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海岱地区史前时期磨盘、磨棒研究

发布时间:2019-09-10文章出处:“赛博古”微信号作者:王强

  磨盘类工具在世界上大部分地区的史前时期或历史时期均有分布,对其研究属于世界性的课题。到目前为止,我们对于其起源、发展及分布已经有了大致的了解,但是对于特定区域的磨盘类工具尚缺乏从多角度进行的专题性质的研究,因而对于这类工具在特定时空范围内的具体用途及其在不同考古学文化中所扮演的角色知之甚少。本书正是在这一方面的一次初步尝试,期望能够对这一领域的研究做出一定贡献。  

  本书通过类型学、模拟打制实验、模拟使用实验、微痕分析及淀粉粒分析等多种方法对海岱地区史前时期的磨盘类工具进行了分析,其中对磨盘类工具的模拟打制实验、模拟使用实验、系统的微痕分析及淀粉粒分析在国内均属首次,可以为今后其他时空范围内此类工具的研究提供借鉴。通过我们的研究,可以得出以下认识:     

  通过类型学及工艺学分析,我们发现海岱地区整个史前时期均未见西亚、日本列岛、朝鲜半岛及中南美洲等磨盘分布区早期的小型浅盘形且一般未经加工的不规则近圆形磨盘,从开始时即表现为较为成熟及发达的形态。与此相应的是磨棒也均为大型的长条状双手抓握前后运动研磨型磨棒,几乎不见西亚、朝鲜半岛及中南美洲等地出土的单手抓握旋转研磨型磨石和日本列岛的砸压型短磨棒。由绝对数量来看,从后李文化至龙山文化时期,磨盘及磨棒未发现明显减少趋势。但应该明确的是,龙山文化时期,此类工具明显集中在海岱地区的周边,以胶东半岛和辽东半岛南端最为集中,而龙山文化的腹地则基本不见,反映了处于边缘区的文化发展的滞后性。因而总体而言,龙山时期确实是磨盘类工具的衰退期。杵臼类工具从北辛文化时期开始出现,而后李文化时期未曾发现,暗示着粮食加工种类有所改变,我们认为应该是与该时期稻作农业的真正确立有关。     

  通过类型学分析,我们还发现,后李文化的晚期阶段,海岱地区在月庄遗址出现了真正意义上的有足磨盘,其制作工艺与裴李岗及磁山文化完全一致。后李文化的磨盘除月庄遗址出土有带足的以外,其他遗址均未见到,显示了月庄遗址的独特性。通过类型学、体质人类学、农作物种类及语言学等多种角度的研究,我们认为是由于贾湖类型的人群迁徙至海岱地区,磨盘类工具及水稻种植等随之一并传入,而不仅仅是技术及器物的简单交流。 

  经过磨盘及磨棒的打制实验,我们基本搞清了打制流程以及所花费劳动量的问题。对于加工磨盘,我们认为完全是一种打制或琢制过程,并不存在磨制程序,因而在石器类型学分析时,我们不主张将其划归磨制石器。关于磨盘的制作,相对于有足磨盘而言,无足磨盘更容易加工。如果能够找到厚度合适的石料,仅对周缘稍作打击即可使用,而对平面形态的打击远比给磨盘减薄容易。从这一角度而言,显然有足磨盘的加工难度要大得多。与磨盘相比,磨棒的加工成功率更低。这与选料时一般多选择长条状石料进行打制有关系,这种长条状形态与宽厚的大型石料相比,更容易由于受力不均匀而发生非意愿破裂。通过模拟打制实验,我们认为海岱地区在后李文化时期即出现了手工业专业化,有专门的匠人对这类石器进行加工,制作难度很大的有足磨盘的出现即是很好的证据。     

