#我国科学家突破人工合成淀粉技术# 人工合成淀粉新突破，“喝西北风”成为fashion的时代还远吗？
近日，我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术，这是我国继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
这是我国科学领域的第二次巅峰突破，合成的可是淀粉这种复杂有机物，这也是我们粮食的主要成分！
这真的是 颠覆性科技，“喝西北风”也许会成为fashion（哈哈）！今天就来和大家解读下这份重大的科技突破~
01，此次合成的特点
—————————
这篇论文题目是《Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide》
从题目中可以看出，这个合成最大的特点是：不使用细胞（cell-free）。因为在自然界中，用细胞是可以从二氧化碳来合成淀粉的，相信你一定知道，这就是著名的光合作用嘛。
但是，光合作用的问题是，必须要有叶绿体的细胞生物才能完成，对于地球上绝大多数生物来说，这就是植物以及部分动物，那要求就非常的多了。
而这次研究的特点就是：纯工业/实验室合成。
这个研究的路线图如下：
简单的说一下，这个实验的做法是：
首先将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇。
然后甲醇被转换成为三碳
接下来是三碳合成六碳
最后，聚合成为淀粉。
和标准天然淀粉对比，其结构基本一致
无论是吸收峰，还是核磁共振信号，都佐证了这种合成和天然淀粉非常接近了。
下图是合成的淀粉实物图。
02，淀粉合成的意义
————————
淀粉合成的意义，我们从小往大来说：
1，步骤简单
这次合成只需要不多的步骤，而与之对比，自然界中生物从二氧化碳合成淀粉，需要大约60个生化反应，且需要复杂的生理调节。
而这个人工合成，大概11个步骤。
这里需要特别注意的是，科学家们并不是将60多步删删减减，就得到11步，而是重新设计出了一条路。他们首先从很多种生物的生物化学反应中，计算出了一条极简路径，但是这个路径是计算出来的，实际操作中各个步骤之间不太兼容，比如所需要的反应条件不太一样。科学家们又通过模块化思维，选择不同的反应过程，才摸索出了这条11步的反应路径。
2，速度快，效率高
这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍
In a chemoenzymatic system with spatial and temporal segregation, ASAP, driven by hydrogen, converts CO2to starch at a rate of 22 nanomoles of CO2per minute per milligram of total catalyst, an ~8.5-fold higher rate than starch synthesis in maize.
理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。这条新路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能，为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
此外，根据报道，其效率也高，自然界合成淀粉的效率约为2%（玉米），而工业合成效率可以达到10%以上。
受天然光合作用的启发，科研人员在太阳能分解水制绿氢的技术上，进一步开发了高效的化学催化剂，把二氧化碳还原成甲醇等更容易溶于水的一碳化合物（也就是C1），完成了光能——电能——化学能的转化，该过程的能量转化效率超过10%，远超光合作用的能量利用效率（2%），也为后续进一步采用生物催化合成淀粉奠定了理论基础。
3，远景
解决农业问题，民以食为天，一直以来，农业问题关乎了人类的生死存亡。而采用这种工业办法，可以解决农业所需的耕地、淡水资源，也能够避免农药和化肥等的使用，改善粮食安全。
我国的耕地面积为150多万平方千米,占国土面积的16%左右，也就是说，不到五分之一，剩下五分之四的国土面积都是不能作为耕地的，这也使得我国的粮食问题一直非常严峻。
有了这种技术，高山峡谷，沙漠，冰原，这些地方都可以成为农业产地。
自古以来我国的漕运体系，都是需要非常忙碌的转运粮食等物资，而有了这项技术，北方甚至更北的地方直接可以生产淀粉了，那南北的差距也可以得到很好的缓解。
4，温室问题？全球变暖呢？
全球变暖可以说是这些年来一直困扰全人类的问题
