如果给你寄一本书，我不会寄给你诗歌
我要给你一本关于植物，关于庄稼的
告诉你稻子和稗子的区别
告诉你一棵稗子提心掉胆的
春天
——余秀华《我爱你》
植物，是生命力的象征。稻子和稗子，诗人可以信手拈来，寄托爱情。
对稻子和稗子格外感兴趣的，还有植物考古学家，他们甚至能区别深埋地下数千年的植物是什么。一片腐叶会让他们惊喜，那里有时光流逝的刻痕、文明变迁的足迹……
植物考古听起来“冷门”，却可能是当下考古界“最火”的领域。
文博、研学正热，专业考古机构人才缺口巨大。据国家文物局公开数据，全国71家考古机构编制较2021年增加约1500个，但新招聘人员仅322个（截至2022年9月），而植物考古界呈现出另一番景象。
本世纪初，在中国考古学界做植物考古的学者一只手数得过来，只有5个人。如今已有二三百人，增长数十倍，“恐怕还没有见过哪一个学科，有如此之快的发展速度”，赵志军说。
北大女生钟芳蓉在央视《中国考古大会》上讲“浮选法”
曾因高考志愿填报考古专业获“偶像”樊锦诗回信而受热议
植物考古为何这么火？“浮选法”引进功不可没。
浮选法原理简单：将埋有植物遗存的土块，放入装水的容器里。密度比水更低的炭化植物会浮出水面，进而筛选出。
1999年3月，赵志军从美国密苏里大学博士毕业后，回国到中国社会科学院考古研究所工作，开始向国内介绍浮选法。经过一番波折，赵志军改良后推出更适合中国考古遗址特征、具备本土化可操作性的浮选法，让考古界“一夜暴富”。
浮选法在考古学的应用，如同念动一句简单咒语“芝麻开门”，随即打开了阿里巴巴的宝藏。
大量因烧灼而炭化的植物遗存出土，几乎每个考古遗址都有发现。浮选法，已经成为主流的植物考古手段，是植物大遗存研究必不可少的研究方法。
良渚人的食谱（动植物），摄于良渚博物院
浮选法普及之后，赵志军的研究重心也转到农业起源，研究一粒米、一颗粟，从何而来。
自2014年9月，考古界最高学术机构中国考古学会下辖的植物考古专业委员会成立至今，赵志军已经连续十年担任负责人，目睹中国植物考古的成长过程。
中国考古学会植物考古专业委员会主任、山东大学文化遗产研究院教授赵志军
从长江下游的河姆渡到成都平原的三星堆，从最东端山东跨越至西端的新疆。由水稻万年起源史说起，直至中华大地“五谷”飘香。
在探究起源时，本文将涉及如下话题：
“三星堆人吃什么？”
“小麦为什么曾经只有‘下等人’才吃？”
“古代东北人为什么没有秸秆焚烧焦虑症？”
“秦国蜀郡太守李冰修都江堰治水，有什么不为人知的特别之处？”
（本文对中国植物考古学领军人物赵志军先生，和上一篇刊发的对中国动物考古学领军人物袁靖先生的专访《动物考古学家袁靖：入“坑”三十年，细讲那些精彩瞬间｜访谈》，“双璧”合并为中国动植物考古学家访谈“姊妹篇”而推出。）
01
从河姆渡、良渚到上山遗址
揭开“万年水稻”起源史
浙江的嘉兴粽子、湖北的襄阳米酒、广东的肠粉、云南的过桥米线、陕西的秦镇米皮、新疆手抓饭……在各地中国人餐桌上，有千百种水稻的吃法。
水稻，在我国种植总面积和产量最多，也是世界上食用人口最多的粮食作物。
现代水稻种植业分布示意图
根据联合国粮农组织发布的《2022年世界粮食及农业统计年鉴》，2020年全球农作物总产量为93亿吨，其中，各种农作物产量占比如下：谷物（包括水稻、小麦、玉米、高粱等）占32%，糖类作物（包括甘蔗、甜菜）占23%，蔬菜占12%，油料作物（包括大豆等）占12%，水果占10%，薯类作物（包括甘薯、马铃薯等）占9%。
