仰韶文化的谷芽酒：解密楊官寨遺址的陶器功能

原標題：仰韶文化的谷芽酒：解密楊官寨遺址的陶器功能

內容提要：

黃河中游的仰韶文化在中期（廟底溝類型時期）迅速向周邊地區擴張，表現之一為具有代表性的陶器組合出現在許多同時期的遺址中，包括小口尖底瓶、小口平底瓶和漏斗。我們對陝西高陵楊官寨遺址仰韶中期的這三種器類進行了澱粉粒和植硅體分析，其結果揭示了它們作為釀酒器具的功用，並可藉此復原目前所知經科學鑒定的中國最早的谷芽酒（距今5700－5300年前）的釀製過程，即以黍和薏苡為基本原料，輔以野生小麥族種子、栝樓根、山藥及百合等，在尖底瓶和平底瓶中釀製而成。這些植物原料包括栽培和野生種類，是新石器時代中國北方地區人群長期利用的食物資源。其中黍在釀製谷芽酒中的核心地位對我們研究馴化黍的起源和傳播有重要啟示，薏苡作為普遍使用的釀酒原料也有助於我們思考其馴化過程。結合以往的研究，谷芽酒應在仰韶文化人群的飲食和禮儀活動中具有重要地位。作為一處大型中心聚落，楊官寨遺址的統治階層很可能將釀酒和宴飲活動作為獲取與維護權力的重要手段之一。

一．研究背景

黃河中游的仰韶文化在中期（廟底溝類型時期）迅速向周邊地區擴張，表現之一為具有代表性的陶器組合出現在許多同時期的遺址中，包括小口尖底瓶、小口平底瓶和漏斗。小口容器往往與儲存液體有關，漏斗則主要用於向小口容器中注入液體。長期以來就有學者提出：仰韶文化的尖底瓶、平底瓶和漏斗可能為釀酒器，漏斗是用來將酒漿倒入尖底瓶或平底瓶中的。但這些結論都是根據民族學資料或與世界其他地區考古資料進行類比得出的，未經科學驗證。最近筆者對西安米家崖遺址仰韶晚期漏斗、尖底瓶和大口瓮的殘留物作了分析，首次提供了這組陶器用於釀造谷芽酒的科學證據；對澱粉粒和植硅體的分析，證明米家崖人使用發芽的黍和大麥，並摻合薏苡及多種塊根植物來釀酒 。這一結果說明，植物殘留物分析能夠幫助我們有效判別陶器是否具有釀酒功用，是進一步追溯中國北方地區釀酒源流的可行方法。因此，我們有目的地把研究重點放在對漏斗、尖底瓶和平底瓶的殘留物遺存的分析上。筆者本文主要討論陝西高陵楊官寨遺址仰韶中期陶器的澱粉粒和植硅體分析結果。

二．遺址概況和標本採集

楊官寨遺址是渭水流域以仰韶文化廟底溝時期為主，並包含有仰韶晚期遺存的超大型環壕聚落，壕內面積達24.5萬平方米。截至目前已發掘出房址、灰坑、陶窯、墓葬等大量遺迹，並出土有五千多件陶器，主要器類包括瓶（尖底和平底）、罐、盆、缽、釜、灶、瓮、杯、盂、器座、鼓形器、器蓋、漏斗、刀、環、紡輪等。三個碳十四數據顯示該遺址仰韶中期的年代大約為距今 5700-5300 年 。動物遺存的分析顯示，當時的居民的肉食來源主要為家豬及少量野生動物。植物浮選遺存的分析尚未結束，但采自灰坑和黃土沉積的土壤標本中發現較多粟和黍的植硅體，其中黍的比例高於粟。總體看來，楊官寨是渭水流域仰韶中期的一處大型中心聚落，其生計方式是以種植粟黍、飼養家豬為主的旱作農業。

