《International Journal of Osteoarchaeology》:Stable Isotope Research for Human Bioarchaeology in Southeast Asia: A Review of Research Trends, Gaps, and Opportunities
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尽管已有越来越多的研究对考古材料开展同位素分析,但世界某些地区和一些研究焦点仍存在研究不足与代表性不足的问题。东南亚便是其中之一。与其他地区相比,东南亚的生物考古学(bioarchaeology)研究建立时间相对较晚。为应对上述问题,本研究通过结合文献计量学(
尽管已有越来越多的研究对考古材料开展同位素分析,但世界某些地区和一些研究焦点仍存在研究不足与代表性不足的问题。东南亚便是其中之一。与其他地区相比,东南亚的生物考古学(bioarchaeology)研究建立时间相对较晚。为应对上述问题,本研究通过结合文献计量学(bibliometric)与内容分析方法,对东南亚地区人类遗骸稳定同位素(stable isotope)分析的相关已发表文献进行了综述(纳入源文献n = 37)。本分析与综述的关键结果显示,尽管与国家匹配的作者署名率和开放获取(open access)率随时间推移而增加,但某些地区仍存在代表性不足的情况。此外,尽管许多研究讨论了成岩作用(diagenesis)与样本完整性的问题,但仅有37.8%的研究直接对其样本进行了成岩变化(diagenetic change)评估。在研究机遇方面,该地区在连续取样(serial sampling)或配对组织(paired tissue)研究、大数据(big data)方法以及关于伦理与公平(ethics and equity)的更广泛讨论方面尚存空间。上述结果受到若干方法论限制的影响,包括仅限于英文发表文献。展望未来,东南亚的稳定同位素研究应优先实施质量控制(quality control)措施与成岩作用评估,并应与当地研究人员(local researchers)及后代社区(descendant communities)开展合作。从广义而言,本综述为该地区的同位素研究提供了出发点。
1 Introduction
生物地球化学分析,特别是稳定同位素分析,已被证明是生物考古学家工具箱中一种强有力的工具。此类分析可提供有关饮食、气候和迁移率的信息,涵盖饮食贡献、居住迁移与亲缘模式、季节性以及断奶等细致主题。尽管这些分析能够提供的潜在数据量丰富,但东南亚地区目前开展的同位素研究相对较少。尽管该地区自20世纪60年代以来就已开展考古科学研究,但生物考古学研究直到1990年代才开始,而第一项同位素研究直到2000年代才进行。以往研究已确定迁移与流动性、生物社会对环境变化的适应、人口变化以及古代健康与疾病模式是该地区的主要生物考古学研究主题,而这些主题均可在一定程度上通过稳定同位素方法加以评估。本文呈现了对东南亚地区生物考古稳定同位素研究的现有文献进行的文献计量内容综述,旨在识别研究趋势与空白,并探讨稳定同位素分析在该地区生物考古学中的研究机遇。本综述并非旨在成为详尽的系统性综述,而是对该领域现有文献的范围进行广泛分类。据作者所知,这是该地区此类综述的首篇,尤其在岛屿东南亚地区。
2 Background
2.1 Stable Isotope Applications
稳定同位素分析已成为人类生物考古学中一种成熟的方法,基本原理是“人如其食”。碳(C)、氮(N)、硫(S)、氧(O)、锶(Sr)和铅(Pb)等同位素已被广泛应用于骨骼或牙齿等组织,分别用于推断古饮食、古迁移、古气候、营养级及人类铅暴露等。不同组织的代谢特性决定了其时间分辨率:牙釉质无细胞且一旦形成便不再重塑,反映的是取样时的早期生活信息;而骨组织会缓慢重塑,反映的是生命最后数年的平均值。骨胶原蛋白主要反映饮食蛋白,而碳酸盐则代表更广泛的整体饮食。近年来,针对特定单体氨基酸的化合物特异性同位素分析也被用于重建断奶模式等。同位素分析通常分为整体取样和序列取样:前者提供组织的平均同位素值,最适用于群体层面;后者则从同一样本获取多个数值,能够提供个体层面的时间序列信息。结合多组织或多指标(如骨与牙配对)能够比较早期生活与后期生活的变化,从而更全面地重构生命历程。
2.2 Diagenesis and Sample Quality Control
成岩作用是指身体组织在埋藏环境中发生的生物、化学和物理变化,对建立在生物成因值假设上的稳定同位素分析构成挑战。成岩作用具有高度变异性和相互关联性,受土壤pH值、水文学、温度等外在因素及组织孔隙度、密度、矿化程度等内在因素共同影响。牙釉质因低孔隙度而具有极强的抗成岩作用能力,可保存长达数百万年的真实生物成因同位素值;而骨生物磷灰石碳酸盐则较磷酸盐更易受影响。质量控制不可或缺:对胶原蛋白需检测碳氮比(C:N)与产率(%);对生物磷灰石则需通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)等手段检测碳酸盐与磷酸盐比(C:P)及产率(%)。任何情况下都应进行某种程度的质量控制或成岩作用评估。
2.3 Ethical Considerations
