒和植硅體進行準確分析，本文對比參照了從全國各地收集的禾本科和豆科等多個種屬的淀粉粒形態(tài)數(shù)據和植硅體的相關論文圖版［18-25］。實驗過程中，還發(fā)現(xiàn)有部分古代微生物遺存的存在，鑒定環(huán)節(jié)參照了已發(fā)表文獻中古代微生物遺存的相關圖譜［5，14-16］。

3 實驗結果

3.1 淀粉粒分析結果

本次實驗共發(fā)現(xiàn)287顆單粒淀粉粒，其中的164顆可鑒定為4類，剩余123顆多因表面損傷或淀粉粒形態(tài)數(shù)據庫缺乏而無法準確鑒定，將其統(tǒng)一歸為一類（見表2）。

Ⅰ類：127顆，形態(tài)多呈多面體形，臍點居中，表面裂隙常見Y形、橫斷形和星形等（見圖3A～F）。根據表面特征及粒徑的分布范圍，該類淀粉粒應來自于粟、黍及狗尾草屬等粟類植物［18］。結合以往研究，可將I類淀粉粒再細分為3類：1類（n=44），淀粉粒粒徑大于16.8? μm的馴化型粟;2類（n=46），具有褶皺，表面較為粗糙的野生型粟類植物;3類（n=37），其他來自粟類植物的淀粉粒。

Ⅱ類：27顆，大多呈不規(guī)則的凸透鏡形，如橢圓形、近圓形，表面多見凹坑，敲擊后側面觀呈橢球形，中間部位有一條縱向裂隙，層紋僅部分可見（見圖3G～J）。這類淀粉粒的表面形態(tài)和粒徑大小與現(xiàn)代小麥族淀粉粒非常相似［19-20］，應來自小麥族植物。

Ⅲ類：2顆，形狀為橢圓形，粒徑較大，均在20 μm以上，層紋明顯，中部有通過臍點的縱貫樹枝狀裂隙（見圖3K～L）。這類淀粉粒形態(tài)特征與食用豆類十分相似［21］，應來自食用豆類植物。

Ⅳ類：8顆，近橢圓形，臍點偏向一端，部分有層紋，消光壁多呈X形，略彎曲（見圖3M～P），具有典型塊根塊莖類淀粉粒特征［22］。

Ⅴ類：123顆，其中有13顆因形態(tài)特殊暫無法鑒定，其余110顆因十字消光減弱或具有不同程度損傷而難以鑒定（見圖4）。

3.2 植硅體分析結果

經分析，本次實驗所涉24份實驗樣品中，植硅體的含量較為豐富，本文對植硅體含量較多的樣品均統(tǒng)計至500粒，含量少于500粒的樣品全部進行統(tǒng)計。共統(tǒng)計有4 877粒植硅體，其中有232粒無法鑒定，可鑒定的4 645粒植硅體主要包括17類（見圖5，表3）。大部分為啞鈴型、齒型、平滑棒型、刺棒型、帽型、方型、黍稃殼η型和無法進一步鑒定的禾草類稃殼植硅體，多鈴型、十字型、盾型、導管型和粟稃殼Ω型植硅體數(shù)量較少。

3.3 微生物分析結果

在上述尖底瓶殘留物分析過程中，還觀察到49個疑似真菌（霉菌、酵母細胞）的微生物遺存（見圖6A～G）。通過將其與以往研究中所見真菌形態(tài)的比對［5，14-16］，發(fā)現(xiàn)兩者具有十分相似的外部形態(tài)特征。其中，18個酵母細胞（見圖6F～G）的大小和形態(tài)亦與現(xiàn)代黃酒中酵母細胞（見圖6H）和普通純種酵母細胞（見圖6I）較為一致。

