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澧縣彭頭山遺址出土器物上殘留的古水水稻印痕。湖南省文物考古研究所供圖

顯微鏡下的寫歷扇形水稻植硅體寫意圖片。

顯微鏡下的古水雙峰乳突狀水稻植硅體寫意圖片。

2004年，古水道縣玉蟾巖，稻改中美聯合考古隊在發掘工作中采用了當時具有國際先進水平的寫歷定位方法。

道縣玉蟾巖。古水湖南日報記者 田超 攝
（神秘的稻改地球uux.cn報道）據湖南日報（肖欣）：一碗熬得濃稠、冒著熱氣的白米粥端上來。你喝一口軟糯柔滑的粥，咬半片噴香的面包。那個黃燦燦的熟玉米棒，也被你啃得蠻干凈。
這頓豐盛的早餐，完美組合人類最重要的三大農作物：水稻、小麥、玉米。人類費盡心力馴化的戰利品，你也許幾分鐘就掃蕩一空，但你有沒有想過它們到底憑什么能親吻你的舌尖？
解密農作物的起源，是農學家和考古學家操心的事。中國是世界農業的主要起源地之一，湖湘大地這個充滿靈性的山水魔方則與水稻結下奇緣。在最深層的歷史河床上，湖湘萬年古水稻與堪稱“東方魔稻”的現代雜交水稻，如兄弟般親密牽手。
4月20日，長沙博物館。湖南省文物考古研究所副所長顧海濱，講述湖湘稻作考古的故事。 在“湘稻”這株神奇植物的枝頭，神農拾穗的浪漫傳說與嚴謹的考古成果繽紛交錯，風姿搖曳。
1.古水稻有了兩大“身份證”
谷雨已至。眼下的湖湘大地，青青秧苗如成行的詩句倒映水田。澧陽平原上的彭頭山，也被大片青色包圍。正是這里，挑開了湖南稻作考古的大幕——
1988年，考古人員在澧縣彭頭山遺址出土的陶器中發現了摻雜的水稻殼，距今約9000年。
這是湖南史前水稻首次吸引世界的目光。1973年，浙江余姚河姆渡遺址發現距今約7000年的水稻，打破了此前水稻起源的“印度說”。從此，人們把目光轉向中國，特別是長江下游。彭頭山則使長江中游大步跨進學界視野。
水稻最初只是長在水里的野草，它的種子很小，不像樹上色彩鮮艷的蘋果那么吸引人，人類怎么知道去吃它的種子并試圖種植？也許人類從一些動物比如鳥的糞便里發現它，從而得知它沒有毒，可以吃。也許小種子更容易發芽而被人類觀察到，才會進一步嘗試馴化它。但人類又如何把野生稻馴化成栽培稻？解開水稻的秘密，是一百多年來全球考古界、農學界最前沿的研究課題之一。
以彭頭山為起點，一系列湖湘稻作考古成果以清晰的證據鏈和時間表，基本解密了長江中游地區人類馴化水稻的歷史進程，湖湘大地，是世界水稻起源與傳播地之一。
顧海濱見證了31年來一連串奇妙的“湘稻”考古故事。
1988年進考古所，她就碰上了彭頭山遺址驚喜之外的一大遺憾：“我的孢粉研究，還不能直接證明顯微鏡下看到的部分花粉就是水稻。”1990年，她去山東開會，得知日本專家發現了古水稻的“身份證”：稻葉上面有一種很特殊的扇形植硅體，能一直在土壤里保存，只要在顯微鏡下找到它就能直接判斷是水稻。在進行大量分析實驗時，她發現還有一種雙峰乳突狀的植硅體，找到它也能證明是水稻。
現在，顯微鏡下的古水稻有了公認的兩大“身份證”。在顧海濱的眼中，它們一個像月夜，一個像雪山，有一種幽微而動人的美麗。
2.近萬粒金色稻谷突然涌出
上世紀90年代開始，湖湘大地似乎一夜間被一根魔法棒點中，一串串驚艷世界的稻作考古成果，從山水深處蹦跶出來。
1993年11月17日下午5時30分，道縣玉蟾巖——湖南稻作考古的“阿里巴巴山洞”悄然打開：考古人員在篩洗最后兩袋土時，發現了兩粒炭化的稻殼。
當時人們并未意識到，一個改寫世界稻作史的驚人發現就在眼前。主持發掘的湖南省文物考古研究所原所長袁家榮，當時想研究湖南從舊石器時代到新石器時代的過渡，就在幾天前，洞內發現了最古老陶片。1994年底，北大考古系的嚴文明教授來長沙，告訴他陶片鑒定結果，距今約18000-15000年，他簡直不敢相信。陶器制作被認為距今10000年以內才出現，水稻與陶片大體同時，如此早的水稻令人震驚。 1995年秋天，袁家榮組織顧海濱、張文緒等多學科的專家，對玉蟾巖進行第二次發掘。他們每天工作8小時，累得腰酸背痛，卻沒瞧見水稻的影子，直到2個多月后的一天下午，兩粒古水稻終于在一塊膠結板中露臉。袁家榮激動得跪在地上拍下了它們的“芳容”。