楊官寨既是大型中心聚落，又出土有較多的尖底瓶、平底瓶和漏斗，這就為我們研究仰韶時期的釀酒及宴飲活動提供了絕好的材料。 2014和2016年度，我們對楊官寨遺址仰韶中期陶器進行了殘留物提取，包括3件漏斗和10件尖底/平底瓶。殘留物樣品的採集過程及分析方法為：（1）小型陶器殘片使用超聲波清洗儀震蕩3分鐘，大型陶器使用超聲波牙刷清洗3分鐘，以獲得液體殘留物；同時使用潔凈的刀片在陶器表面直接刮取固體殘留物。（2）在實驗室通過EDTA（Na2EDTA?2H2O）清洗法和重液離心法分離殘留物，使用比重為2.35的多鎢酸鈉重液（SPT）以便同時提取澱粉粒和植硅體，吸取分離後的殘留物溶液滴在乾淨的載玻片上，乾燥後滴加濃度50%的甘油溶液，加蓋玻片，並用指甲油封片。（3）澱粉粒和植硅體的觀察和記錄使用蔡司生物顯微鏡（Carl Zeiss Axio Scope A1），配備有微分干涉相差（DIC）及偏振光裝置。

經過處理，不同器物上觀察到的澱粉粒和植硅體數量不等；殘留物數量極少的標本（0-3顆澱粉粒，極少量植硅體）不具備統計意義，因此本文僅對7件保存有較多殘留物的器物進行分析與討論，包括3件漏斗(FN1-3)，2件尖底瓶 (JDP1,2)和2件平底瓶 (PDP1,2) （表1；圖1）。

圖1　本文分析的楊官寨陶器

1－3：漏斗（FN1-3); 4：尖底瓶（JDP2);5,6. 平底瓶（PDP1,2); 7. 尖底瓶（JDP1)。

表1　楊官寨出土漏斗、尖底瓶、平底瓶殘留物中澱粉粒記錄

三．釀酒過程造成澱粉粒損傷的實驗考古分析

已有的研究成果表明，仰韶文化的酒屬於谷芽酒。在世界範圍內，多種穀物均用於釀酒，如大麥、小麥、高粱、玉米、粟黍等；其釀造過程主要有三個步驟。（1）穀物發芽：目的是為了活化種子中的澱粉酶，而酶的功能是將澱粉轉化為可發酵的糖。（2）糖化：是酶將澱粉轉化為糖的過程；發芽穀物經過粗略搗磨後，放入大型器皿中，加入熱水，溫度保持在65－70攝氏度左右，經30分鐘至4小時後製成醪液。（3）發酵：將醪液置於釀酒的容器中，酶繼續對澱粉進行分解，同時利用酵母（可能為空氣中的天然酵母，或存在於蜂蜜、野葡萄等植物中的酵母）將糖轉化為酒精和二氧化碳，數日之後釀製成酒。由於發酵過程是在缺氧的環境中進行，釀酒容器需要封口。

根據民族學資料，釀酒者在發酵階段往往加入一定比例的磨碎、未經糖化的穀物或其他植物。例如，在中國陝西北部的榆林地區，人們有釀造小米渾酒的傳統。根據本文第一作者的實地調查和以往發表的資料，渾酒的製法大致如下：（1）將小麥發芽後磨粉備用；（2）將脫殼黍磨成粉、蒸成糕備用；（3）以1:5的比例將發芽小麥粉與黍糕攪拌均勻，裝入密封的罈子里，放置熱炕頭髮酵，24小時後成酒。飲用時需加水煮開，成為微酸甜、淡黃色、粥狀的低酒精飲料。這一類飲料應與仰韶文化的谷芽酒比較接近。又如，非洲衣索比亞的民族用粟和高粱釀造谷芽酒；釀造時1/3為發芽的穀物，而2/3為未發芽、直接磨粉並烤熟的穀物。

上述釀造谷芽酒過程中的每一步驟都會對澱粉粒造成破壞，且損傷特徵有別於一般的蒸、煮、烤。為了了解澱粉粒在釀酒過程中的形態變化，建立對比標本庫，我們使用多種穀物和塊根植物進行了一系列釀造谷芽酒的實驗，包括粟、黍、大麥、小麥、賴草、披鹼草、栝樓根、山藥、百合等。根據實驗結果，澱粉粒形態變化大致可歸納為與釀酒過程相應的三個階段。第一階段：在發芽過程中酶開始分解澱粉粒，在其表面留下的損傷痕迹包括中心凹陷、深溝及微型凹坑，但受損傷澱粉粒的數量比例較低。第二階段：在糖化過程中，搗磨、加熱及酶的作用使澱粉粒進一步受到破壞。其中一部分與發芽形成的損傷相同，但程度加深，如有些顆粒中心部分幾乎完全缺失，僅保存邊緣部分；另有一些澱粉粒出現部分表面缺失、部分層紋暴露、具有膨脹變形的糊化特徵，消光十字模糊或消失等。這些可能是搗磨、糊化及酶分解所造成的綜合性結果。第三階段：醪液發酵使澱粉粒被進一步分解，上述的損傷特徵更加明顯，受損澱粉粒的總體比例增加，中心缺失而僅保存邊緣的澱粉粒更多；但隨著釀造時間的延續，更多的澱粉粒逐漸分解、消失（圖2）。由於酶分解澱粉的活動是一個持續進行的量變過程，這三個階段澱粉粒的損傷形態具有一定的相似性。是否存在糊化澱粉粒可以作為第一階段與第二、三階段之間的區別，但第二、三階段之間不易區分，因為糖化階段出現的損傷特徵在發酵階段的初期仍繼續存在。不過隨著釀造時間的延長，澱粉粒損傷程度會增加，而總體數量會逐漸減少；同時，如果在發酵階段向醪液中加入了其他植物，在殘留物中也可能會表現出來。