4 討論

為排除尖底瓶在埋藏、樣品提取和后期實驗處理環(huán)節(jié)受污染的可能，本文不僅對實驗環(huán)節(jié)進行了嚴格把控，還在取樣過程設置多個對照組。除對每件尖底瓶內、外壁進行超聲波取樣外，亦將內、外壁超聲波取樣前表面浮土進行了實驗處理。為進一步明確殘留物的來源，本文還對取樣面積進行了記錄。若受到污染，則內、外壁提取淀粉粒和植硅體的概率應大體相同。結果顯示，本次實驗獲取的淀粉粒幾乎均來自尖底瓶底部內壁（見表2），單位面積內分布密度高達9粒，口部則較少發(fā)現(xiàn)，這種分布差異可能與尖底瓶不同部位的功能性結構相關，底部在存儲過程由于沉淀作用更易聚集較多淀粉粒［3］。各組實驗獲取植硅體的結果較為雜亂，對殘留物的指示性不強，以往研究中被用來分析發(fā)酵工藝和飲用方式的粟黍稃殼植硅體、蘆葦盾型植硅體在內外壁殘留物中均可見到［5，11］，部分浮土樣液中亦有發(fā)現(xiàn)（見表3），考慮到植硅體受埋藏環(huán)境影響較大，且本次實驗樣品均出土于埋藏環(huán)境復雜的灰坑，受取樣面積等眾多因素的影響，其是否能夠代表器物使用時殘留物的信息具有較大的不確定性，暫不能排除受到污染的可能。

本次實驗在所有尖底瓶內壁超聲波樣品中均提取到淀粉粒，主要包括粟類作物、小麥族、食用豆類及塊根塊莖類等，初步推測李拐溝遺址尖底瓶的功能應與存儲或加工含上述淀粉類的物質相關。其中以粟類作物的占比最大，約占可鑒定淀粉?？倲?shù)的77.43％，小麥族為16.46％，其余均占比較小。這一數(shù)據與李拐溝遺址灰坑H2浮選所獲粟、黍等禾本科和豆科植物的炭化遺存結果相符，且植硅體中大量粟、黍稃殼植硅體（見圖5D、K）的存在亦是對這一結果的進一步佐證。目前對尖底瓶開展過殘留物分析的遺址均位于仰韶文化分布的腹心地帶，聚落等級較高，其結果揭示的植物利用情況因各遺址所處地理環(huán)境的差異而略有區(qū)別，但主要還是以粟類作物為主，輔以薏苡、水稻或小麥族作物，部分殘留物中還可見食用豆類、塊根塊莖類植物淀粉的存在［5，11-16］。這一概況與此次李拐溝遺址尖底瓶內殘留物以粟類植物為主的結果基本一致。

淀粉是一類存儲于植物種子、果實、根及莖部的葡萄糖長鏈聚合物［26］，自然條件下能夠長期保存［27］，但在不同加工方式下容易產生各種形變。現(xiàn)代模擬實驗顯示，搗碎或碾磨、蒸煮、發(fā)酵等加工方式下，淀粉粒的變化特征明顯，具有一定規(guī)律性［28-30］。通過對不同加工方式下淀粉粒損傷特征的總結，可用于推斷含淀粉類植物被加工的具體方式，進而對古代器物的功用進行推斷。本次實驗獲取的287顆淀粉粒中，有110顆具有不同程度損傷，約占淀粉?？倲?shù)的38.32％，此外還有部分完全糊化無法統(tǒng)計的淀粉粒。110顆具有損傷特征的單粒淀粉粒，除十字消光微弱或幾近消失外，還表現(xiàn)有邊緣缺失、膨脹變形、中心凹陷、表面褶皺加劇和臍點處裂隙加劇等特征（見圖4），與經蒸煮、發(fā)酵過程淀粉粒的損傷特征高度一致。眾所周知，中國作為世界上最早釀酒的國家之一，谷物酒一直被認為是最早的糧食釀造酒，其釀造必須經過糖化和酒化2個重要環(huán)節(jié)［31］，具體涉及谷物的蒸煮糊化或芽化、微生物發(fā)酵2個階段。根據上述損傷淀粉粒的形態(tài)，可初步斷定李拐溝遺址尖底瓶內壁殘留物應與酒相關。此外，實驗環(huán)節(jié)還發(fā)現(xiàn)部分疑似酵母和霉菌等微生物遺存，與現(xiàn)代釀酒酵母及釀酒環(huán)節(jié)所涉及部分菌種的形態(tài)極為相似，但因該類微生物在自然界廣泛存在，本文亦未能對其進行深入分析，因此，僅作為殘留物與酒相關的例證。