湖南發現了世界最早水稻的消息，震驚了世界。 澧陽平原上的好消息也接踵而至。
1995年冬天，考古人員在八十垱遺址的古河道內發掘時，地下水突然往上冒，涌出大量稻谷。人們大聲驚呼，用篩子一撈就是滿滿一篩子。稻谷剛撈出來時還是金黃色，谷殼上的芒仍清晰可見，一兩分鐘后就變成了黑色。顧海濱和同事一粒粒數，總計8584粒。這讓她覺得一下子“闊氣了”：“湖南的酸性土壤很不利于稻谷的遺存。這里猛地冒出近萬粒距今約8000年的炭化稻，真是奇跡。”
第二年冬天，城頭山遺址又爆出大新聞：這里不僅發現了中國最早的城墻，還發現了距今約6500年的世界最早古稻田。古稻田里有灰白的稻蔸，還有一枚田螺殼。
2007年，就在距城頭山不遠的雞叫城遺址，考古人員在溝底發現了深達數米的黑色土層。顧海濱進行浮洗時，篩子都被一層碎木屑似的東西堵住了。她在顯微鏡下一看，十分驚喜：“鏡頭下全是雙峰乳突狀的水稻植硅體。這是細碎的稻谷殼，就是我們今天說的谷糠。”如此巨量的谷糠從何而來？今年，雞叫城遺址將啟動令人期待的第三次發掘。
魔幻般的湖南大地，迅速成了全球考古學界聚焦的高光點，哈佛大學終身教授奧佛·約瑟夫等權威考古學家蜂擁而至。奧佛曾在西亞的一座山谷工作了近30年，揭開了小麥起源的秘密。他曾笑稱自己有一個“狗鼻子”。1997年，他從一篇發表在美國雜志上關于玉蟾巖的文章中，“嗅”出了湖南的不同尋常。
3.論戰中的“湖南之聲”
若將現代人出現以來的15萬年算作1小時，直到最后幾分鐘，農業生產才成為維系人類生存的主要方式。最后幾分鐘里到底發生了什么？農學家和考古學家孜孜以求答案，不斷提出問題、解答問題。不斷質疑與求證，才能逼近真相。
2007年，國際知名植物考古學家、倫敦大學學院考古學系教授傅稻鐮發表論文，質疑河姆渡時期的稻谷遺存大多屬于野生稻而不是栽培稻，引發了一場關于水稻起源的大論戰。湖南，發出了自己的聲音。
“傅稻鐮主要對比稻谷遺存的粒型、基盤等。”顧海濱解釋，“野生稻很聰明，為了避免種子被小鳥吃掉，種子成熟就立即掉落，因此它的小穗軸基盤光滑，便于種子脫落。人類不斷挑選那些顆粒大且不容易落粒的植株進行栽培，因此栽培稻的基盤粗糙，種子不易掉落。湖南出土的炭化米粒比炭化稻谷更多，何不利用湖南掌握的資源找到一種更可靠的方法來區分野生稻與栽培稻呢？”
她找到了米粒上小小的胚。野生稻靠根系繁衍，栽培稻靠種子萌發。當稻谷吸水膨脹，胚部就會擠破谷殼吸收養分，長出幼苗。因此栽培稻的胚部比野生稻的胚部更大。顧海濱測定了八十垱等遺址里的水稻標本幾千個數據，充分說明距今約8000年，湖南考古遺址出土的水稻已與現代栽培稻非常相似。
目前，顧海濱正和相關部門聯手，通過DNA鑒定和分析找到萬年古水稻的基因序列：“地球植物約有39萬多種，人類萬年間馴化的農作物其實并不多。研究馴化植物的基因可以提取重要的遺傳信息，對于人類的食品安全有著重要意義。”
原來，那頓美味的早餐，是遠古的“基因工程師”們賜予后人的寶物。幸運的是，今天的我們，也仍有著遠古先民的胃。
《漢書·公孫弘傳》云：“甘露降，風雨時，嘉禾興”。“嘉禾”意即茁壯之禾，祥瑞之禾。其名背后，隱藏著人類馴化農作物的行為習慣：挑選那些基因更好的優質谷物進行制種培育。中國史志中，以“嘉禾”為地名者眾多，今天，湖南郴州的嘉禾縣，獨占美名。
湘之稻，非常稻。 此刻，我們站立在見證了萬年來人類偉大稻作工程的熱土上，想象自己就是沐浴春風谷雨的一蔸嘉禾吧，它曾迎來先祖熱切而驚喜的目光，挺立成萬年長青的那株“父親般的水稻”——這是一位湖南詩人給予湘之“稻”的由衷贊美。
大事記
中國稻作農業考古
從19世紀中葉達爾文的《物種起源》開始，西方就有學者從栽培植物的遺傳變異和地理分布來研究農業的起源。稻作起源是國際考古學界和農學界的一個熱門話題，“印度說”“東南亞說”等半個多世紀來一直爭論不休。自上世紀70年代以來，中國關于稻作農業的一系列重大考古迅速改寫歷史。 
