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秦代花粉破译兵马俑烧制谜团

来源:北京青年报
摘要:秦始皇陵兵马俑自出土以来,关于其造型、烧制工艺、排兵布阵等,一直是众多学者解不开的谜。来自中国科学院植物研究所的研究人员另辟蹊径,通过对兵马俑身上的花粉进行深入分析之后发现,兵马俑中的武士俑和马俑是在不同地点制作的,而且马俑的取材地点更接近于秦始皇陵。这为解开兵马俑的身世之谜提供了新线索。■真人真......

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  秦始皇陵兵马俑自出土以来,关于其造型、烧制工艺、排兵布阵等,一直是众多学者解不开的谜。来自中国科学院植物研究所的研究人员另辟蹊径,通过对兵马俑身上的花粉进行深入分析之后发现,兵马俑中的武士俑和马俑是在不同地点制作的,而且马俑的取材地点更接近于秦始皇陵。这为解开兵马俑的身世之谜提供了新线索。



  ■真人真马大小的兵马俑如何烧制,至今谜团未解



  1974年2月,当地农民在秦始皇陵东侧1.5公里处打井时偶然发现了与真人真马一样大小的兵马俑。从此,埋藏了2000多年的秦始皇兵马俑坑得以重见天日。近8000个陶质陪葬武士俑和兵马俑,排列成阵、气势磅礴。武士俑平均高度1.8米,马俑高达1.5米,体长2米。没有高超的造型技巧和烧制技术根本无法完成如此逼真的兵马俑的烧制。



  但是直到今天,依然没有发现烧制兵马俑的窑址。这些真人真马大小的兵马俑究竟是如何烧制出来的?是在发现兵马俑坑的地方烧制完成,还是在别处烧制然后运送到秦陵的呢?兵马俑有的地方厚,有的地方薄,同时放到窑里烧,火候如何掌握?泥巴掺和石英砂的比例如何掌握?诸如此类的技术问题,至今依然是一个又一个的未解之谜。



  考虑到兵马俑体积庞大,不方便运输,有一种猜测认为,兵马俑是原地制坯、原地烧制的。



  ■通过分析兵马俑碎片中的花粉,科学家发现武士俑和马俑在不同地方烧制



  近日,来自中国科学院植物研究所的胡雅琴博士,通过对兵马俑身上的花粉进行深入分析之后发现,秦始皇陵的武士俑和马俑是在不同地点制作的,而马俑的制作地点更接近秦始皇兵马俑坑。



  在接受本报记者采访的过程中,胡雅琴给我们描述了这样一个场景,一些植物在2000年前秦始皇统治中国之时正处于开花时节,花粉在空中飘舞,一些花粉在泥土中沉积下来。可是,这些花粉由于人为活动和微生物的干扰,以及其他物理作用的破坏,很难保存下来。相反,当泥土被用来烧制成兵马俑后,花粉处于一种稳定的状态,反而不容易被破坏。



  可令人惊讶的是,兵马俑经过了高温烧制,难道花粉在高温作用下也不会被破坏吗?胡雅琴解释说:“兵马俑烧制过程中,温度可能上升到了1000多摄氏度,花粉大部分都被破坏了,不过,古代工匠在烧制兵马俑时,可能对头、手等身体不同部位采用了不同的火候,某些比较厚的部位,可能没有完全烧透。在秦陵兵马俑博物馆提供的6个兵马俑碎片样品中,仅有两个样品提取出了花粉。比如一个花粉样本就是从马俑的马鬃部位提取出来的。而且花粉有一层由孢粉素组成的外壁,它是一种复杂的碳、氢、氧化合物,它能耐酸、碱,极难氧化,在高温下也难溶解。”



  ■马俑的烧制地点相比武士俑更接近于秦始皇陵



  胡雅琴把提取出来的花粉在显微镜下进行观察,一共识别并复原了32种不同类型的花粉。胡雅琴说,在武士俑上发现的花粉大多来自于草本植物,如芥菜和卷心菜,除此之外,还有山艾树和蒿草等植物种类以及昆诺阿藜、菠菜、甜菜等开花植物家族。而在马俑上发现的花粉则大多来自于松树、粗糠柴、银杏等树种。



  而且胡雅琴还把从秦始皇兵马俑坑土层中提取出来的花粉和从兵马俑碎片中提取出来的花粉分别进行了对比,结果发现,相比取自武士俑的花粉,取自马俑的花粉与取自兵马俑坑土层中的花粉类型更相似。



  由此,胡雅琴得出这样一个结论,马俑是在秦始皇陵周围就近取材制作的,而武士俑则是在距秦始皇陵较远的地方制作的,可究竟是在什么地方制作的,目前还没有定论。



  通过花粉研究是否就能破解兵马俑烧制过程中的种种谜团呢?比如推测出烧制兵马俑的温度、原材料取自何处等等。



  胡雅琴称,目前这也是一种尝试。她希望能利用孢粉学的研究,为破解兵马俑的种种谜团提供更多的线索。“最理想的状况是,可以在野外找到一个地方,从土层里面提取出花粉,然后与兵马俑碎片中提取出的花粉进行对比,如果类型相似,极有可能就是当年烧制兵马俑的地方。”胡雅琴说:“不过,实际操作起来非常不容易,涉及到野外取样,花粉受到的人为干扰也很多。”



  ■有科学家曾经通过微量元素分析,推断出兵马俑烧制系就地取材



  实际上,兵马俑究竟在何处烧制,也一直是考古学家和有关学者孜孜以求的问题。



  早在2002年,郑州大学的高正耀教授与中国科学院高能物理研究所、北京师范大学物理系以及陕西省秦陵兵马俑博物馆的相关人员一起,通过对兵马俑样品中的微量元素进行分析,也曾推断出兵马俑的烧制窑址应该就在秦陵附近。



  当时,研究人员在秦陵周围10公里的范围内,选取了20个不同地址、不同深度的土壤样品,2个耀州瓷胎样品,以及83个兵马俑样品,然后对样品中的32种元素进行测定,尤其是对La、Lu、Co等28种微量元素的含量进行了分析。因为微量元素是不能人工控制的,而且基本上不受工艺过程的影响,可以更真实地反映原料产地的特征。



  研究人员通过分析发现,兵马俑原料与秦陵附近的垆土层关系密切,而与该处黄土层关系稍远,与耀州瓷胎更远。如此推断出,烧制兵马俑可能是就地取材。



  本版图文选自本周《北京科技报》



  ◆背景知识



  ■孢粉学可用于寻找罪犯



  胡雅琴把孢粉学应用到兵马俑的研究中,孢粉学是研究植物的孢子、花粉(简称孢粉)的形态、分类及其在各个领域中应用的一门科学。



  古孢粉学或称地质孢粉学主要为地层对比、寻找有关矿产,尤其是煤和石油以及其他陆相沉积矿产服务。还应用于古生态、古环境、古地理、古气候学的研究。通过孢粉的对比,可以推测出当时地质年代的大气温度、降水量、植被组成等。



  农业孢粉学用于土壤、养蜂、动物粪便等方面的分析,以解决土壤形成环境,蜜源植物的来源及寻找食草动物、食虫动物间食物链的组成及其相互关系以及虫媒花的媒介等。



  医学孢粉学则可以用来寻找某些致病孢粉及其治疗,同时还能在法医学中作为寻找罪犯、判定犯罪现场等的线索,作为治罪的重要证据。
作者: 2007-2-22
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