  通过使用实验我们发现,磨盘与磨棒配合并不像许多学者认为的那样,可以有效地对粟、黍进行脱壳,而恰恰是磨粉效果很好。与之相对应的是,杵臼可以很好地完成给粟、黍脱壳的任务,且完整率较高,使用一定粗度的木杵舂捣时效果更好。当然这只是我们依据所做实验得出的初步推论,石料性质及被加工物数量这些参数对实验结果是否构成很大影响还需今后进行验证。通过研磨橡子、黄豆、小麦等以磨粉为目的的实验,我们发现研磨橡子效率是最低的,这与橡仁的坚硬程度及富含油脂有很大关系,通过效率评估,我们认为史前时期采集加工橡粉显然不是很好的生计模式,应该是在其他食物资源相对匮乏时不得已的一种权宜性应对策略。加工黄豆与小麦的实验则表明,如以磨粉为目的,则磨盘、磨棒组合要比杵臼效率更高,且损耗率更低。加工水稻,则情况有所不同,磨盘、磨棒配合可以为水稻脱壳,与加工粟、黍相比也能保持较高的完整率,但效率明显不及杵臼,特别是使用木杵时效率更高。此外,对于有足磨盘我们专门进行了使用实验,并未发现其足部的存在对使用效率有明显的影响,因而说明,特意加工出足部并不是使用方面的要求,可能更多是象征层面的意义。正如列维·布留尔(Lucién Lévy-Brühl)在《原始思维》一书中所言:“人的手制造出来的物品也根据它们所具的形状而具有各种功能,由此引申出去,这些物品的形状中的最微小的细部也有自己的意义,这意义有时还是决定性的……我们见到了这样一种积极的信仰的直接结果,这就是相信与形状相联系的物体的神秘属性,相信那些可以靠一定的形状来获得的属性。”     

  由使用实验对磨盘类工具功能的评估引出的一个很重要的问题,即海岱地区乃至整个中国及世界范围内先民的饮食习惯,即粒食系统与粉食系统的关系。就世界范围来看,西亚、中亚、南亚、北非、欧洲及美洲等广大地区从史前时期开始直至罗马时代或更晚时期都是以粉食为饮食习惯的区域,东亚的日本列岛在整个绳纹时期也基本是粉食习惯,直至弥生时代,随着水稻等作物的传入,才开始了以粒食为主的传统,直至现在依然如此。而朝鲜半岛,史前时期情况则比较特殊,基本可分为三大部分:一部分人群与日本类似,以研磨采集物为粗粉或细粉作为主食,主要分布于东南部。另一部分由于水稻的传入(虽然近年有学者认为朝鲜半岛的水稻有可能是本土起源,但大部分学者仍然认为其水稻与中国有关),而改为粒食习惯,主要分布于西海岸地区。还有一部分由于中国北方谷物栽培技术及食物加工工具的传入(主要为粟黍类与鞍形磨盘),而改为将谷物加工为粉末而食的粉食传统,主要分布于北方地区。     

  根据使用实验,我们推测海岱地区在大汶口文化之前也一直是以粉食习惯为主的,另外还有少部分区域是以食用水稻为主的粒食传统,但所占比例较小。粉食系统包括研磨坚果类及谷物类(主要为粟、黍)两种类型,两种类型在不同社会阶段所占的比重可能有所差异,而磨盘、磨棒就是配套的加工工具。喇家遗址出土的粟粉面条及五堡墓地发现的粟粉饼为我们提供了古人食用谷物粉的方式及直接证据。特别是喇家遗址面条中发现了大量粟及黍外壳硅酸体,分析样品中每克包含黍壳硅酸体近十万个,粟壳硅酸体也近五万个。由此可见,当时的面条是将小米与谷壳同时粉碎食用的。此外,冀西山区很多地方在 20 世纪 70 年代以前一直保留着将粟研磨成粉制成粟粉饼而食的习俗,还有个别区域将粟粉制成一种半固体状“搅粥”来食用,也有将黍粉制成年糕状物质来食用。这主要是由于当时粮食产量较低,不能维持日常生活所需,将粟脱壳蒸米饭成为一种奢侈,而包含粟壳在内的粟粉饼或“搅粥”不但能使有限的粮食满足更多人食用,而且这种固体状形式相比稀粥状态可以给人更长时间的饱腹感,所以更适合从事体力劳动的人。营养学研究也表明,如果谷物颗粒变小,会延缓食物在肠道中运行的速度。如此,我们可以得出推论,即使收获物的数量一定,把谷物磨成粉状仍可以增加可食用物质的相对数量,这对于生产能力有限的先民来说,无疑是十分经济和有效的方法。实验证明,脱壳比磨粉更加省时和经济,按照最佳觅食模式的理论,脱壳比磨粉在特定时间内的卡路里回报值更高。但相对于流动性极强的狩猎采集人群,定居社会更需要增加单位面积内定量收获物的相对值。因而,只有牺牲单位时间内的卡路里回报值,即采取更加耗时的碾磨工序对谷物进行加工。我们认为这就是粉食习惯得以存在的重要原因。此前也有学者根据我国史前时期磨盘、磨棒形态以及炊具陶器中主要器形的特征详细论证了粉食习惯的存在。从龙山文化开始,磨盘类工具的锐减及衰落,说明饮食习惯可能发生了很大变化,即由粉食逐渐转向粒食,具体而言即使用杵臼给水稻、粟、黍等脱壳而粒食。正像许多学者所指出的,虽然石、陶杵臼发现的数量很少,但当时可能存在着大量的木杵臼或地臼,三代时仍有“断木为杵,掘地为臼”的记载。通过我们的实验,也确实证明了木杵的效率及加工质量优于石杵,且木相对于石更易获得,更易加工。因而我们相信史前时期确实存在大量的木杵类工具,但由于保存的问题,很少能发现罢了。三代时期以粟、黍为主食的粒食传统已在北方绝大多数区域普遍流行,这在很多文献中都可见到描述。比如《诗经·大雅·生民》中的“或舂或揄,或簸或蹂。释之叟叟,烝之浮浮”,很形象地记载了当时对谷物的加工及炊煮方法。而后最晚从汉代开始,由于小麦在北方的大量普及以及转磨的传入,又转为以小麦为主食的粉食传统,一直延续至今。     

