原標題：蘭大環境考古團隊最新研究成果——將人類最早系統燃煤歷史推前約一千年

董廣輝教授等在吉仁臺溝口考察採樣。（資料圖）

尼勒克縣城附近的喀什河河道。 （本文圖片均由蘭州大學提供）

　　新疆伊犁尼勒克縣，喀什河河邊，十幾米高的斷崖上顯露出黑褐色斜向紋理的岩石。當夏季氣溫較高時，裸露的煤炭偶爾還會發生自燃，升起縷縷青煙。三千多年前的古人，是否同樣看到如此景象，從而受到啟發，開始使用煤炭作為燃料？

　　近日，在蘭州大學資源環境學院董廣輝教授的指導下，該學院博士生仇夢晗牽頭，聯合新疆維吾爾自治區文物考古研究所、中國人民大學等研究機構的科研人員，在《科學·進展》期刊合作發表了題為“最早系統開發煤炭燃料推前至距今約3600年”的研究成果。該項研究通過多學科證據，深度揭示了中國新疆伊犁尼勒克縣吉仁臺溝口遺址先民自3600年前起系統利用煙煤燃料的內涵，將人類最早系統燃煤的歷史推前了約一千年。

　　缺失實證，史前時代系統開發燃煤行為成謎

　　在舊石器晚期的歐洲和新石器早期的中國北方，煤炭就已被用來製作裝飾品，比如考古學家在瀋陽新樂遺址中發現了大量距今約六七千年前的煤精製品。但是煤作為燃料被系統開發，則晚得多。

　　在近期的研究中，國外學者在地中海東部青銅時代墓葬中的人牙上檢測到一種有機殘留物，這種物質一般被認為是褐煤燃燒才能産生的。而它之所以會出現在人的牙齒上，可能是因為長期將褐煤燃燒所産生的煙塵吸入到口腔後的殘留。這一發現表明，褐煤可能自距今3400年前起在地中海東部地區被燃燒利用。但遺憾的是，直接的考古學證據仍然缺失。

　　基於考古學證據和文獻記錄，世界公認最早系統開發利用煤炭作為燃料的可靠證據來自漢代的中國。儘管戰國時代的中國（距今2426—2171年）和古典時期的希臘（距今2460—2273年）似乎就已經掌握了煤炭可供燃燒的相關知識。

　　總而言之，有關史前時代系統開發煤炭燃料的直接證據始終缺失，直到中國新疆伊犁尼勒克縣吉仁臺溝口遺址的考古發掘工作浮出水面。

　　2015年，新疆維吾爾自治區文物考古研究所開始對吉仁臺溝口遺址和墓地進行考古挖掘，發現了煤炭的使用，還發現了冶銅活動的相關證據。截至2020年，新疆文物考古研究所聯合中國人民大學對吉仁臺溝口遺址進行了系統的考古發掘，清理出土了豐富的考古遺存，其中包括中國新疆史前時代最大的單體建築和規模宏大的高臺墓葬。這些發現表明，吉仁臺溝口遺址很可能是該時期伊犁河上游地區的一處中心性聚落。

　　“中國人民大學的韓建業教授知道我們有一個出色的環境考古研究團隊，擅長動植物遺存分析、同位素分析，也可以做測年、元素分析等多項工作，所以推薦我們到考古工地合作開展研究。”董廣輝説。

　　透物見人，多學科還原史前煤炭系統開發利用圖景

　　吉仁臺溝口遺址在伊犁河的一條主要支流——喀什河出山口右岸的臺地上，北、東、西三面環山，河流向南出山流入尼勒克谷地。背靠山脈、面向平原，造就了吉仁臺溝口得天獨厚的地理環境。

　　“吉仁臺溝口遺址是一處青銅時代大型聚落遺址。放眼整個新疆，史前時代的聚落性遺址都十分珍貴，大部分遺址都以墓葬為主。相比于墓葬，聚落遺址能夠為我們提供更立體、豐富的人群生活信息。”仇夢晗説。

　　研究團隊通過大量對吉仁臺溝口遺址進行碳十四測年，並利用貝葉斯模型對年代數據進行統計分析，將遺址主要的人類活動厘定為兩個時段，即距今4500—4300年（早期）和距今3600—2900年（晚期）。其中遺址的主體屬於晚期階段，大量的煤炭遺存廣泛出土于這一時代的文化地層中。

　　在遺址中，有成堆放置的煤炭，一般分佈在房址的周邊，這很可能是古人有意為之，方便隨時取用。在房址的地面上，有時候會發現灰色的煤灰，還有一些沒有完全燃燒的煤，在一些爐子和房址的火塘裏也存在煤渣。

　　“我們當時非常好奇一件事，煤從哪取得？帶著這個疑問，我們在遺址周邊展開調查，發現有一個村子的後方在冒煙，原來就是露頭煤炭因為高溫出現了自燃，這就給了我們一個很好的提示。”董廣輝説。

　　當時的古人為什麼需要大規模地使用煤炭呢？

　　通過對遺址周邊的自然土樣、遺址早晚兩期不同區域的土樣進行X射線熒光光譜分析，測定土樣中不同元素的豐度，研究團隊發現，遺址晚期地層中的冶煉地點重金屬元素明顯富集。這進一步證實了吉仁臺溝口是當時的區域性冶金中心的判斷，而冶金必然伴隨著大量能源需求。

　　選擇性開採、有計劃地存儲以及生産生活中廣泛地燃燒利用，表明煤炭並非為某一社會階級或某個生産部門所獨據。“在吉仁臺溝口，系統開發煙煤燃料最終促進了一個獨特的複雜化社會的形成。”仇夢晗説。

　　拓寬研究，推進對人類早期用煤的認識

　　在中國伊犁地區，可能是受到了距今4200年前開始的一次全球性氣候惡化事件的影響，距今4200—3800年間的人類活動出現衰退。

　　距今約3600年起，新疆西北部地區形成了更為複雜成熟的生業方式。吉仁臺溝口遺址晚期人群不僅掌握多種農作物的種植和家畜的養殖，還具有制銅工業，顯著增強了社會的複雜化程度和穩定性。社會發展需求、氣候環境惡化共同脅迫史前社會能源轉型。

　　人類活動和環境總是相互影響的。“我們這個研究有兩個有意思的點。一方面，以往的研究大多從動植物利用的視角，去觀察人類是怎樣適應環境的變化，但是這次從燃料的視角揭示了人類面對資源短缺時會做出怎樣的選擇。另一方面，是人類活動對環境的影響，研究團隊在進行土壤元素分析時，發現人的冶銅活動會導致土壤污染，這是典型的人類活動對環境影響的表現。”董廣輝説。

　　在此基礎上，蘭大環境考古團隊將繼續拓寬研究區域，探尋該地周邊甚至更遠的地方是否有新的證據，推進對於早期用煤的時空分佈特徵的認識。同時，還將著眼大量燃煤後産生的環境影響，不只局限于局部的土壤污染，計劃對遺址不遠處的湖相沉積地層展開研究，進一步完善對史前時代煤炭資源利用的認識。（新甘肅·甘肅日報記者 蘇家英 通訊員 法伊莎）