联合国粮农组织所列的世界五大谷物，即粮食作物（水稻、玉米、小麦、大麦、高梁），只有水稻起源于中国。
四大农业起源中心区图源：赵志军《中国农业起源概述》
1973年，浙江余姚的河姆渡遗址的发掘，是中国考古界寻找水稻起源地的滥觞。河姆渡被写进人教版《中国历史》教科书，曾被视为长江流域文明最高峰的代名词，直到良渚遗址的大规模发掘。
河姆渡遗址发掘现场资料图
得益于低洼湿地环境下的饱水隔氧保存条件，河姆渡遗址出土了大量稻谷遗存。这些水稻，最后测定距今6000～7000年，成为当时发现的“最早水稻”。
河姆渡文化时期的“炭化米”摄于浙江博物馆之江馆区
河姆渡遗址发现的水稻籽粒图源：《无字史记：基因里隐藏的祖先秘史》
河姆渡文化时期的“农具”，摄于浙江博物馆之江馆区
“国际学术界已经公认，中国是水稻的起源地。自河姆渡遗址发掘起，中国考古学真正介入到农业起源问题。植物考古兴起，取代了此前以农学为主导的状况。农学背景出身的研究者主要依靠文献探索水稻起源”，赵志军说。
河姆渡文化时期的“稻谷和稻叶”摄于浙江博物馆之江馆区
在寻找水稻起源之初，考古学家的主要研究对象叫“植硅体”。植硅体如“结石”永远遗留在植物体内，甚至深埋地下成千上万年。
水稻是植硅体的高产植物。
“由野生稻到栽培稻”，摄于良渚博物院
本世纪初，国内考古界只有五位做植物考古的学者，顾海滨（今湖南省文物考古研究所副所长）、郑云飞（今浙江省文物考古研究所研究员）、靳桂云（今山东大学文化遗产研究院教授）、吕烈丹（原香港中文大学人类学系教授，已故）、赵志军（今山东大学文化遗产研究院教授）。
起初，五位植物考古学家全部是做植硅体的。顾海滨、郑云飞都曾赴日留学进修。最早的植硅体译名“植物硅酸体”来自日本。赵志军在美国学习期间的博士导师和博士后导师也都主攻植硅体。
上山遗址的“鱼鳞状纹饰扇形植硅体”
近些年，东北地区大范围种植水稻，哈尔滨产的“五常大米”畅销全国，伴随出现的大量秸秆焚烧难题，正是东北广泛种植水稻才出现的新情况。相比大豆、高梁秆，牛羊并不喜欢吃水稻秸秆。因为水稻里的植硅体如“石头”，不容易咀嚼，无法作饲料，所以出现了水稻秸秆的焚烧。
河姆渡之后，上世纪80年代，湖南澧县彭头山遗址出土的陶器中发现了掺杂的水稻壳，距今约8000年。
此后，湖南八十垱遗址、河南舞阳贾湖遗址，以及上世纪90年代发现的浙江萧山跨湖桥遗址、小黄山遗址等，一批距今8000年前后的水稻遗存出土。
早期的远古稻谷的遗存赵志军供图
湖南道县玉蟾岩遗址出土的“古栽培稻”，摄于湖南省博物馆
本世纪初，赵志军的引进“浮选法”逐渐成为考古发掘工作的标配。在植硅体之外，开辟出植物大遗存研究的疆域，加速了农业探源步伐。
“浮选法”操作现场赵志军供图
万年仙人洞/吊桶环地层堆积（仙人洞出土了目前世界上最早的陶器，距今2万年），摄于江西省博物馆
玉蟾岩遗址出土的陶器（旧石器时期），摄于湖南省博物馆
“到了今天，江西万年仙人洞遗址和吊桶环遗址（植硅体分析方法发现）、湖南道县玉蟾岩遗址（从钙化板中发现稻遗存）、浙江浦江上山遗址出土的水稻遗存（浮选法发现），将‘最早水稻’出现追溯至10000年前”，赵志军说。
02
水稻考古遗址
迄今为止发现了多少？
中国科学院地质与地球物理研究所研究员吕厚远曾统计，到2020年，我国有明确测年层位、公开发表的早于一万年的水稻考古遗址只有两处，一处是江西万年县仙人洞吊桶环洞穴遗址，一处是浙江省浦江县上山文化旷野遗址；早于八千年前的水稻考古遗址有12处；早于两千年的水稻考古遗址有568处（《文汇讲堂｜吕厚远：气候环境和农耕文化奠定中华文明未断基础》）。
