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国科大考古系出土器物残留物分析被Nature亮点报道

  • 文图/ 杨益民 韩宾
  • 创建于 2021-02-10
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29日,中国科学院大学人文学院考古学与人类学系杨益民教授课题组领衔的研究成果“The rise of the cosmetic industry in ancient China: insights from a 2,700-year-old face cream”被《Nature》以“The recipe for China’s oldest known face cream: beef fat and ground ‘moonmilk’”为题作为研究亮点(Highlights)加以报道。

此工作于202121日在科技考古领域的国际著名期刊《Archaeometry》杂志在线发表,主要阐述了在陕西省渭南市澄城县刘家洼遗址芮国高等级男性墓葬的随葬微型铜罐中,鉴定出中原地区迄今发现的最早的化妆品,实证了中国早期化妆品产业的兴起。

科技考古工作建立在陕西省考古研究院种建荣研究员和孙战伟副研究员等人在考古工地实施的精细化发掘基础之上,并与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、北京大学、德国马普学会人类历史科学研究所等单位的学者开展了合作分析。研究得到中国科学院大学中央高校基本科研业务费专项、国家社科基金重大项目等课题的支持。

研究团队使用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜-能谱、碳氧同位素分析、气质联用分析、脂肪酸单体碳同位素分析等手段对微型铜罐内的残留物开展了综合分析。结果表明,无机成分主要为淡水环境中生成的一水碳酸钙。有机成分为反刍动物体脂,并结合当时北方地区的家养动物饲养策略,判断其可能为牛脂。此残留物由牛脂作为基质混合了一水碳酸钙颗粒,为美白化妆品,是目前中国最早的男性化妆品。

一水碳酸钙是比较罕见的矿物,多见于湖泊沉积和洞穴沉积中的特殊钟乳石——月奶石。就制作化妆品而言,湖泊沉积杂质较多,而洞穴沉积易于获取纯品;因此配方中的一水碳酸钙应是在洞穴中采集钟乳石时获得,是我国先秦洞穴矿物利用的最早证据。洞穴矿物资源的利用可能与道家的洞穴崇拜和洞穴矿物资源的利用相关,相关采集者可能是先秦原始道家或方士动物脂肪的提取或作为基质生产药膏、化妆品等在先秦文献中虽有记载,但描述简略,此前也没发现考古实物证据。中国古文献首次纪录面脂制作方法的是南北朝时期贾思勰的《齐民要术》中的合面脂法:用牛髓。牛髓少者,用牛脂和之。若无髓,空用脂亦得也...”。刘家洼遗址出土的美容面脂将中国先民制作面脂的历史提前了1000多年,也将先民利用钟乳石的历史提早了500年。

春秋时期,在陕西、山西、河南、山东等地的贵族墓葬内出土了若干类似的微型青铜容器。之前考古学家曾推测此类微型青铜容器为化妆品容器。刘家洼遗址微型铜罐残留物的科技分析解读了器物功能,并对化妆品成分有了详细认知。刘家洼遗址美容面脂的鉴别和同时期此类微型铜容器的广泛分布,反映了化妆品生产在当时已经成为产业化的手工业体系。

在学术带头人王昌燧教授指引下,杨益民教授课题组长期致力于有机残留物分析工作,在国内率先开展考古样品的蛋白质组学分析和脂肪酸单体碳同位素分析。2014年青铜时代新疆小河墓地开菲尔奶酪的论文被《Nature》选为研究亮点2016年小河墓地牛心化妆棒的论文被Nature Asia选为研究亮点2019年古代大麻吸食起源的工作刊登在《Science Advances》并选为研究亮点,同时《Science》进行了点评和报道;2020年在Nature子刊发表奶残留物的点评文章。

经过长期建设,国科大人文学院考古学与人类学系已打造国际上少有的有机残留物分析平台,覆盖脂质分析、蛋白质组学和代谢组学等,拥有专用的便携红外光谱仪、气相色谱、气质联用和气相色谱-同位素质谱,以及5套蛋白质组学/小分子分析软件。今后将继续深入发掘中国先民动植物资源利用的潜信息,丰富历史内涵,活化历史场景,讲好中国故事,发挥科技史、考古学在学术外宣方面的优势。

Nature报道链接:https://www.nature.com/articles/d41586-021-00346-y

文章开放获取链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/arcm.12659

杨益民教授主页:http://people.ucas.ac.cn/~yiminyang