圖2　實驗釀酒過程中澱粉粒的損傷形態(顯示DIC和偏振光影像)

1．薏苡，發酵3天後有些澱粉粒表面出現凹坑和深溝；2. 薏苡，發酵33天後澱粉粒普遍有更明顯的凹坑和深溝；3. 薏苡，發酵33天後一些澱粉粒受到嚴重分解後中心部分缺失，僅剩邊緣；4. 黍，糖化後表面出現凹坑和深溝；5. 黍，糖化後中心部分破壞但邊緣較完整; 6. 冰草，糖化後中心部破壞，邊緣殘破；7. 賴草，糖化後表面出現凹坑，部分糊化；8. 栝樓根，發酵34天中心凹陷，邊緣破損；9. 山藥，發酵5天邊緣破損，消光十字模糊；10. 百合，發酵5天出現深溝，邊緣破損，消光十字模糊。

不同植物的澱粉粒在發酵過程中被酶分解的速度和損傷形態也有區別。在我們的實驗中，塊根植物澱粉粒分解速度明顯比穀物緩慢；當這兩類植物放在同一容器中發酵數日後，前者的大多數仍保持較完整的形態，但後者已表現出明顯損傷。另外，粟黍澱粉粒的分解速度超過薏苡。因此我們無法根據殘留物中各種植物澱粉粒數量的比例來複原這些植物在釀酒時所佔有的絕對成分比例。再有，在酶的作用下，栝樓根的澱粉粒損傷表現有裂痕、中心凹陷、邊緣破損；但百合和山藥主要出現裂痕和邊緣破損。

釀造谷芽酒的穀物並非必需脫殼，因此在釀酒器表面的殘留物中可能有相應的穎殼植硅體，可與澱粉粒鑒定結果相參照。釀酒實驗中觀察到的這些現象，有助於我們分析古代陶器標本上的殘留物遺存。

四．楊官寨陶器殘留物分析

楊官寨陶器標本的殘留物中共記錄166顆澱粉粒，其中139顆（佔比83.7%）可以鑒定為7種類型，包括粟黍（n=12）、薏米（n=29）、小麥族（n=12）、栝樓根（n=49）、山藥（n=2）、百合（n=2）以及無法鑒定的塊根植物（n=33）。有27顆（佔比16.3%）澱粉粒缺少鑒定特徵，歸為無法鑒定類（表1，見前）。這些澱粉粒類型普遍見於中國北方新石器時期的石器和陶器殘留物中，因此本文依據既已建立的標準進行鑒定，此不贅述。

許多澱粉粒觀察到各種損傷及變形特徵。其中39.2%（n=65）的澱粉粒具有與上述釀酒實驗標本中經過發芽、糖化、發酵後非常一致的損傷特徵，即：澱粉粒表面出現中心凹陷、深溝及微型凹坑、部分缺失、部分層紋暴露、消光十字模糊或消失等、有些顆粒中心部分幾乎完全缺失，僅保存邊緣部分。另外有3.6%的澱粉粒（n=6）具有糊化特徵，表現為膨脹變形、消光十字模糊或消失等，此類特徵也見於前述的經糖化、發酵的對比標本中（見圖2，3）。

圖3　楊官寨陶器上的澱粉粒，由於酶的作用產生各種形態的損傷 (顯示DIC 和偏振光影像)