让很多人一直担忧，而造成全球变暖的核心因素在于二氧化碳这种温室气体。
工业生产，汽车排放等等都是导致二氧化碳增多的因素，虽然植物一直在持续固定二氧化碳，但是还是比不上二氧化碳的排放。
但是有了这种技术，那直接把二氧化碳固定下来，这效率比农业和植物快多了，那是不是温室气体问题就可以解决了？
5，更遥远的未来
空间站，甚至走向宇宙都是可以解决的。过去我们预想中的解决宇宙远行问题，必须携带粮食，要不就是让人类进入冬眠来减少能量消耗。
而即便进入了宇宙深处，只要醒来，那总是需要粮食的。所以才有了很多外星种田的科幻，比如去火星种土豆的《火星救援》。
可是有了人工合成淀粉，那这些问题都可以得到很好的解决，甚至在不毛之地，只要有二氧化碳和相关材料，直接合成淀粉。
比如，火星大气主要是二氧化碳，比例高达96%，那简直是新的粮仓啊。
而且，二氧化碳本身还是人体代谢的废物，可以直接循环起来。
6，一个问题：能量！
淀粉到二氧化碳，是一个逐步放能的过程。
然后葡萄糖再变成二氧化碳
而这一步相当于逆流而上，必然需要能量。
那么，能量从何而来？
其实，和很多人想象的不同，这个研究的重大意义之一，就在于，他们采用的能量就是太阳能。
这也是本文的另一个合作单位中科院大连化物所的“液态阳光”——把太阳能变成液体燃料，科学家们形象地称其为“液态阳光”。这一技术是由中科院大连化物所的李灿院士主导研究。
当然，这里的能耗肯定要超出这个需求，所以需要额外能源。目前研究很多的新能源，尤其是核能了，希望50年能够实现可控核聚变。
最后，我想一定会有人说，这技术离应用还早呢，这是必然的，但是这种重要性，相信谁都看得到。
曾有一个贵妇人质问电的发现者法拉第:“电有什么用呢?”法拉第巧妙地反问道:“新生婴儿有什么用呢?”
ps：不要轻易觉得自己比science聪明哈
论文链接：DOI：10.1126/science.abh4049
#微博新知博主# #微博公开课#
近日，我国科学家突破二氧化碳人工合成淀粉技术，这是我国继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
这是我国科学领域的第二次巅峰突破，合成的可是淀粉这种复杂有机物，这也是我们粮食的主要成分！
这真的是 颠覆性科技，“喝西北风”也许会成为fashion（哈哈）！今天就来和大家解读下这份重大的科技突破~
01，此次合成的特点
—————————
这篇论文题目是《Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide》
从题目中可以看出，这个合成最大的特点是：不使用细胞（cell-free）。因为在自然界中，用细胞是可以从二氧化碳来合成淀粉的，相信你一定知道，这就是著名的光合作用嘛。
但是，光合作用的问题是，必须要有叶绿体的细胞生物才能完成，对于地球上绝大多数生物来说，这就是植物以及部分动物，那要求就非常的多了。
而这次研究的特点就是：纯工业/实验室合成。
这个研究的路线图如下：
简单的说一下，这个实验的做法是：
首先将二氧化碳用无机催化剂还原为甲醇。
然后甲醇被转换成为三碳
接下来是三碳合成六碳
最后，聚合成为淀粉。
和标准天然淀粉对比，其结构基本一致
无论是吸收峰，还是核磁共振信号，都佐证了这种合成和天然淀粉非常接近了。
下图是合成的淀粉实物图。
02，淀粉合成的意义
————————
淀粉合成的意义，我们从小往大来说：
1，步骤简单
这次合成只需要不多的步骤，而与之对比，自然界中生物从二氧化碳合成淀粉，需要大约60个生化反应，且需要复杂的生理调节。
而这个人工合成，大概11个步骤。
这里需要特别注意的是，科学家们并不是将60多步删删减减，就得到11步，而是重新设计出了一条路。他们首先从很多种生物的生物化学反应中，计算出了一条极简路径，但是这个路径是计算出来的，实际操作中各个步骤之间不太兼容，比如所需要的反应条件不太一样。科学家们又通过模块化思维，选择不同的反应过程，才摸索出了这条11步的反应路径。
2，速度快，效率高
这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍
In a chemoenzymatic system with spatial and temporal segregation, ASAP, driven by hydrogen, converts CO2to starch at a rate of 22 nanomoles of CO2per minute per milligram of total catalyst, an ~8.5-fold higher rate than starch synthesis in maize.
