复旦微信号fudanwenbo功能介绍复旦大学文物与博物馆学系、复旦大学博物馆、复旦大学国土与文化资源研究中心、复旦大学科技考古研
6月3日至5日，利物浦大学考古学系主任凯斯·道伯涅（Keith Dobney）教授受邀访问复旦大学科技考古研究院。道伯涅教授是古生态学的专家，他的研究兴趣广泛，包括狩猎采集向农业的转变、人类饮食的演变以及人类饮食和健康之间的关系。
图1 凯斯·道伯涅教授讲座现场 图2 袁靖教授致开场词
6月4日晚，他以“科技考古能拯救世界吗？”为题，在复旦大学博物馆颖琴厅举办了一次别开生面的讲座。科技考古研究院院长袁靖教授简单介绍了道伯涅教授及两人的合作，文博系陈淳教授担任讲座主持。道伯涅教授在讲座中强调，考古学不仅是研究人类过去的学科，考古学也有助于解决现在和将来的问题。
图3 陈淳教授主持讲座 图4 讲座现场
第一部分
考古学：研究过去与现在
道伯涅教授首先以爱尔兰名驹舍尔加（Shergar）的失窃案件为例展开了话题。这匹著名的赛马在1983年的某天遭窃。直到几年前，新闻上才爆料发现了舍尔加的头骨。然而，道伯涅教授凭借多年的动物考古学经验，却惊讶地发现媒体报道的这件疑似舍尔加头骨，其实是牛头而不是马头。这样一件小事，令道伯涅教授确认了动物考古学与现实生活的紧密联系，并开始进一步探索动物考古学、乃至考古学对现代社会的贡献。
道伯涅教授认为，当今社会面临的问题，比如气候变化、动物灭绝、生态保护等，都不是新产生的问题，人类历史上实则早已有之。因此，当研究者尝试去理解、解决这些当代问题的同时，考古学家也在试图探索这些问题的历史渊源。
科技考古通过观察、分析人类遗存、动植物遗存、微生物、寄生虫等考古材料，可以解读出种类繁杂的大量信息。在科技考古刚刚起步的二、三十年前，已经有研究者开始思考考古学和生物考古学对当代社会的贡献。美国动物考古学家李·莱曼（Lee Lyman）利用动物考古学知识和过去环境的数据来解决当代的生物保护问题，通过重建地区性的物种历史，启发当下的物种再引入和保护课题。以英国为例，动物保护机构一直在商议引进某些当地已灭绝的动植物。然而，一旦引进了诸如狼、海狸等食肉类动物，将会对农场主们的羊群造成很大威胁。可见，这是引进政策的决策性错误。原因之一在于这些保护机构在考虑决策时，往往只研究近二、三十年，最多五十年间的数据，而忽视了考古学证据的意义。
第二部分
饮食与健康：历史原因与当代问题
那么，考古学究竟如何为当代社会提供借鉴和经验呢？道伯涅教授介绍了他所进行的关于健康和疾病的研究及其与当代社会问题间的互动。
近一万年的饮食变化给现代人的健康造成了严重的后果。然而，直到几十年前，由于人群肥胖或由肥胖导致的糖尿病、心脏病等疾病迅速增加，人们才关注到饮食健康的问题。人们错误地认为，是当今社会的工业化导致了人类健康的恶化。诚然，饮食的变化是在最近才发生的，然而，这一演变的趋势却由来已久，甚至可以追溯到千万年之前。只有研究了那时的数据，才能根本性地解决当代问题。
已有的考古证据使我们了解到，人类的饮食经历了一系列变化。在旧石器时代晚期到中石器时代，人们的生计形态从狩猎采集转向农业生产。现代智人更多地依靠海洋资源和淡水资源为生。在距今一万年开始的全新世，随着农业的出现，在欧亚大陆西部，农业基础以大麦和小麦两种谷物为主，而在东亚，水稻和小米则是基础，不同的农作物都为人类提供了生存所需的碳水化合物。人类食谱中，碳水化合物所占的比例从30%提升至超过70%，这必然对人类的健康有重要的影响。除了植物，人们也开始驯化动物。由于家养动物和野生动物生理机能及脂肪含量的不同，导致人们所食肉类所含的脂肪也更加丰富。从地域上看，这一饮食的变化在西方、东方以及美洲的情况也不尽相同，不同的碳水化合物和驯化动物影响了不同的人群。
第三部分
微生物DNA研究：新的方向
为了研究在过去漫长的岁月中，人类的健康和饮食具体发生了怎样的变化，新的科学技术被运用到了研究当中。这一崭新的研究技术着眼于人类牙齿遗存上的牙结石。
牙结石是食物残渣长时间残留在口腔中而形成的硬如石头的成分。钙化的牙结石在考古遗存中十分常见。早在1980年代，研究者便尝试在显微镜下观察牙结石，并发现了大量无法鉴定种类的食物遗存。虽然当时无法明确鉴定这些食物遗存的种类，但人们意识到，这些遗存是研究当时人类吃了什么的重要材料。
牙结石当中包含了口腔微生物组的遗存，它们有自己的生态系统和DNA，同时也和人类及其他微生物协同进化。微生物生态系统和人类健康之间有直接关系。结合现代DNA技术的发展，之前无法进一步研究的牙结石样本也得到了重新审视的机会。