“国内八千年前稻谷及稻田遗迹”，摄于湖南省博物馆
判断一个稻谷是否从“野生稻”驯化为“栽培稻”，通过对小穗轴落粒形态等，查看是否容易落粒。如果成熟后不容易落粒，人类可以收获，则为栽培稻。
水稻的“小穗轴”和“基盘”赵志军供图
几种“小穗轴”图源：浙江省文物考古研究所
上山遗址还发现了最早的陶器，带有稻壳印痕的陶质大口盆，可能用于盛放米粒；附着稻植硅体的石刀、石磨盘和石磨球，可能当作收割、去壳的加工工具。
上山遗址的陶罐图源：浙江省文物考古研究所
上山遗址的出土的破碎陶片中90%都羼有碎稻壳。
上山遗址陶片（含稻谷）赵志军供图
上山遗址“磨盘与磨棒”图源：浙江省文物考古研究所
上山遗址“收割石器”图源：浙江省文物考古研究所
这些水稻栽培、收割、脱壳加工、食用的证据，也是人类走向定居的表现。
上山遗址“万年一粒米”赵志军供图
良渚文化时期水田土壤筛选出的水稻颖壳、小穗轴和杂草种子
图源：《无字史记：基因里隐藏的祖先秘史》
浙江长兴江家山遗址的“早期分体石犁”
图源：《考古中国—15位考古学家说上下五千年》
从考古中，我们可以追溯稻谷“万年起源”：
大约10000年前，古代先民开始尝试耕种野生稻；
距今8000年前后稻作农耕生产活动出现；
距今5000年前后的良渚文化时期，稻作农业最终取代采集狩猎成为社会经济的主体。
03
“西进”、“北上”
稻香飘向四方
发源于东南沿海一带、长江中下游的水稻，有“西传”和“北传”两条传播路线，最终挺进东亚大陆腹心地带。
向西，水稻来到长江上游，扎根成都平原。
在水稻之前，小米先一步来到了成都平原。“桂圆桥遗址”（位于今四川什邡）出土的最早小米（黍、粟），距今约5000年前后。从新石器时代到青铜时代，甘青地区古代人群南下，这个过程至少持续1000多年，他们也将北方作物（粟、黍）带到成都平原。
在桂圆桥文化（距今约5100～4600年）之后，成都平原的新石器时代经过了宝墩文化（距今约4600～4000年）、三星堆文化（距今约4000～3000年）。
三星堆出土的陶器，摄于三星堆博物馆
距今4500年前后的宝墩文化时期，水稻、粟、黍三种农作物同出，而水稻已经占据了当地人群口粮的主要地位，但仍然是形成期。至三星堆文化时期，才基本定型。
也就是说，三星堆人已经吃上了米饭。
四川广汉联合遗址出土的龙凤纹陶盘，摄于三星堆博物馆
沃野千里的成都平原，至今以水稻为食。
一个重要的变化：向西传播到成都平原的“水稻”成为主要口粮，取代了早先甘青传来的“小米”。
赵志军说，“水稻取代小米，因为这里更适合种植水田作物。战国时期，蜀郡太守李冰修筑都江堰治水的故事，传诵很广，少有人知的是，李冰治水主要功劳在‘排水’，而不是农业生产常见的修筑堤坝来‘蓄水’。成都平原曾是一片泽国，只有把水排出去才能变良田。早先，有不少以‘墩’命名的地名，包括宝墩遗址。为免于水患，人必须生活在‘墩’的高台上”。
水稻的“北传”，比“西传”早了几千年。
南北方相接的南阳平原，成为水稻最早进入华北的可能通道。南阳平原上后来的襄阳城，扼守南北要道，南宋一度抵挡了蒙古大军南下的铁蹄。
曾作为南北走廊之一的南阳平原（1917年中国地势图）图源：中国古旧地图开放协作整理计划
水稻首先接触的是包括今山东省大部在内的海岱地区。
海岱地区最早发现的水稻，距今8000年前后（相比长江中下游有万年水稻史）。
