自然科學方法在考古學中的廣泛應用,是目前國際考古學科發展的一個重要趨勢。對地下出土的古人骨進行體質人類學研究,特別是進行古代DNA、食譜分析、遷徙模式等研究被認為是21世紀世界考古學的重大前沿課題,也是考古學綜合研究的重要組成部分。近年來,我國的體質人類學工作者,除繼續對地下出土的古人骨新資料進行傳統的測量學研究之外,陸續開展了若干項新領域前沿課題的研究,并取得了令學術界矚目的科研成果。
人類的演化是與其賴以生存的自然環境密不可分的,骨骼可以保存古代居民體內珍貴的化學成分資料,是多種微量元素的“貯存器”。而對于這些微量元素的分析能夠從古代骨骼中獲得傳統人類學研究所無法獲取的“潛信息”,為了解當時人類的生存環境、食物構成、營養成分以及疾病等情況提供有力的證據。這就為體質人類學研究開辟了新的研究途徑。
近些年,在體質人類學研究中,利用古代人類遺留的骨骼進行化學元素的分析,已經越來越多地被研究者所重視。利用古人骨中殘存的微量元素和穩定同位素對古代人類食譜的研究,可以為探討古代人類的生活方式、生存環境以及遷徙路線等問題提供重要的線索。
古代人類食物結構的研究是在上世紀80年代引入我國的。蔡蓮珍等(1984)首次將碳十三同位素的分析方法應用到了仰韶、陶寺等著名考古遺址出土的人類和動物骨骼上,得出至少在新石器時代以來,中國北方主要以小米為主,而南方以稻米為主的結論。鄭曉瑛(1993)應用電感耦合等離子體源發射光譜法對甘肅酒泉干骨崖四壩文化遺址出土的26例個體的股骨,進行了22種元素的分析,得出干骨崖墓地的居民以植物類食物為主,肉類食物為輔的結論。到了2000年以后,關于人骨微量元素、穩定同位素分析的文章受到更多的重視,并有學者作了相關的綜述性文章。張雪蓮于2003年發表了《應用古人骨的元素、同位素分析研究其食物結構》一文,分別從骨膠原碳十三,氮十五的分析,同位素鍶和鉛的分析和微量元素鍶和鋇的分析三個方面詳細介紹了人骨元素分析的主要原理和方法,以及當前研究現狀和主要成果。胡耀武(2005)利用等離子體發射光譜(ICP—AES)對賈湖遺址西區出土的人骨作了微量元素分析,對于賈湖遺址中食物結構的變化以及人類遷移活動作了科學的推測和有益的探索。得出賈湖遺址西區墓地的人骨材料中,除了樣本249所代表的“個體”可能是來自異鄉的“移民”外,其余都應為生長于賈湖的當地居民的結論。這為后來的研究做出了有益的探索,同時也順應了國際生物考古的研究熱點潮流,相信此類研究的深入和發展會對考古學文化的研究提供很有價值的參考。
古DNA研究是近年來由分子生物學和考古學、人類學及古生物學交叉產生的一個新的研究領域,它利用現代分子生物學的手段提取和分析存留在古代人類和動植物材料中的DNA分子。我們對于古DNA的研究可以獲得三方面的信息:第一是個體水平上的遺傳信息,可以為考古墓葬中發掘出的個體作個體和家系鑒定。第二是人群內部的遺傳信息,通過比較群體內兩個或多個個體之間的遺傳信息可確定一個群體中的個體之間的遺傳學聯系。第三是群體之間的遺傳信息,由于線粒體DNA和Y染色體分別揭示了人類母系遷移歷史和父系遷移歷史,因此通過比較不同人群之間DNA的差異可以揭示出群體間在進化上的相互關系,進而在時間和空間上重建人類進化的歷史。
吉林大學邊疆考古研究中心考古DNA實驗室從1998年以來,一直從事我國邊疆地區古代居民線粒體DNA的提取和研究,目前已經對我國新疆地區古代“絲綢之路”上各民族間的相互關系以及人群間的遷徙、混雜的進程進行了系統的分析。經過多年的努力,已初步建立起我國新疆地區古代居民的DNA基因庫。
藏族的起源問題長期以來一直為學術界所關注。為了解當地居民起源和發展的歷史軌跡,該實驗室通過對青海省發掘出土的四座唐代的中、大型吐蕃貴族墓葬中的三例古代人骨進行的古DNA研究,獲得重要發現:即藏族的起源可能與青海有關。
在考古界乃至全國引起極大震動、推測為漢代王后的老山漢墓的女性墓主人的遺骸由吉林大學邊疆考古研究中心考古DNA實驗室進行DNA的提取和研究,其結果與體質人類學的研究結果一致,解開了人們心頭一直縈繞著的謎團:這位漢代王后系典型的黃種人,屬于東亞蒙古人種,而非“西域胡女”。
該實驗室還對內蒙古自治區吐爾基山遼代貴族墓葬墓主人的遺骸進行了體質人類學、分子考古學和顱像復原等方面的研究。這是首次對遼代契丹貴族進行古DNA鑒定。對這樣一位墓主人進行古DNA及人種成份等方面的分析,為我們研究遼代契丹族的歷史提供了許多重要的信息。
綜上所述,隨著體質人類學的學科發展,傳統的古人骨研究方法已經不能滿足科學研究的需要。學者們都試圖運用各種新的研究方法,在有限的資料里盡量提取出更多的有用信息。伴隨著自然科學的進步和學科間的交叉、滲透,這種愿望逐漸變成了可能。新的研究方法不僅能夠彌補傳統方法的不足,使人們獲得更多用傳統研究方法所無法獲取的“潛在信息”,而且能開拓出新的研究領域和研究方向,從而為體質人類學和考古學研究提供更多的思路和線索。我們相信,這些新的研究方法和研究領域將逐漸被越來越多的學者所關注和采用,21世紀的中國古人骨研究將會對國際考古學科的發展做出更為卓越的貢獻。