目前，古酒起源和釀酒原料的研究在科技手段的介入下已取得極大突破，但就傳統(tǒng)釀酒工藝而言，仍存在眾多問題。《尚書·說命》中有載“若作酒醴，而為麴糵”［32］，酒曲的使用是釀酒的關鍵，“麴糵”主要指發(fā)芽發(fā)霉的谷物，屬天然酒曲，經人為選擇培養(yǎng)便有了現(xiàn)代所熟知的人工酒曲，而發(fā)酵一般是指特定微生物分解有機質的過程，在保證微生物和有機質環(huán)境相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，發(fā)酵即可進行。有學者曾提出，仰韶時期可能已存在谷芽酒和曲酒兩種發(fā)酵酒［14］，傳統(tǒng)的谷芽酒常以未去殼的谷物為原料;而酒曲發(fā)酵不僅可能會涉及未脫殼谷物，還可能伴有部分中草藥材料的添加［31］。此次實驗結果中大量粟黍稃殼植硅體的發(fā)現(xiàn)，在一定程度上為谷芽發(fā)酵提供了可能，但由于浮土樣品中同樣也發(fā)現(xiàn)有大量稃殼植硅體，且內外壁發(fā)現(xiàn)的其他類型植硅體亦與土樣中植硅體的類型十分接近，因此，根據實驗結果還無法確定李拐溝遺址尖底瓶內酒類殘留物的發(fā)酵方式。此外，除上述2種常見發(fā)酵方式外，如使用黃酒一類未經蒸餾的原始酒液代替酒曲，同樣也可達到發(fā)酵的目的［33］，這一結論在作者后期模擬實驗環(huán)節(jié)得到了印證。另外，相關民族學材料和模擬實驗的結果顯示，通過口嚼或添加蜂蜜等方式亦可促進發(fā)酵的進行［34-35］。因此，鑒于傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的復雜性，除目前所熟知的幾種方式外，或許還可能會存在一些目前無法獲知或辨識的發(fā)酵工藝。因此，本文認為對發(fā)酵工藝的具體分析還需進一步深入探索。

5 結語

本文以李拐溝遺址灰坑H2出土6件尖底瓶作為研究對象，在實驗條件嚴格控制下，設置了多個對照組。結果顯示，尖底瓶內殘留物主要包含粟類作物、小麥族、食用豆類和塊根塊莖類植物淀粉，結合眾多與發(fā)酵相關的損傷的淀粉粒和部分疑似霉菌及酵母細胞的存在，推斷6件尖底瓶的功能應與釀酒相關，屬于酒器一類。由于受埋藏環(huán)境等多種因素影響，暫無法確定實驗所獲植硅體數(shù)據是否為尖底瓶使用時的殘留，加之傳統(tǒng)釀酒發(fā)酵工藝的復雜性，本文認為尖底瓶作為酒器這一論斷應已無太大爭議，但對發(fā)酵工藝等相關問題的解析尚需進一步深入探討?？傊陨涎芯繛殛儽钡貐^(qū)仰韶文化尖底瓶的功能和釀酒原料的選用提供了數(shù)據支撐，在研究方法上為中國古代器物表面殘留物分析提供了典型案例。

致 謝：感謝西北大學文化遺產學院翟霖林老師等師生和延安市文物研究院相關工作人員在取樣環(huán)節(jié)提供的幫助！

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（編 輯 李 波）