  依据操作链概念,我们对海岱地区史前时期不同阶段的考古标本重点进行了工艺学观察。后李文化时期至大汶口文化时期,对于磨盘及磨棒的生产,基本都对工具进行过打击整形,并且绝大多数工具还通过琢打进行过精细加工,很少发现直接利用自然原石进行使用的实例。龙山文化时期磨盘及磨棒已呈衰落之势,仅在海岱文化区的周边有所分布,其制作工艺是否也随之衰退,还不得而知,有待今后进一步研究。     

  通过微痕分析与淀粉粒分析,我们基本厘清了海岱地区从后李文化至大汶口文化时期磨盘类工具的功能,即在近 4000 年的发展过程中,此类工具一直是一种多用途工具,主要用来加工坚果及谷物,可能还用来加工豆类。可见对于坚果的加工正像刘莉所分析的那样,一直是磨盘类工具的一个主要功能,甚至在某些遗址中一度占据绝对优势,比如西河及东贾柏等遗址。由此可见史前时期采集食物尤其是坚果类物质在生计系统中一直占据很重要的地位,即使在农业已经很发达的大汶口文化时期,仍是先民食物构成的一个很重要的部分,但与后李及北辛时期相比,坚果采集在当时生业模式中所占比例明显下降,可能暗示了农业经济的发展已经颇具规模。另外一个有意思的问题就是,我们认为磨盘类工具并不用于水稻的加工,尽管我们的模拟使用实验表明其可以用来加工水稻,但从北辛时期即开始出现的杵臼类工具由于其更高的效率,可能是水稻脱壳更为理想的工具。     

  白石村及北阡遗址发现谷物类淀粉粒的结果反映出胶东半岛史前时期的贝丘遗存并不是此前大多数学者认为的那种低级的采集渔猎生计模式,至迟到大汶口文化时期可能已经开始农作物的种植。       

  经过上述对磨盘类工具不同角度的分析,我们对于海岱地区史前时期不同阶段此类工具的加工、使用及再利用等基本情况有了较为全面的认识。特别是通过微痕分析及淀粉粒分析的手段对其功能有了更加客观的理解。但由于时间等客观条件的制约,本书仅进行了比较初步的基础性研究,结论也仅根据笔者进行的实验而产生,难免有偏颇及谬误之处。确切而言,通过研究,虽然说解决了一些问题,但也发现了很多问题,有待于今后进一步研究来证实或更正。 