在海岱地区最早的新石器时代考古学文化“后李文化”时期的“月庄遗址”浮选出了28粒炭化稻米；而在位于海岱地区的济南市郊张马屯遗址，曾发现过距今9000年的小米（黍、粟）。
8000年前后，水稻和小米（粟、黍）在这里相会了。
赵志军说，“到了大汶口中晚期（距今约6500～4500年），水田作物水稻与旱地作物小米不同农作物组合的农业生产特点逐渐形成。一些遗址显示，水稻的比重甚至超过了两种小米（粟、黍）之和。这种情况一直延续到海岱地区的龙山时代（距今4000多年前）。”
水稻产量远高于粟、黍，但是水稻生长需要大量的水，在北方地区历来难以大范围种植，除非少部分水源充足地区。实际上，北方地区水稻的种植面积，在任何时期可能都不会超过其他旱地作物。今天黄河中下游地区的农作物组合是以小麦、大豆和棉花为主。
而引水灌溉种稻，让水稻北上到达西北。南北朝时期，史书记载西域可以出产水稻。
“澧阳平原稻作传播路线推测”，摄于湖南博物馆
水稻的传播，也为探讨早期文化交流提供新可能。
“位于中华文明形成的核心区域中原地区的二里头遗址，曾出土了不少水稻，但是遗址周围水稻的种植区稀少。怎么解释这一现象？作为一个中心聚落，更南边的小聚落如果有水稻种植，会为中央政权贡赋，例如从南阳平原送交过来”，赵志军说。
04
唯一“外来口粮”小麦
如何“空降”山东？
今天，晋陕等地北方地区生活的人家，可能顿顿吃面。小麦做出了各式花样的面食。
但是小麦在中国普及的过程，至今仍然有疑题。
迄今为止，在中国境内发现的“最早小麦”距今5200年左右，出土于新疆阿勒泰地区的通天洞遗址。
世界上最早的小麦出现在10500～9500年间的西亚“肥沃新月”地带，大约距今7000年前后，传入中亚并缓慢扩散。新疆通天洞遗址，极有可能被波及。
在这个遗址未发现前，“最早小麦”的称号一直由来自山东胶州赵家庄遗址占有，年代判断在距今4500年。
一东一西的两地，相隔约五千公里，相差约700年。这是一个漫长的空白期。
中国地图（1∶740万）上，通天洞遗址与赵家庄遗址位置关系
图源：自然资源部标准地图服务网
那么，小麦如何从中国最西端“空降”最东端？
小麦进入中国，存在可能的四条传播路线：
小麦在中国“四条传播路线”赵志军供图
一是最北方的“欧亚草原通道”。
小麦传入中国最可能的途径。在横贯东西方的平坦草原之路上，后来被草原民族把持，西夏修建的黑水城，曾成为连接四方的交通要冲。
“草原通道”示意赵志军供图
二是“绿洲通道”，张骞通西域前，这条路线或许已开始连通东西交流。
不过，在西北地区出土早期小麦的遗址基本集中在青海东部、甘肃河西走廊和新疆东部，距今4000～3500年之间——都没有超过东端的山东胶州赵家庄。
三是经西南滇缅一带北上，进入中原。
四是沿海路而来。这里有早期大量远洋而来的海贝出现。
因缺乏新考古材料，这四条“虚”线仍然无法变“实”。
赵志军认为，“小麦传入之路，是经文化接力完成，比如商贸、战争等，而不是随着人群的迁徙”，这和甘青地区小米（粟、黍）伴随人群南迁不同。
进入中国之后，又过了几百年，至距今4000年前后，小麦才广泛地分布在今中国北方地区以及西南地区。
至汉代，河南、山东等地区都已开始较大规模地种植小麦。
到东汉末年的普及，小麦大规模传入中国此时已经过去了2000年。
面前摆着饺子的“庖厨佣”（三国时期220-280年），重庆市忠县涂井崖墓出土，摄于四川博物院
东汉以后，麦、面食逐渐多见于文献中。
《三国志·袁术传》裴松之注引《吴书》有一段记载：