理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。这条新路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能，为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
此外，根据报道，其效率也高，自然界合成淀粉的效率约为2%（玉米），而工业合成效率可以达到10%以上。
受天然光合作用的启发，科研人员在太阳能分解水制绿氢的技术上，进一步开发了高效的化学催化剂，把二氧化碳还原成甲醇等更容易溶于水的一碳化合物（也就是C1），完成了光能——电能——化学能的转化，该过程的能量转化效率超过10%，远超光合作用的能量利用效率（2%），也为后续进一步采用生物催化合成淀粉奠定了理论基础。
3，远景
解决农业问题，民以食为天，一直以来，农业问题关乎了人类的生死存亡。而采用这种工业办法，可以解决农业所需的耕地、淡水资源，也能够避免农药和化肥等的使用，改善粮食安全。
我国的耕地面积为150多万平方千米,占国土面积的16%左右，也就是说，不到五分之一，剩下五分之四的国土面积都是不能作为耕地的，这也使得我国的粮食问题一直非常严峻。
有了这种技术，高山峡谷，沙漠，冰原，这些地方都可以成为农业产地。
自古以来我国的漕运体系，都是需要非常忙碌的转运粮食等物资，而有了这项技术，北方甚至更北的地方直接可以生产淀粉了，那南北的差距也可以得到很好的缓解。
4，温室问题？全球变暖呢？
全球变暖可以说是这些年来一直困扰全人类的问题
让很多人一直担忧，而造成全球变暖的核心因素在于二氧化碳这种温室气体。
工业生产，汽车排放等等都是导致二氧化碳增多的因素，虽然植物一直在持续固定二氧化碳，但是还是比不上二氧化碳的排放。
但是有了这种技术，那直接把二氧化碳固定下来，这效率比农业和植物快多了，那是不是温室气体问题就可以解决了？
5，更遥远的未来
空间站，甚至走向宇宙都是可以解决的。过去我们预想中的解决宇宙远行问题，必须携带粮食，要不就是让人类进入冬眠来减少能量消耗。
而即便进入了宇宙深处，只要醒来，那总是需要粮食的。所以才有了很多外星种田的科幻，比如去火星种土豆的《火星救援》。
可是有了人工合成淀粉，那这些问题都可以得到很好的解决，甚至在不毛之地，只要有二氧化碳和相关材料，直接合成淀粉。
比如，火星大气主要是二氧化碳，比例高达96%，那简直是新的粮仓啊。
而且，二氧化碳本身还是人体代谢的废物，可以直接循环起来。
6，一个问题：能量！
淀粉到二氧化碳，是一个逐步放能的过程。
然后葡萄糖再变成二氧化碳
而这一步相当于逆流而上，必然需要能量。
那么，能量从何而来？
其实，和很多人想象的不同，这个研究的重大意义之一，就在于，他们采用的能量就是太阳能。
这也是本文的另一个合作单位中科院大连化物所的“液态阳光”——把太阳能变成液体燃料，科学家们形象地称其为“液态阳光”。这一技术是由中科院大连化物所的李灿院士主导研究。
当然，这里的能耗肯定要超出这个需求，所以需要额外能源。目前研究很多的新能源，尤其是核能了，希望50年能够实现可控核聚变。
最后，我想一定会有人说，这技术离应用还早呢，这是必然的，但是这种重要性，相信谁都看得到。
曾有一个贵妇人质问电的发现者法拉第:“电有什么用呢?”法拉第巧妙地反问道:“新生婴儿有什么用呢?”