  本文由董苗 摘编自 王强 《海岱地区史前时期磨盘、磨棒研究》。内容有删节、调整。 

责编:韩翰

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考古随笔

海岱地区史前时期磨盘、磨棒研究

发布时间:2019-09-10

  磨盘类工具在世界上大部分地区的史前时期或历史时期均有分布,对其研究属于世界性的课题。到目前为止,我们对于其起源、发展及分布已经有了大致的了解,但是对于特定区域的磨盘类工具尚缺乏从多角度进行的专题性质的研究,因而对于这类工具在特定时空范围内的具体用途及其在不同考古学文化中所扮演的角色知之甚少。本书正是在这一方面的一次初步尝试,期望能够对这一领域的研究做出一定贡献。  

  本书通过类型学、模拟打制实验、模拟使用实验、微痕分析及淀粉粒分析等多种方法对海岱地区史前时期的磨盘类工具进行了分析,其中对磨盘类工具的模拟打制实验、模拟使用实验、系统的微痕分析及淀粉粒分析在国内均属首次,可以为今后其他时空范围内此类工具的研究提供借鉴。通过我们的研究,可以得出以下认识:     

  通过类型学及工艺学分析,我们发现海岱地区整个史前时期均未见西亚、日本列岛、朝鲜半岛及中南美洲等磨盘分布区早期的小型浅盘形且一般未经加工的不规则近圆形磨盘,从开始时即表现为较为成熟及发达的形态。与此相应的是磨棒也均为大型的长条状双手抓握前后运动研磨型磨棒,几乎不见西亚、朝鲜半岛及中南美洲等地出土的单手抓握旋转研磨型磨石和日本列岛的砸压型短磨棒。由绝对数量来看,从后李文化至龙山文化时期,磨盘及磨棒未发现明显减少趋势。但应该明确的是,龙山文化时期,此类工具明显集中在海岱地区的周边,以胶东半岛和辽东半岛南端最为集中,而龙山文化的腹地则基本不见,反映了处于边缘区的文化发展的滞后性。因而总体而言,龙山时期确实是磨盘类工具的衰退期。杵臼类工具从北辛文化时期开始出现,而后李文化时期未曾发现,暗示着粮食加工种类有所改变,我们认为应该是与该时期稻作农业的真正确立有关。     

  通过类型学分析,我们还发现,后李文化的晚期阶段,海岱地区在月庄遗址出现了真正意义上的有足磨盘,其制作工艺与裴李岗及磁山文化完全一致。后李文化的磨盘除月庄遗址出土有带足的以外,其他遗址均未见到,显示了月庄遗址的独特性。通过类型学、体质人类学、农作物种类及语言学等多种角度的研究,我们认为是由于贾湖类型的人群迁徙至海岱地区,磨盘类工具及水稻种植等随之一并传入,而不仅仅是技术及器物的简单交流。 

  经过磨盘及磨棒的打制实验,我们基本搞清了打制流程以及所花费劳动量的问题。对于加工磨盘,我们认为完全是一种打制或琢制过程,并不存在磨制程序,因而在石器类型学分析时,我们不主张将其划归磨制石器。关于磨盘的制作,相对于有足磨盘而言,无足磨盘更容易加工。如果能够找到厚度合适的石料,仅对周缘稍作打击即可使用,而对平面形态的打击远比给磨盘减薄容易。从这一角度而言,显然有足磨盘的加工难度要大得多。与磨盘相比,磨棒的加工成功率更低。这与选料时一般多选择长条状石料进行打制有关系,这种长条状形态与宽厚的大型石料相比,更容易由于受力不均匀而发生非意愿破裂。通过模拟打制实验,我们认为海岱地区在后李文化时期即出现了手工业专业化,有专门的匠人对这类石器进行加工,制作难度很大的有足磨盘的出现即是很好的证据。     