关于人骨使用与破坏的伦理考量同样重要。破坏性分析主要涉及长期样本保存与对人骨尊严的尊重两大问题,同时还涉及后代社区、权力动态及数据共享等关切。东南亚地区关于人骨的文化理念极为多样,伦理标准也因此存在显著差异,研究者需对此保持敏感。
3 Materials and Methods
研究通过Google Scholar于2026年1月检索文献,仅纳入2025年12月前以英文发表的同行评审文章、书章等,且样本必须为东南亚地区考古 Homo sapiens 的人骨,研究须包含稳定同位素分析并呈现原始数据。排除非人样本、现代样本、古人类研究、综述及未展示同位素数据的文献。数据归纳为书目、发表、遗址、研究与同位素五类变量,并在Excel与R Studio中使用“Tidyverse”、“janitor”和“ggplot2”软件包进行分析。“伦理考量”变量涵盖对破坏性质的明确讨论、挖掘或分析许可的提及、伦理审查委员会(IRB)的参与以及与当地后代社区的合作。
4 Results
通过筛选最终纳入37项研究。其中75.7%为同行评审期刊文章,主要发表于Journal of Archaeological Science、Asian Perspectives等。第一作者机构多来自澳大利亚、美国或英国,仅2位第一作者拥有与材料所在国匹配的机构署名,18项研究(48.6%)至少含一位该国作者。仅37.8%的研究明确提及许可或批准,5.4%讨论了分析的破坏性。24.3%的研究为开放获取。
研究产出在区域间分布不均:未发现来自文莱或新加坡的研究,泰国达14项;东南亚大陆国家占70.3%,岛屿东南亚占27.0%。47个遗址中多数仅一项研究涉及,最高达5项。研究主题集中于古饮食(53.7%)与古迁移(34.1%)。样本量中位数个体数为18(按研究计)或7(按遗址计)。除两项外均为整体取样;仅5项使用配对组织。最常见的分析为牙釉质碳、氧、锶同位素;未发现硫同位素分析,仅一项涉及锌同位素。37.8%的研究直接评估了保存或成岩变化,18.9%的研究对此完全未予讨论。
5 Discussion
5.1 Research Trends and Gaps
5.1.1 General Research Trends and Themes
与土耳其等国相比,东南亚稳定同位素研究数量明显偏低。岛屿东南亚仅10项研究,远低于东南亚大陆的26项。多数研究关注生计模式与居住迁移,但整体取样占绝对主导(除两项外),限制了时间分辨率;配对组织方法应用极少(仅5项),存在明显的方法论拓展空间。
5.1.2 Preservation and Diagenesis
尽管许多研究提及东南亚遗址保存不良甚至胶原蛋白提取失败的经验,但仅37.8%直接评估了样本质量。新近研究表明,牙釉质碳酸盐也可能受污染(如越南考古野猪样本中釉质碳酸盐部分超过10%受污染),且骨胶原保存良好并不意味着生物磷灰石未受影响。因此,质量控制应成为常规。泰国Ban Non Wat等遗址已开展成岩作用实证研究,为区域提供了重要参照。
5.1.3 Ethics and Equity
与国家匹配的作者署名率虽低但呈改善趋势。由于稳定同位素分析依赖昂贵质谱仪与专门实验室,对当地科学家而言成本高昂,易出现“直升机研究”。仅37.8%明确提及许可或批准,5.4%讨论破坏性。虽然多数成果可在线获取,但仅24.3%为开放获取,而开放获取费用(APCs)对中低收入国家研究者构成负担,需在开放传播与公平性间取得平衡。
5.2 Research Opportunities
5.2.1 Big Data and Open Access
随着数据积累,“大数据”方法(如IsoArcH平台)与“同位素景观”(isoscapes)构建的潜力日益显现。未来研究应积极将数据归档于开放平台,以提升东南亚研究人员的可及性与公平性。
5.2.2 Serial, Integrated, and Multiproxy Analyses
多数研究仅分析两种同位素,未来可加强多指标整合以澄清矛盾、克服单一同位素局限。序列取样与配对组织方法仍待拓展(仅1项断奶研究,2项非整体取样)。多元代理方法(如结合古病理学与墓葬考古)有助于构建更全面的生命史模型。此外,δ
88/86Sr与δ
66Zn等非传统同位素以及硫同位素分析亦具前景,但硫分析需保存胶原蛋白。
5.2.3 Diagenetic Issues
未来研究应明确报告成岩作用与质量控制评估,方法视样本类型与环境而定,但不应假定其不存在。
5.2.4 Ethics and Collaboration
伦理考量应从研究设计阶段即纳入,并保持公开透明。外国研究者应反思自身立场,积极建立与当地研究者及后代社区的真实长期合作关系。
5.3 Limitations and Future Directions
本综述仅基于Google Scholar与英文文献,可能遗漏灰色文献、非英文成果及未索引研究,导致作者署名与区域研究被低估。部分变量被归入宽泛类别,损失了细节。未来可对其他生物考古学方法或主题开展类似分析,或纳入东亚、南亚等区域比较。
6 Conclusions
东南亚稳定同位素研究正在迅速扩展,但仍需在大数据、序列/多组织分析、非传统同位素及加强合作等方面持续成长。只要坚持负责任且合乎伦理的研究实践,该地区稳定同位素研究具有广阔前景。