1. 黍澱粉粒，表面有凹坑 (JDP2); 2. 薏苡澱粉粒，表面有深溝 (FN1); 3. 兩顆出現不同程度中心凹陷的澱粉粒 (FN2); 4. 澱粉粒中心部分幾乎完全缺失，僅保存邊緣 (JDP2); 5. 百合澱粉粒，邊緣破損 (JDP1); 6. 山藥澱粉粒，消光十字模糊; 7. 栝樓根澱粉粒，中心凹陷 (FN2); 8. 小麥族澱粉粒，表面有凹坑，部分糊化 (FN2) 。

殘留物中同時包含了較多數量的植硅體（n=405）。來自黍穎殼特有的η型植硅體在3個漏斗、2個平底瓶和1個尖底瓶中均有出現 (n=10)。同時，啞鈴型、多鈴型和十字型等一些黍亞科中常見的植硅體出現最多 (n=279)，可能來源於黍和薏苡；其中一部分十字型植硅體的長或寬超過21微米，不見於黍，可能來自薏苡的內稃和外稃。在兩件平底瓶中還發現了少量類似於小麥族的絞合狀樹枝紋飾植硅體 (n=5)，但是由於數量過少無法判斷其種屬（見圖4）。

圖4　楊官寨陶器上的植硅體代表類型

1. 黍穎殼（FN1); 2. 小麥族樹枝狀紋飾 (PDP1); 3. 十字型，類似薏苡（JDP2); 4. 啞鈴型 (FN2); 5. 帽型 (FN2)。

澱粉粒和植硅體的組合中共有的植物種類為黍亞科和小麥族，可以相互印證。穎殼植硅體中沒有發現粟，因此殘留物中鑒定為粟黍的澱粉粒應來自於黍。如上所述，殘留物中各種植物澱粉粒數量的比例不能準確代表這些植物在釀酒時所佔有的絕對成分比例，原因有三：首先，在釀造過程中不同植物的澱粉粒被酶分解消化的速度不同。第二，不同植物的澱粉產出比不同，即同等質量的不同植物包含的澱粉粒數量不同。第三，這些器物很可能經過反覆使用，所以我們分析所得的殘留物成分是多次釀造活動的疊加結果。另外，我們也不能根據植硅體的數量來判斷釀酒原料的比例，因為多數植硅體不能鑒定到種或屬一級。楊官寨陶器所見的植硅體以黍亞科為主，但其中只有極少量可明確鑒定為黍和薏苡，因此無法判斷這兩種穀物在釀酒成分中各自所佔的比例。

雖然對澱粉粒和植硅體的量化分析不能解決釀酒原料的成分比例問題，但我們參考不同植物微體遺存的出現率（ubiquity）及其釀造過程中的分解速度，仍然可以推測原料使用的大致情況。黍亞科（黍和薏苡）在植硅體組合中的出現率（100%）和數量比例（69%）最高，同時在澱粉粒組合中也是出現率最高的類型（100%）。其中黍的澱粉粒數量及出現率均低於薏苡，但這可能並不能代表在實際釀造過程中兩種原料的比例，因為黍澱粉粒被酶分解的速度快，因此在殘留物中保存的相對較少。但黍無疑具有重要作用，原因在於：它是發谷芽的原料，而薏苡和塊根植物都不具備這一功能。山藥和百合無論是絕對數量還是出現率（29%；14%）都很低，因此這兩種植物在釀酒原料中所佔比例應較少。栝樓根的數量和出現率（43%）都高于山葯和百合，但低於黍亞科，應是比較常用的輔助配料。楊官寨遺址陶器殘留物中有一定數量比例（7.2%）和出現率（71%）的小麥族澱粉粒和極少量類似小麥族穎殼的植硅體（0.1%），但並沒有發現可以確定為栽培小麥或大麥的植硅體，因此這些澱粉粒和植硅體可能來自於野生小麥族，也是釀酒的配料。

綜合看來，楊官寨遺址以黍和薏苡為主，並加入栝樓根、山藥和百合釀酒的情況與西安米家崖遺址相似。不同的是，米家崖陶器上發現有較多栽培大麥植硅體。本文分析的楊官寨陶器早於米家崖陶器數百年，現有的研究也表明前者所處的仰韶文化中期栽培麥類植物尚未傳入中國。如果陶器上的小麥族澱粉粒和植硅體來自本地的野生植物，那麼利用野生小麥族（如冰草、賴草、披鹼草等）、黍和薏苡釀酒可能是中國北方地區的古老傳統。對栝樓根、山藥和百合等塊根植物的利用在中國北方地區可以追溯至舊石器時代晚期，並一直延續至新石器時代，地域範圍有所擴展。總之，在仰韶時期，除了粟以外，幾乎所有當時常見的、富含澱粉的穀物和塊根植物都被用來釀酒。