  通过使用实验我们发现,磨盘与磨棒配合并不像许多学者认为的那样,可以有效地对粟、黍进行脱壳,而恰恰是磨粉效果很好。与之相对应的是,杵臼可以很好地完成给粟、黍脱壳的任务,且完整率较高,使用一定粗度的木杵舂捣时效果更好。当然这只是我们依据所做实验得出的初步推论,石料性质及被加工物数量这些参数对实验结果是否构成很大影响还需今后进行验证。通过研磨橡子、黄豆、小麦等以磨粉为目的的实验,我们发现研磨橡子效率是最低的,这与橡仁的坚硬程度及富含油脂有很大关系,通过效率评估,我们认为史前时期采集加工橡粉显然不是很好的生计模式,应该是在其他食物资源相对匮乏时不得已的一种权宜性应对策略。加工黄豆与小麦的实验则表明,如以磨粉为目的,则磨盘、磨棒组合要比杵臼效率更高,且损耗率更低。加工水稻,则情况有所不同,磨盘、磨棒配合可以为水稻脱壳,与加工粟、黍相比也能保持较高的完整率,但效率明显不及杵臼,特别是使用木杵时效率更高。此外,对于有足磨盘我们专门进行了使用实验,并未发现其足部的存在对使用效率有明显的影响,因而说明,特意加工出足部并不是使用方面的要求,可能更多是象征层面的意义。正如列维·布留尔(Lucién Lévy-Brühl)在《原始思维》一书中所言:“人的手制造出来的物品也根据它们所具的形状而具有各种功能,由此引申出去,这些物品的形状中的最微小的细部也有自己的意义,这意义有时还是决定性的……我们见到了这样一种积极的信仰的直接结果,这就是相信与形状相联系的物体的神秘属性,相信那些可以靠一定的形状来获得的属性。”     

  由使用实验对磨盘类工具功能的评估引出的一个很重要的问题,即海岱地区乃至整个中国及世界范围内先民的饮食习惯,即粒食系统与粉食系统的关系。就世界范围来看,西亚、中亚、南亚、北非、欧洲及美洲等广大地区从史前时期开始直至罗马时代或更晚时期都是以粉食为饮食习惯的区域,东亚的日本列岛在整个绳纹时期也基本是粉食习惯,直至弥生时代,随着水稻等作物的传入,才开始了以粒食为主的传统,直至现在依然如此。而朝鲜半岛,史前时期情况则比较特殊,基本可分为三大部分:一部分人群与日本类似,以研磨采集物为粗粉或细粉作为主食,主要分布于东南部。另一部分由于水稻的传入(虽然近年有学者认为朝鲜半岛的水稻有可能是本土起源,但大部分学者仍然认为其水稻与中国有关),而改为粒食习惯,主要分布于西海岸地区。还有一部分由于中国北方谷物栽培技术及食物加工工具的传入(主要为粟黍类与鞍形磨盘),而改为将谷物加工为粉末而食的粉食传统,主要分布于北方地区。     

  根据使用实验,我们推测海岱地区在大汶口文化之前也一直是以粉食习惯为主的,另外还有少部分区域是以食用水稻为主的粒食传统,但所占比例较小。粉食系统包括研磨坚果类及谷物类(主要为粟、黍)两种类型,两种类型在不同社会阶段所占的比重可能有所差异,而磨盘、磨棒就是配套的加工工具。喇家遗址出土的粟粉面条及五堡墓地发现的粟粉饼为我们提供了古人食用谷物粉的方式及直接证据。特别是喇家遗址面条中发现了大量粟及黍外壳硅酸体,分析样品中每克包含黍壳硅酸体近十万个,粟壳硅酸体也近五万个。由此可见,当时的面条是将小米与谷壳同时粉碎食用的。此外,冀西山区很多地方在 20 世纪 70 年代以前一直保留着将粟研磨成粉制成粟粉饼而食的习俗,还有个别区域将粟粉制成一种半固体状“搅粥”来食用,也有将黍粉制成年糕状物质来食用。这主要是由于当时粮食产量较低,不能维持日常生活所需,将粟脱壳蒸米饭成为一种奢侈,而包含粟壳在内的粟粉饼或“搅粥”不但能使有限的粮食满足更多人食用,而且这种固体状形式相比稀粥状态可以给人更长时间的饱腹感,所以更适合从事体力劳动的人。营养学研究也表明,如果谷物颗粒变小,会延缓食物在肠道中运行的速度。如此,我们可以得出推论,即使收获物的数量一定,把谷物磨成粉状仍可以增加可食用物质的相对数量,这对于生产能力有限的先民来说,无疑是十分经济和有效的方法。实验证明,脱壳比磨粉更加省时和经济,按照最佳觅食模式的理论,脱壳比磨粉在特定时间内的卡路里回报值更高。但相对于流动性极强的狩猎采集人群,定居社会更需要增加单位面积内定量收获物的相对值。因而,只有牺牲单位时间内的卡路里回报值,即采取更加耗时的碾磨工序对谷物进行加工。我们认为这就是粉食习惯得以存在的重要原因。此前也有学者根据我国史前时期磨盘、磨棒形态以及炊具陶器中主要器形的特征详细论证了粉食习惯的存在。从龙山文化开始,磨盘类工具的锐减及衰落,说明饮食习惯可能发生了很大变化,即由粉食逐渐转向粒食,具体而言即使用杵臼给水稻、粟、黍等脱壳而粒食。正像许多学者所指出的,虽然石、陶杵臼发现的数量很少,但当时可能存在着大量的木杵臼或地臼,三代时仍有“断木为杵,掘地为臼”的记载。通过我们的实验,也确实证明了木杵的效率及加工质量优于石杵,且木相对于石更易获得,更易加工。因而我们相信史前时期确实存在大量的木杵类工具,但由于保存的问题,很少能发现罢了。三代时期以粟、黍为主食的粒食传统已在北方绝大多数区域普遍流行,这在很多文献中都可见到描述。比如《诗经·大雅·生民》中的“或舂或揄,或簸或蹂。释之叟叟,烝之浮浮”,很形象地记载了当时对谷物的加工及炊煮方法。而后最晚从汉代开始,由于小麦在北方的大量普及以及转磨的传入,又转为以小麦为主食的粉食传统,一直延续至今。     