ps：不要轻易觉得自己比science聪明哈
论文链接：DOI：10.1126/science.abh4049
#微博新知博主# #微博公开课#
2018年，诺贝尔奖委员会将生理学或医学奖授予了PD-1的发现者，一种全新的抗癌药。PD-1抑制剂是一款肿瘤免疫治疗新药，被全球癌症病人封了神，不同于手术、放化疗和靶向药，PD-1抑制剂本身并不能直接杀伤癌细胞，而是通过激活病人自身的免疫系统来抗癌。这是最近十年肿瘤治疗领域最大的突破之一。我国癌症患者人数从 2014年的384.4万人增加到2018年428.5万人，预计2030年我国癌症患者人数将增加到569.6万人。
PD-1（程序性死亡受体-1）是免疫T细胞上的一种蛋白，癌细胞通过生成PD-L1这种特殊的蛋白质与PD-1结合，向T细胞释放错误信号，让免疫系统错将癌细胞当作正常组织，任由其“兴风作浪”。抗PD疗法（抗PD-1和PD-L1抗体治疗的简称），则旨在阻断这种信号，使T细胞不会被误导，免疫系统继而能够重新警惕并攻击肿瘤。
PD-1与之前的治疗方式采取的思路完全不一样，如果说原来的靶向治疗、化疗等手段致力于消灭敌人本身，现在的免疫治疗相当于将肿瘤生存的环境给端掉了，不用直接对付肿瘤，肿瘤也活不了。也因此，PD-1抑制剂被称为广谱抗癌药。
由于免疫系统具有记忆功能，因此一旦PD-1抑制剂起效，免疫细胞可以不停地消灭肿瘤，部分患者能够实现五年、十年不复发、不进展，长期生存。在不精准筛选的患者中，PD-1（L1）单药治疗各类实体瘤的应答率一般在10%～30%之间。所谓应答率，指一定时期内肿瘤缩小能持续达到预期值的患者所占的比例。
联合疗法，也被称为“免疫+”，较热门的选择是肿瘤免疫疗法与化疗、放疗或靶向治疗的联合。据美国癌症研究所统计，截至2019年9月，在全球处于活跃状态的PD-1（L1）抑制剂临床试验中，有76%的临床采用联合治疗方案。通过联合疗法，能够把应答率从10%～30%，提高到 40%～50%，甚至 60%～70%。
2018年，君实的特瑞普利单抗成为第一款上市的国产PD-1药物，一周以后，信达的PD-1也并驾齐驱获批上市。两款全球明星药物“O药”与“K药”也先后于同年6、7月分别引进国内。因此，2018年也被称为中国肿瘤免疫治疗的元年。
2019年5月，恒瑞的PD-1在国内获批，适应证为二线系统化疗的复发或难治性经典型霍奇金淋巴瘤。今年恒瑞的PD-1获批了其他国产PD-1没有的两个大适应证：非小细胞肺癌和食管鳞癌。肺癌及食管癌均是中国高发的恶性肿瘤，每年新发病人数预计分别在70万人以上和40万人以上。此次医保谈判，跨国药企全军覆没，恒瑞降价80%谈判成功，四个适应证全部进入医保，恒瑞PD-1 2021年将保持强劲增长势头，占领市场一半以上份额。
超震撼纪录片《人体细胞大战》：https://t.cn/A6qyW7tw
PD-1（程序性死亡受体-1）是免疫T细胞上的一种蛋白，癌细胞通过生成PD-L1这种特殊的蛋白质与PD-1结合，向T细胞释放错误信号，让免疫系统错将癌细胞当作正常组织，任由其“兴风作浪”。抗PD疗法（抗PD-1和PD-L1抗体治疗的简称），则旨在阻断这种信号，使T细胞不会被误导，免疫系统继而能够重新警惕并攻击肿瘤。
PD-1与之前的治疗方式采取的思路完全不一样，如果说原来的靶向治疗、化疗等手段致力于消灭敌人本身，现在的免疫治疗相当于将肿瘤生存的环境给端掉了，不用直接对付肿瘤，肿瘤也活不了。也因此，PD-1抑制剂被称为广谱抗癌药。
由于免疫系统具有记忆功能，因此一旦PD-1抑制剂起效，免疫细胞可以不停地消灭肿瘤，部分患者能够实现五年、十年不复发、不进展，长期生存。在不精准筛选的患者中，PD-1（L1）单药治疗各类实体瘤的应答率一般在10%～30%之间。所谓应答率，指一定时期内肿瘤缩小能持续达到预期值的患者所占的比例。