早期的牙结石DNA研究关注欧洲新石器时代和中世纪的数据。道伯涅教授在研究西班牙和比利时的尼安德特人牙结石时发现，其食物和微生物的DNA包括野生绵羊、猛犸象等动物DNA，而发掘出土的动物骨骼遗存中只发现了披毛犀的骨骼，而没有猛犸象的骨骼。除了肉类之外，牙结石上还发现了松子、菌类和树皮的DNA。但是在西班牙，尼人的牙结石上并没有发现动物DNA，而只有植物DNA。除此之外，研究者还发现了某种从尼人传给现代人的细菌，可能通过亲吻或是食物分享的方式实现。
另外，尼人牙结石中还发现了杨树DNA。水杨酸是杨树树皮的重要成分，也是止痛药剂——阿司匹林的主要原料。杨树的数据来自于一个西班牙发现的尼人遗存，他有严重的牙齿脓肿的问题，杨树树皮的使用可能是用来缓解牙疼的。在同一个尼人个体中，研究者还发现了一种能导致强烈胃痛和腹泻的寄生虫。由此推测，这个尼安德特人的健康状况似乎很差。
现代的研究已经证实，由于饮食以及人类的进化过程的不同，不同人群之间的口腔微生物组不尽相同。道伯涅教授展示了他的团队发表在《Nature》上的研究。他们比对了几组不同人群的微生物群（图4），结果发现，尼安德特人、狩猎采集者以及黑猩猩的数据分布大体相似。南非的狩猎采集者以及部分可能的农业人群，他们的数据既有狩猎采集的特征也有农业的特征。而新石器时代的欧洲人由于饮食的骤然改变——食用大麦、小麦和驯养的动物——他们的微生物组发生了完全的改变，与欧洲中世纪农民的数据更为相似。而在现代人群的标本中，微生物组中导致牙齿腐烂的细菌含量较高。当代社会是人类口腔中细菌生态系统的多样化最少的时期，这是病态、不健康的。
图5 黑猩猩、尼安德特人、现代人口腔菌群组成对比
（引用自Weyrich et al. 2017：figure 2）
这一组数据表明，在人类开始从事农业之后，口腔中的微生物组发生了巨大的变化，甚至越变越糟。因此，历时性地分析人类微生物组多样性的变化对理解人类现在的健康问题有着重要的启示作用。
第四部分
饮食变化与人类适应：两条进化之路
在近百万年间，人类的饮食发生了巨大的改变。到了工业革命之后，人们更是开始大量食用精制面粉和精制糖，限制了饮食的多样性。各种健康问题开始暴露出来，但饮食与健康的关系有着更深的渊源。
为了理解两者间的关系，有人提出，现在存在的这些健康问题是否可能是由于人类的进化和近一万年饮食骤变的不匹配而导致？也就是说，从进化的角度来看，人类是否在生理上并未真正适应现代的饮食和生活方式呢？毕竟饮食骤变的这一万年，相对于人类进化的历史，简直如瞬间般短暂。
道伯涅教授提到了“节约基因（Thrifty gene）”假说。该假说认为，在食物匮乏期，节约基因能帮助个体更有效地吸收食物、储存食物热量，保证存活。而在农业社会中，随着食物的丰沛，这些基因会逐渐消失。这个理论常被用来解释一些土著人群在采用了西方现代饮食后，因人体基因无法适应饮食巨变，而出现高肥胖率的现象。因此，当讨论到如何健康饮食时，大家的意见产生了分歧。有的学者提倡我们的饮食习惯应响应身体的进化机制，回到旧石器时代，学习尼安德特人的饮食偏好，吃更多的肉和脂肪；但另一方面，政府和许多健康组织却建议我们减少肉类和脂肪的摄入，但这些建议仅建立在现代数据上，并不一定可靠。在英国，阿特金斯饮食法（Atkins Diet）曾引起巨大争议，该饮食法建议人们食用大量的肉类和脂肪，这与营养学界长期倡导的低脂肪、高纤维、高碳水化合物的饮食组合南辕北辙，至今议论不断。
道伯涅教授认为，这类因人类进化和饮食巨变不匹配而造成的众多疾病，就是所谓的“文明病（diseases of civilization）”。“文明病”是全球化的现象，其促成也绝非一朝一夕，而考古学和人类学的研究正是更好地理解这一问题的方式。
第五部分
科技考古能拯救世界吗？
道伯涅教授介绍了他目前正在参与的一项当代非洲人与动物健康的研究。该项目首次利用动物考古学为研究当代非洲最贫穷地区人与动物的健康与疾病作出考古学的贡献。
在道伯涅教授此次来中国之前，他正在埃塞俄比亚开展这一项目。研究者们尝试寻找两类证据：其一，关于现在当地重要的经济牲畜品种在整个非洲的驯化史、引进史和适应史。研究者已经在考古遗址的岩画上发现了长着肉瘤和角的瘤牛，这些特征无不指出这是原产于印度的瘤牛。所以，现在的这类家牛可能是瘤牛与当地品种的杂交。但是目前还未发现动物考古学的证据来支撑研究者的猜测，因此，基因证据将会成为解答问题的关键。其二，研究者们尝试寻找一些重要疾病的古DNA证据。基因研究能回答瘤牛是何时到达非洲的，它们的形态又是如何的，是怎样的基因使他们在非洲存活的等问题。即使受到技术的限制，研究者可能不能即刻重组动物的基因、还原它们的历史。然而，考古遗址出土的证据无疑是十分珍贵的材料，能够为将来可能出现的新科技提供研究的材料。
总而言之，考古学有助于理解现代社会健康与疾病的问题，科技手段也帮助 考古学研究做得更细、看得更远。因此，道伯涅教授相信，科技考古能够拯救世界。当然，这是一个开放的问题，考古学还在不断的发展过程中。
组织/ 董宁宁、潘艳
文字/ 沈靓皑
摄影/ 潘艳
排版/ 段继明