五．討論

由此看來，楊官寨陶器上發現的釀酒配料中，黍亞科植物（主要是黍和薏苡）是最基本的成分，仰韶中期時期的谷芽酒主要應是靠發芽的黍產生澱粉酶將澱粉轉化為糖。殘留物中小麥族澱粉粒和植硅體的發現也很值得注意；根據我們的實驗，野生小麥族的種子發芽後也產生澱粉酶，因此在栽培大麥進入中國之前或許野生小麥族曾經用來製作谷芽酒；但對這方面的知識我們了解甚少。在釀製過程中，釀酒器需要密封，小口陶瓶的設計應是為了便於封口。釀造數日之後，醪液中一部分醪渣會浮到表面（圖5），這一現象也許可以解釋為什麼陶瓶口內壁會有較厚殘留物。漏斗在釀酒過程中的功能十分明顯：它是將大口陶器中糖化的醪液注入小口陶瓶的必需工具；因此漏鬥上的殘留物組合與陶瓶上的基本一致。總體來看，本文所分析的陶器殘留物組合和澱粉粒損傷特徵顯示這些器具與釀酒程序中糖化和發酵有關。

圖5　黍和大麥醪液，發酵2天時部分醪渣浮出醪液。

仰韶文化廟底溝時期向周邊地區的擴張伴隨著陶器和農業的傳播，其中尖底瓶和平底瓶，以及黍是重要指示物。通過研究我們認識到，尖底瓶和平底瓶都具有釀酒的功用，而黍是釀酒的重要原料。仰韶中、晚期的尖底瓶一般大於仰韶早期的同類器，所以一定程度上反映了對酒需求的不斷增加，以及群飲禮儀的流行。而這些社會生活的變化或許也說明了陶器與農業傳播的動力之一。此外，同是釀酒器的平底瓶一般小於尖底瓶，其中的原因還有待進一步研究。漏斗是仰韶文化釀酒器具中的組成部分，並傳播到周邊地區，其主要集中發現在關中和豫西地區，最北達到內蒙古中南部的廟子溝遺址；但漏斗發現的數量遠遠少於尖底瓶，這可能是由於漏斗可以用其他材料製作，如竹、木等植物。

六．結語

本文對楊官寨遺址仰韶文化廟底溝類型三種陶器的殘留物分析為陶器功能研究提供了一個成功個案，其結果揭示了目前所知經科學鑒定的中國最早的谷芽酒（距今5700－5300年前）的釀製過程。此種穀芽酒以黍和薏苡為基本原料，並以野生小麥族種子、栝樓根、山藥及百合等為輔助原料，糖化後經由漏斗注入尖底瓶和平底瓶中釀製而成。谷芽酒的植物原料包括栽培和野生種類，並且均是新石器時代中國北方人群長期利用的食物資源。其中黍在釀製谷芽酒中的核心地位對我們研究馴化黍的起源和傳播有重要啟示，薏苡作為普遍使用的釀酒原料也有助於我們研究其馴化過程。綜合以往的研究，我們認為谷芽酒應在仰韶人群的飲食和禮儀活動中佔有重要地位。楊官寨遺址作為一處大型中心聚落，釀酒和宴飲活動可能也是其社會統治階層獲取和維護權力的手段。因此，結合動、植物考古及聚落考古等多面的研究成果，我們可以說生業狀況和社會關係狀況互為表裡。酒的社會功能是新石器時代考古中值得進一步探究的課題。

致謝

陝西省考古研究院孫周勇對此研究項目給予大力支持，Neil Duncan、陳星燦、邵晶、崔建新及兩位陝西省考古研究院的技師協助採集殘留物標本，在此一併致謝。

（本文電子版由作者提供　作者：劉莉 王佳靜 美國斯坦福大學，趙雅楠 中國社會科學院研究生院，揚利平 陝西省考古研究院。原文刊於：《農業考古》2017年第6期　　此處省略注釋，完整版請點擊左下方「閱讀原文」）

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