联合疗法，也被称为“免疫+”，较热门的选择是肿瘤免疫疗法与化疗、放疗或靶向治疗的联合。据美国癌症研究所统计，截至2019年9月，在全球处于活跃状态的PD-1（L1）抑制剂临床试验中，有76%的临床采用联合治疗方案。通过联合疗法，能够把应答率从10%～30%，提高到 40%～50%，甚至 60%～70%。
2018年，君实的特瑞普利单抗成为第一款上市的国产PD-1药物，一周以后，信达的PD-1也并驾齐驱获批上市。两款全球明星药物“O药”与“K药”也先后于同年6、7月分别引进国内。因此，2018年也被称为中国肿瘤免疫治疗的元年。
2019年5月，恒瑞的PD-1在国内获批，适应证为二线系统化疗的复发或难治性经典型霍奇金淋巴瘤。今年恒瑞的PD-1获批了其他国产PD-1没有的两个大适应证：非小细胞肺癌和食管鳞癌。肺癌及食管癌均是中国高发的恶性肿瘤，每年新发病人数预计分别在70万人以上和40万人以上。此次医保谈判，跨国药企全军覆没，恒瑞降价80%谈判成功，四个适应证全部进入医保，恒瑞PD-1 2021年将保持强劲增长势头，占领市场一半以上份额。
超震撼纪录片《人体细胞大战》：https://t.cn/A6qyW7tw
多报了1000岁？内布拉星盘的“出生”年代遭质疑
2020-09-30 07:22:00 来源: 科技日报 作者: 杨雪
内布拉星盘，被联合国教科文组织描述为“20世纪最重要的考古发现之一”。德国考古学家之前的研究认定这块星盘有3600年历史，称其对青铜时期欧洲文明的意义就像英国的巨石阵和埃及的金字塔一样重要。
然而，最近一项发表在《考古信息》杂志上的分析报告质疑了这块星盘的“出生”年代。来自德国法兰克福大学和慕尼黑大学的考古学家表示，与星盘一起发现的文物并没有足够有力的证据证明这块星盘的年代是青铜时代早期。相反，研究人员认为星盘的图案与铁器时代相吻合，使其比现在认定的年代要晚约1000年。
星盘上图案代表什么存争议
1999年，在德国萨安州内布拉市郊的森林里，一次非法挖掘让这块古老的星盘重见天日。德国内布拉星盘的出现堪称近年来欧洲乃至世界考古界的一件大事。
星盘青铜质地，形状近似圆形，表面镶贴各种形状的金片，直径32厘米，中间厚4.5毫米，边沿厚1.5毫米，重约2千克。与星盘同时被发现的，还有青铜制武器，其中剑上的一块桦树皮经碳14测年法推测为公元前1600—1560年。如果内布拉星盘与这些青铜时代的物品年龄相仿，那么它的年龄大约为3600年，它也因此被称为“世界上最古老的星盘”。
整个星盘的构图大致可以分成三部分：一是圆盘边沿对称分布的两条金带，其中一条在发现时已经脱落；二是圆盘底部饰有锯齿边的凹弧；三是位于盘中央的独特星象，尤其醒目的是中间体积较大的圆形和新月形金片，以及位于二者之间偏右上方的7颗呈簇状排列的金色圆点。
星盘的主要发现者、德国考古学家哈拉德·梅勒教授将第二部分的凹弧视为“神船”的标志。并将其与古埃及的“太阳船”神话联系起来，即太阳落山后乘此船夜航，次日复出东方。由此反映当时人们对日地关系和太阳运行的理解。也有学者提出这段凹弧代表地平线或彩虹，因为德国地区在青铜时期极少出现船的艺术主题。彩虹则是当时人们经常描绘的自然主题，北欧神话中，彩虹是连接天地的桥梁。
第三部分的新月形金片和簇状金圆点，几乎可以确定代表新月和昴星团。至于金色大圆形代表什么，目前还存在争议。梅勒和北京师范大学历史学院教授武家璧倾向于代表太阳，认为太阳、新月和昴星团的天象组合反映了当时立法中的一种特殊天象。还有一些学者认为代表满月，或者月食时的月亮。
身世、年龄之谜仍然待解
2014年，联合国教科文组织的专门委员会在韩国光州会议上决定，内布拉星盘被列入“世界记忆遗产名录”。但时至今日，学界对内布拉星盘的真实性、年代、内容和功用仍然众说纷纭，争议不小。
对于它的真实性，熟悉欧洲各个时期文物的德国考古学家舒尔根据形制，认为星盘应出自西伯利亚的萨满教僧人之手，年龄不超过300年，至于上面看似古老的铜锈，乃是现代人的作伪。
武家璧告诉科技日报记者，考古学讲究地层出土，用科学证据来揭示历史事实。地层出土的考古发现，基本是没有疑问的。由于内布拉星盘的采集过程缺乏科学证据，比如没有考古地层单位，没有共层器物等，所以各种合理推测都可以被大胆提出。不过，要想证实某种推测，就必须拿出科学证据。
