研究追踪了水稻驯化超过 10 万年的历史，确定了中国是其发源地，并强调了上山文化的作用。

在《科学》杂志上发表的一项新研究中，科学家们利用植硅体分析和其他技术，追踪了水稻从野生形式到驯化品种的广泛10万年进化过程，证实了中国是水稻（Oryza sativa）的发源地，并揭示了农业文明的起源。

此次联合发掘活动在浙江省上山文化遗址进行，参与单位包括中国科学院地质与地球物理研究所、浙江省文物考古研究所、临沂大学、上山遗址管理中心以及来自全国其他13家机构的专家。发掘成果强调了上山文化在全球农业史早期阶段的重要作用。

农业和水稻的起源

农业的起源标志着人类社会的一个关键转折点，即从狩猎采集经济向农业生产经济的转变。作为世界上一半人口的主食，水稻的栽培和驯化对中国文明的形成和发展产生了深远的影响。关于人类何时开始探索野生水稻以及野生水稻驯化过程是如何发生的等问题，长期以来一直是各学科关注的焦点。

水稻种植的演变

在过去的一个世纪里，关于稻米起源的研究一直是一个有争议的话题。直到上世纪70年代，在河姆渡、上山等长江中下游地区的遗址发现了与稻米相关的考古证据后，国际科学界才开始认识到这一地区是稻米起源的重要区域。然而，自末次冰盛期以来，在长江流域找到能够区分野生稻和栽培稻的长期保存的标志物，并揭示人类采集和驯化野生稻的过程和机制，仍然是这项研究的关键挑战。

方法论与发现

在这项研究中，由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吕厚远博士领导的研究团队在野生和栽培稻植物及土壤中的植硅体方面进行了多年的系统研究。研究人员确定，水稻泡状细胞植硅体上鱼鳞状小面的数量增加与驯化和农艺性状的增强有关。他们通过确定具有鱼鳞状小面的泡状细胞植硅体比例来区分野生稻和栽培稻的阈值，为鉴定野生稻和栽培稻设定了标准。

通过地层学探索水稻的过去

研究人员将植硅石分析与花粉、木炭、土壤微结构、粒度、磁化率、地貌调查、考古遗址的14C概率密度分析以及考古发掘相结合，对浦江县上山遗址和龙游县荷花山遗址的考古地层和自然剖面进行了系统研究。

他们使用这些遗址中高精度光释光年龄和植硅体14C年龄的贝叶斯模型，建立了可追溯到约10万年的连续年代序列。对这些地层序列中样本的系统分析揭示了稻米从野生到驯化在上山文化遗址区地层中的连续轨迹及其与人类活动和气候变化的关系。

水稻驯化的关键里程碑

研究人员认为，约10万年前，野生稻已经在长江下游地区广泛分布，为随后的水稻利用和驯化奠定了基础。大约2.4万年前，随着气候开始进入末次冰盛期，人类开始采集和使用野生稻，这表明人类正在努力探索新的食物来源以应对气候变冷。大约1.3万年前，人类开始驯化野生稻。大约1.1万年前，驯化水稻植硅体的比例迅速增加，达到了驯化阈值，标志着东亚水稻农业的起源。

对全球农业的影响

本研究表明，东亚的稻作农业和西南亚的小麦农业是同步的，这代表了人类发展中的一个重要里程碑，并极大地加深了我们对全球农业起源的理解。

水稻驯化结论

从野生稻的分布到最终在上山文化遗址被驯化的连续10万年的证据揭示了水稻、气候、人类活动和文化发展之间的复杂关系。这也凸显了水稻驯化过程的漫长性。这项研究得到了同行评审人员的高度评价，他们认为这一创新发现是对人类与水稻共同进化研究的重要贡献。

这项研究对我们理解人类社会发展、农业文明的起源以及上山文化的重要意义都具有深远的影响。

参考文献：张建平、江乐平、于鲁鹏、环秀佳、周丽萍、王长生、金建辉、左欣欣、吴乃芹、赵治军、孙汉龙、于兆远、张国平、朱江平、吴振雷、董亚杰、范宝硕、沈才明、卢厚元，《东亚地区野生稻驯化轨迹》，2024年5月23日，《科学》杂志。DOI: 10.1126/science.ade4487