“术既为雷薄等所拒，留住三日，士众绝粮，乃还至江亭，去寿春八十里。问厨下，尚有麦屑三十斛。时盛暑，欲得蜜浆，又无蜜。坐棂床上，叹息良久，乃大咤曰：‘袁术至于此乎！’因顿伏床下，呕血斗馀而死。”
袁术临死前，想吃一顿蜜浆，厨子告诉他：只有“麦屑”（指磨碎的麦子）三十斛了。听完，袁术感慨：我袁术怎么都混到了这个份上？！之后，吐血而亡。
即便此时，“上等人”也是嫌弃小麦的，小米才是心头好。“膏粱（品质上佳的小米）子弟”，也成了纨绔富家子弟的代名词。
干粗活的底层劳动人民偏爱小麦，更管饱。
唐代的颜师古给西汉《急就篇》“饼饵麦饭甘豆羹”作注时称：“麦饭，磨麦合皮而炊之也……麦饭豆羹皆野人农夫之食耳。”
不止在西汉，到了唐朝，小麦在中国饮食界的地位都偏低。
“最主要的原因，是中国古代先人们都不知道怎么吃小麦。不爱吃小麦”，赵志军解释，小麦由于种皮坚硬，如果不磨制的话，掺杂了大量的麸皮和杂质，口感粗糙，而且不好消化。
西汉稻谷和粟（马王堆汉墓出土），摄于湖南省博物馆
加速小麦融入当地的是转磨技术。发明于战国晚期的转磨技术，第一波扩散正是在西汉中期至东汉晚期，逐渐从山东南部的徐州地区向周边区域扩散。
中国考古发现的最早的实用转磨，出土于秦汉栎阳城遗址
图源：《中国转磨起源与传播诸问题初探》傅文彬
此外，饮食习惯一旦固定下来，作为一种传统难以更改，就像北方人去南方上大学，馒头面条仍不离口。
05
“五谷”齐聚中原
助推中华文明核心区形成
行笔至此，终于可以谈谈小米了。
城市生活的人接触小米，可能只有小米粥了。黄河流经的黄土地上生长的黄色小米，对中华文明演进，有过独特贡献。
世界上主要的古代文明，包括两河流域的美索不达米亚古代文明、尼罗河流域的古埃及文明、印度河流域的古印度文明，以及后来的古希腊和古罗马文明，都以小麦为主要粮食作物。
只有华夏文明例外。
“黄河流域以粟作为主的旱地农业和长江流域以稻作为主的水田农业体系的紧密结合与充分发展，才出现了在世界上独树一帜的古代东方文明。”，考古学家严文明如此评价小米的重要性（《稻作农业和东方文明》）。
古诗云，“春种一粒粟，秋收万颗籽。”
粟（sù），也就是稷、小米、黏米。黍（shǔ），也就是黄米、糜（méi）子、黄小米。如果说粟是早期北方先民粮食的“主角”，黍则为“配角”。因它们籽粒小、外形类似，故统称为小米。
黍子地里头掺杂了两个谷子（粟），拍于赤峰赵志军供图
赵志军在黍子地赵志军供图
“在北方地区，几乎只要经过浮选，都能够发现炭化小米粒（粟、黍）”，赵志军指出，“小米抗旱、耐瘠、耐盐碱，在比较恶劣的环境下也能生长，而小麦需要春天雨水的浇灌”。
粟（稷），也是《诗经》里最多被提到的植物；商朝人喝的酒，即用黍或粟酿造。
被西来的小麦取代，小米（粟、黍）产量低是原因之一。
历史学者周国林做过保守估算，汉代的一亩农田，稻谷可产129斤，小麦可产120斤，小米可产116斤。
至1949年，河南粮食亩产仍停留在110斤左右，和两千年前的西汉时期粮食亩产水平差别不大。一旦水肥条件得到改善，产量差异也会明显拉大。今天小米的亩产几百斤，小麦亩产能到1500～2000斤。
发现粟、黍谷物早期遗存的遗址赵志军供图
磁山遗址出土的黍、粟标本图源：武安文旅
磁山遗址出土的“石磨盘、石磨棒”图源：武安文旅
在“东胡林遗址”之前，2001年对内蒙古赤峰市“兴隆沟遗址”的考古发掘，曾出土大量小米。兴隆沟遗址，也是内蒙古及东北地区时代较早、保存最好的新石器时代的聚落遗址。
在东北地区，以C型龙、玉猪龙等典型出土玉器为代表的红山文化（距今6500～5000年）鼎鼎有名。