“目前的理论、方法不成熟，还不能给青铜器测年。”武家璧解释，金属里没有碳，不能用碳14测年法。他认为，即使没有足够有力的证据证明这块星盘的年代是青铜时代早期，现在所提出的“星盘的图案与铁器时代相吻合，使其比现在认为的年代要晚约1000年”也是拿不出科学证据的。
据梅勒介绍，星盘边缘对称分布的两条圆弧（一侧金箔已脱落）表示冬至、夏至的日出日落方位之间的地平夹角82.7°，其数据与星盘出土附近地区的地理纬度非常符合。武家璧认为，目前学界主流观点是可靠的，即星盘来自于3600年前的德国内布拉一带。
与昴星团相关的历法由来已久
在人类早期历法活动中，昴星团受到特别重视，在远古时代的中国、古巴比伦、史前欧洲以及中古时代的亚洲高地等地区，不同文化、不同民族都曾用到它。
昴星团又称七姐妹星团，是离我们最近、最亮、也是最有名的几个疏散星团之一。在北半球晴朗的夜空，用肉眼就可以看到它。通常可以见到六颗亮星，眼力好的话能看到第七颗能见度较低的星。昴星团总共含有超过3000颗的恒星。
如果内布拉星盘上的地平弧段表示了冬至、夏至的日出日落四大方位，那么新月抵近昴星团是否与日出方位有关？
武家璧认为，这一问题与星盘的历史年代或有关联。公元前1600年前后，春分点正好在昴星团附近不远，这表明星盘上日月抵近昴星团的天象对应于日出正东方、日入正西方的春分节气。
这就与梅勒介绍的“出土地点考古发掘测得文化层的碳14年代距今约3600年，以及与星盘一起出土的青铜剑年代——公元前1600年左右”都能对应上。比照古巴比伦历法以春分为岁首的推测，内布拉星盘很可能表现的是“岁首星象”。
那么，除了对应春分，星月抵近昂星团的天象还有没有可能是秋分、冬至或夏至呢？武家璧解释，秋分、冬至和夏至所能对应的时间尺度，与星盘有可能出现的年代都相去甚远，风马牛不相及。
武家璧说，人类不同文明中与昴星团相关的历法由来久远，很难判定谁影响了谁，但这种所谓“昴星团历法”依天象变化而演进的文化轨迹确实存在。他认为，德国内布拉星盘只是这种文化链条中的一环，它所表现的是以新月—昴星团之合为年始的岁首星象。
以往人们对古代埃及、巴比伦乃至上古中国的天文学发达水平有所认识，但中欧地区却未能进入天文学史家们的视野。内布拉星盘的发现及其所蕴藏的明确而又丰富的天文学内涵，意味着这一地区也是天文学起源的圣地之一。武家璧相信，内布拉星盘将成为欧洲文明史上最重要的发现之一。
2020-09-30 07:22:00 来源: 科技日报 作者: 杨雪
内布拉星盘，被联合国教科文组织描述为“20世纪最重要的考古发现之一”。德国考古学家之前的研究认定这块星盘有3600年历史，称其对青铜时期欧洲文明的意义就像英国的巨石阵和埃及的金字塔一样重要。
然而，最近一项发表在《考古信息》杂志上的分析报告质疑了这块星盘的“出生”年代。来自德国法兰克福大学和慕尼黑大学的考古学家表示，与星盘一起发现的文物并没有足够有力的证据证明这块星盘的年代是青铜时代早期。相反，研究人员认为星盘的图案与铁器时代相吻合，使其比现在认定的年代要晚约1000年。
星盘上图案代表什么存争议
1999年，在德国萨安州内布拉市郊的森林里，一次非法挖掘让这块古老的星盘重见天日。德国内布拉星盘的出现堪称近年来欧洲乃至世界考古界的一件大事。
星盘青铜质地，形状近似圆形，表面镶贴各种形状的金片，直径32厘米，中间厚4.5毫米，边沿厚1.5毫米，重约2千克。与星盘同时被发现的，还有青铜制武器，其中剑上的一块桦树皮经碳14测年法推测为公元前1600—1560年。如果内布拉星盘与这些青铜时代的物品年龄相仿，那么它的年龄大约为3600年，它也因此被称为“世界上最古老的星盘”。
整个星盘的构图大致可以分成三部分：一是圆盘边沿对称分布的两条金带，其中一条在发现时已经脱落；二是圆盘底部饰有锯齿边的凹弧；三是位于盘中央的独特星象，尤其醒目的是中间体积较大的圆形和新月形金片，以及位于二者之间偏右上方的7颗呈簇状排列的金色圆点。