1973年，浙江余姚河姆渡出土大量距今約7000年的炭化稻谷和原始耕作工具，比當時認為最早的印度的稻作歷史早3000年。
1988年，湖南澧縣彭頭山早期新石器文化遺址，發掘出土了稻谷遺存，距今約9000多年，將中國的稻作歷史推前了2000多年。
1993年至2005年，湖南省文物考古研究所對玉蟾巖進行了4次挖掘，發現了距今約14000-18000年的古栽培稻和原始陶片。
1995年，湖南澧縣八十垱遺址發現距今約8000年的古水稻。
1996年，湖南澧縣城頭山遺址發現世界最早的古稻田，距今約6500年。
2004年，浙江余姚的田螺山遺址，出土了大量距今約6500年的古代稻谷。
2007年，湖南澧縣雞叫城遺址發現大量炭化谷糠和完好的灌溉系統。  
2012年至2017年， 浙江良渚古城遺址發現大量炭化稻谷及古水利工程。
2014年，湖南澧縣宋家崗遺址考古發掘出土距今約9000年的炭化稻米。
評說
全世界有三個主要的農業起源地——我這里講的農業主要是指谷物農業，是栽培作物。一個在西亞，這個地方是小麥與大麥的起源地。第二個就是中國，中國是小米和大米的起源地。小米是指粟、黍，主要在黃河流域起源和發展，后來成為中國北方的主要農作物。中國的長江流域是稻作農業的起源地。第三個是在美洲，美洲是玉米的起源地。它們都對后來古代文明的產生起了決定性作用。中國的文明代表了東方文明，它對周圍的國家產生了非常大的影響。
稻谷作為食物的優勢在哪里？它易于貯藏，填補冬季食物的匱乏。稻谷又是一種一年生的植物，種了以后等不了幾個月就可以收獲，到第二年開春又可以下種。要是別的植物，比如說水果或者是干果，像栗子、橡子,你把這些種子保存后播種,多少年以后才能結果，周期太長。谷類作物，包括水稻、小麥、玉米，都有這樣一個共同的優點。
——北京大學考古文博學院考古學專業博士生導師  嚴文明 
浮選出土的植物考古新資料顯示,中國稻作農業起源可分四個發展階段：距今一萬年前后是稻作農業的孕育階段,長江中下游地區古代先民在通過采集狩獵開拓更多食物來源的同時,開始嘗試耕種野生稻。距今8000年前后是稻作農業形成過程的早期階段。距今7000－6000年間的河姆渡文化時期仍處在稻作農業形成過程中，雖然稻作已成為社會經濟中的重要組成部分，但仍無法取代采集狩獵。距今5000年前后的良渚文化時期稻作農業終于取代采集狩獵成為社會經濟的主體。
水稻的馴化是在人類耕種行為影響下的漫長的植物進化過程，越來越多的考古發現證實，這個漫長過程的起點應該就在長江中下游地區。稻米粒形和胚部特征在現代野生稻與栽培稻之間，存在顯著的差異，這就客觀上為考古遺址出土稻谷野生和栽培屬性的判別提供了前提條件。根據這些方法對遺址出土稻谷野生和栽培屬性及演變速率的研究顯示，長江中游地區似乎要快于長江下游地區，而且二者的差別是非常明顯的。當然，這個比較的前提是，暫且不考慮由于判別方法的不同而造成的可比性問題。
——中國考古學會植物考古專業委員會主任、中國社會科學院考古研究所研究員 趙志軍 
長江下游距今9000—8400年的湖西遺址、距今8000年的跨湖橋遺址和距今7000年的田螺山、羅家角遺址的水稻遺存小穗軸基盤栽培型比例分別占38.8%、41.0%和50.0%，明顯低于長江中游的宋家崗的60%、八十垱的65.7%和城頭山的68.4%，表明早期兩地的水稻馴化速率是有差異的，暗示長江中游和長江下游水稻具有獨立的起源和馴化途徑。
長江中游的馴化開始要早于長江下游，長江中游栽培起始時間可追溯到距今12000-9900年以前。與該地域的新石器時代早期發現的年代基本一致，年代可能要早于下游地區。但兩地均有完整的馴化歷程（從野生到栽培），且馴化速率不同，表明兩地可能是相互獨立的馴化中心。
——中國考古學會植物考古專業委員會主任委員、浙江省文物考古研究所科技考古中心主任 鄭云飛