令人意外的是，红山时期并未出现与之匹配的“高阶”农业社会，仍然以采集狩猎和农耕（种植小米）并重。直到夏家店下层文化（距今4000～3600年），当地的社会发展才完全进入农业社会阶段。这与良渚文化不同。
古成语有“不辨菽粟”，菽指大豆，即形容一个人愚笨，分不清小米和大豆。
大豆是今天东三省的典型谷物。今日油料作物大豆，在古代作为富含高蛋白的食物，经煮熟食用。
世界上最早的栽培大豆出土于河南舞阳的贾湖遗址，距今8000年。
贾湖遗址出土的炭化大豆（共581粒）图源：漯河发布
经过驯化，距今4000年前后，大豆形状和现在基本没有差别了。
“所有豆科植物成熟以后都有一个特点，为了繁殖豆荚会爆裂，豆子四处崩散。一旦爆了，不利于人类的收获。所以，区别野生和栽培大豆，主要看成熟后豆荚是否爆裂。野生稻与栽培稻的区别是成熟后落粒还是不落粒。大豆和水稻，都在朝着有利于人类收获的方向进化。关于大豆如何鉴定的问题，我和山东大学陈雪香教授的团队各自找到了一套鉴定标准，下一步就是实施推广了”，赵志军说。
至此，4000年前后，水稻、小麦、两种小米（粟、黍）、大豆——“五谷”在中国集合完成。
文献记载的“五谷”，经过植物考古学家研究，并非是虚指，而是确有其实。
稻米、粟（谷子）、黍（糜子）
小麦、大豆
炭化稻米、炭化粟粒（谷子）、炭化黍粒（糜子）
炭化大豆粒、炭化小麦粒，赵志军供图
五谷，是农作物出现多元化种植特征的象征。
北方“五谷”多元化谷物格局，相比南方单一水稻，更具有粮食安全稳定性。
炭化的橡子赵志军供图
河姆渡文化时期的“橡子”摄于浙江博物馆之江馆区
“植物遗存”展示，摄于浙江博物馆之江馆区
实际上，在一二十年前，中国农村仍然普遍种植多种作物。一个农民家庭同时种植小麦、玉米、大豆、高梁，以自给自足。
人类对植物的驯化，包括平整土地、播种、除草、灌溉等耕作行为在内，只是为了“提高植物的产量”最终无意间促进了植物进化（方向与速度），这有别于科学家在实验室里择优而选的过程。
在赵志军看来，“中国农业自10000年前后起源，先民们开始尝试种植野生植物，由此导致农作物的驯化，之后以2000年为一个梯度跃进：8000年农耕生产活动出现，仍然需要以采集补充；6000年农业社会初步形成，农业生产成为社会经济的主体；距今4000年前，中国农业再次出现了一次腾飞，小麦传入，各种新的农业生产工具和今天相差无几，总体上完整进入了农业社会”。
继浮选法以“集团军”身份出场获广泛应用之后，植硅体分析、淀粉粒分析、同位素分析、有机残留物分析、古DNA分析等多种新科技手段如“特种兵”陆续出现，让植物考古迎来新一波成果迭出的浪潮。
中国幅员辽阔，农业起源、传播的脉络绘制出一副恢弘图卷。只有弄懂了这个漫长更迭的过程，才能深入探究中华文明不间断绵延至今的谜题。
参考资料：
赵志军：《农业起源研究的生物进化论视角——以稻作农业起源为例》，《考古》，2003
赵志军：《传说还是史实:有关“五谷”的考古发现》，《光明日报》，2021.7.19
一席：《南方人吃不惯面食，我们祖先也是|赵志军》，2018
赵志军：《新石器时代植物考古与农业起源研究》，《中国农史》，2020
赵志军：《中国农业起源概述》，《遗产与保护》，2019
赵志军：《中华文明形成时期的农业经济发展特点》，《考古学研究》，2011
赵志军：《小米起源的研究》，《赤峰学院学报》，2012
赵志军：《关于夏商周文明形成时期农业经济特点的一些思考》，《华夏考古》，2005