星盘的主要发现者、德国考古学家哈拉德·梅勒教授将第二部分的凹弧视为“神船”的标志。并将其与古埃及的“太阳船”神话联系起来，即太阳落山后乘此船夜航，次日复出东方。由此反映当时人们对日地关系和太阳运行的理解。也有学者提出这段凹弧代表地平线或彩虹，因为德国地区在青铜时期极少出现船的艺术主题。彩虹则是当时人们经常描绘的自然主题，北欧神话中，彩虹是连接天地的桥梁。
第三部分的新月形金片和簇状金圆点，几乎可以确定代表新月和昴星团。至于金色大圆形代表什么，目前还存在争议。梅勒和北京师范大学历史学院教授武家璧倾向于代表太阳，认为太阳、新月和昴星团的天象组合反映了当时立法中的一种特殊天象。还有一些学者认为代表满月，或者月食时的月亮。
身世、年龄之谜仍然待解
2014年，联合国教科文组织的专门委员会在韩国光州会议上决定，内布拉星盘被列入“世界记忆遗产名录”。但时至今日，学界对内布拉星盘的真实性、年代、内容和功用仍然众说纷纭，争议不小。
对于它的真实性，熟悉欧洲各个时期文物的德国考古学家舒尔根据形制，认为星盘应出自西伯利亚的萨满教僧人之手，年龄不超过300年，至于上面看似古老的铜锈，乃是现代人的作伪。
武家璧告诉科技日报记者，考古学讲究地层出土，用科学证据来揭示历史事实。地层出土的考古发现，基本是没有疑问的。由于内布拉星盘的采集过程缺乏科学证据，比如没有考古地层单位，没有共层器物等，所以各种合理推测都可以被大胆提出。不过，要想证实某种推测，就必须拿出科学证据。
“目前的理论、方法不成熟，还不能给青铜器测年。”武家璧解释，金属里没有碳，不能用碳14测年法。他认为，即使没有足够有力的证据证明这块星盘的年代是青铜时代早期，现在所提出的“星盘的图案与铁器时代相吻合，使其比现在认为的年代要晚约1000年”也是拿不出科学证据的。
据梅勒介绍，星盘边缘对称分布的两条圆弧（一侧金箔已脱落）表示冬至、夏至的日出日落方位之间的地平夹角82.7°，其数据与星盘出土附近地区的地理纬度非常符合。武家璧认为，目前学界主流观点是可靠的，即星盘来自于3600年前的德国内布拉一带。
与昴星团相关的历法由来已久
在人类早期历法活动中，昴星团受到特别重视，在远古时代的中国、古巴比伦、史前欧洲以及中古时代的亚洲高地等地区，不同文化、不同民族都曾用到它。
昴星团又称七姐妹星团，是离我们最近、最亮、也是最有名的几个疏散星团之一。在北半球晴朗的夜空，用肉眼就可以看到它。通常可以见到六颗亮星，眼力好的话能看到第七颗能见度较低的星。昴星团总共含有超过3000颗的恒星。
如果内布拉星盘上的地平弧段表示了冬至、夏至的日出日落四大方位，那么新月抵近昴星团是否与日出方位有关？
武家璧认为，这一问题与星盘的历史年代或有关联。公元前1600年前后，春分点正好在昴星团附近不远，这表明星盘上日月抵近昴星团的天象对应于日出正东方、日入正西方的春分节气。
这就与梅勒介绍的“出土地点考古发掘测得文化层的碳14年代距今约3600年，以及与星盘一起出土的青铜剑年代——公元前1600年左右”都能对应上。比照古巴比伦历法以春分为岁首的推测，内布拉星盘很可能表现的是“岁首星象”。
那么，除了对应春分，星月抵近昂星团的天象还有没有可能是秋分、冬至或夏至呢？武家璧解释，秋分、冬至和夏至所能对应的时间尺度，与星盘有可能出现的年代都相去甚远，风马牛不相及。
武家璧说，人类不同文明中与昴星团相关的历法由来久远，很难判定谁影响了谁，但这种所谓“昴星团历法”依天象变化而演进的文化轨迹确实存在。他认为，德国内布拉星盘只是这种文化链条中的一环，它所表现的是以新月—昴星团之合为年始的岁首星象。
以往人们对古代埃及、巴比伦乃至上古中国的天文学发达水平有所认识，但中欧地区却未能进入天文学史家们的视野。内布拉星盘的发现及其所蕴藏的明确而又丰富的天文学内涵，意味着这一地区也是天文学起源的圣地之一。武家璧相信，内布拉星盘将成为欧洲文明史上最重要的发现之一。
✋热门推荐