酒在文化中扮演著重要角色。而釀酒技術何時起源、如何產生發展，仍是未解之謎。這是由于酒屬于易揮發液體，難以保存、發現、研究。
近日，中國科學院地質與地球物理研究所、浙江省文物考古研究所聯合美國斯坦福大學，聚焦我國浙江上山文化遺存，利用多種微體化石分析技術，發現了東亞最早酒類釀造新證據，揭示了一萬年前上山遺址稻米釀酒技術。該研究通過氣候、微生物和植物資源的多學科證據，展示了生態與文化因素在早期農業起源中的協同作用，探討了稻米釀酒的技術過程及其與文化、環境的關聯以及這一發現對稻作農業起源與早期社會發展的意義。
該團隊浙江省浦江縣上山遺址采集了12件陶器殘片。這些陶器代表發酵、盛裝和烹飪等用途。樣本采集后，團隊對每個陶器的內表面殘留物以及陶胎、文化層沉積物等標本進行微體化石提取與分析，包括植硅體、淀粉粒和真菌，以確定陶器的使用功能和食物加工方式。
植硅體分析顯示，陶器殘留物和陶土含有大量馴化稻的植硅體。這表明稻米是上山人群的重要植物資源。同時，稻殼和稻葉被用于陶器制作，進一步證明稻米在上山文化中的核心地位。
該研究在陶器殘留物中發現了多種植物的淀粉粒，如稻米、薏苡、稗草、小麥族、橡子和百合。較多淀粉粒表現出酶水解和糊化的跡象表明存在發酵過程。進而，研究發現了大量真菌成分如紅曲霉和酵母細胞，其中一些顯示出典型的生長發育階段。這些真菌與傳統釀造曲酒時使用的真菌種類相關，如紅曲霉是中國傳統紅曲酒釀造使用的主要霉菌。
研究分析了紅曲霉和酵母遺存在不同陶器類型的分布，發現了小口罐中的數量顯著高于用作炊器的罐和用來加工一般食物的大口盆。這表明，陶器類型與特定功能相關，其中小口罐可能專門用于釀造發酵酒。
同時，在數量和種類上，土壤中天然存在的微生物種群與陶器上的發酵微生物群存在顯著區別。這一差異可以排除陶器上的微化石遺存是埋藏后形成的可能性。顯微鏡觀察記錄的紅曲霉和酵母菌不同發育階段，如閉囊殼、菌絲、酵母芽殖的各種形態，是在活性發酵過程或存儲于發酵容器時形成。 因此，真菌的發育形態能夠反映出它們在特定溫濕度條件下的活動，而這些條件在一般土壤埋藏過程中無法滿足。
進一步，為探討發酵過程可能造成的微植物和微生物的形態變化，該研究使用稻米、紅曲霉和酵母菌模擬傳統的發酵過程，并將實驗結果與陶器樣品中的微化石特征進行比對。結果表明，上山遺址陶器的真菌遺存和現代發酵產生的真菌形態高度一致，尤其是紅曲霉閉囊殼和菌絲特征以及酵母菌的芽殖形態。這證實了該團隊對上山酒遺存鑒定的可靠性。
上述研究表明，在稻米馴化早期階段，上山人群采用廣泛的生計策略并使用陶器，特別是利用小口罐來釀造以紅曲霉為主要糖化劑的稻米曲酒。這一釀造技術在上山文化早期出現，與稻米馴化和全新世早期溫暖濕潤的氣候相關。馴化稻為釀造發酵酒提供了穩定資源，而有利的氣候條件為真菌生長提供了理想的環境條件，從而促進酒精發酵技術的發展。研究認為，這些酒精飲品可能在儀式性宴饗活動中扮演了重要角色，凸顯酒精飲品作為人群交往及人神溝通儀式的媒介功能。稻米酒的這一特殊功能或是推動新石器時代中國水稻廣泛種植、利用和傳播的重要因素之一。
水稻馴化和稻米釀酒是東亞地區農業和食物文化的重要組成部分。研究上山文化的稻米釀酒證據，可以追溯東亞農業起源和早期飲食文化的形成過程。這對剖析水稻馴化路徑和技術演變乃至世界農業和釀酒史具有重要的填補性價值。這一研究揭示了早期稻米釀酒的復雜性與創新性，為探索東亞地區稻作農業的起源、早期社會結構和技術傳播提供了重要的科學依據。
12月10日，相關研究成果在線發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
遺址位置和出土文物
上山文化早期陶器與食物生產-消費過程重建
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