  依据操作链概念,我们对海岱地区史前时期不同阶段的考古标本重点进行了工艺学观察。后李文化时期至大汶口文化时期,对于磨盘及磨棒的生产,基本都对工具进行过打击整形,并且绝大多数工具还通过琢打进行过精细加工,很少发现直接利用自然原石进行使用的实例。龙山文化时期磨盘及磨棒已呈衰落之势,仅在海岱文化区的周边有所分布,其制作工艺是否也随之衰退,还不得而知,有待今后进一步研究。     

  通过微痕分析与淀粉粒分析,我们基本厘清了海岱地区从后李文化至大汶口文化时期磨盘类工具的功能,即在近 4000 年的发展过程中,此类工具一直是一种多用途工具,主要用来加工坚果及谷物,可能还用来加工豆类。可见对于坚果的加工正像刘莉所分析的那样,一直是磨盘类工具的一个主要功能,甚至在某些遗址中一度占据绝对优势,比如西河及东贾柏等遗址。由此可见史前时期采集食物尤其是坚果类物质在生计系统中一直占据很重要的地位,即使在农业已经很发达的大汶口文化时期,仍是先民食物构成的一个很重要的部分,但与后李及北辛时期相比,坚果采集在当时生业模式中所占比例明显下降,可能暗示了农业经济的发展已经颇具规模。另外一个有意思的问题就是,我们认为磨盘类工具并不用于水稻的加工,尽管我们的模拟使用实验表明其可以用来加工水稻,但从北辛时期即开始出现的杵臼类工具由于其更高的效率,可能是水稻脱壳更为理想的工具。     

  白石村及北阡遗址发现谷物类淀粉粒的结果反映出胶东半岛史前时期的贝丘遗存并不是此前大多数学者认为的那种低级的采集渔猎生计模式,至迟到大汶口文化时期可能已经开始农作物的种植。       

  经过上述对磨盘类工具不同角度的分析,我们对于海岱地区史前时期不同阶段此类工具的加工、使用及再利用等基本情况有了较为全面的认识。特别是通过微痕分析及淀粉粒分析的手段对其功能有了更加客观的理解。但由于时间等客观条件的制约,本书仅进行了比较初步的基础性研究,结论也仅根据笔者进行的实验而产生,难免有偏颇及谬误之处。确切而言,通过研究,虽然说解决了一些问题,但也发现了很多问题,有待于今后进一步研究来证实或更正。 

  本文由董苗 摘编自 王强 《海岱地区史前时期磨盘、磨棒研究》。内容有删节、调整。 

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