陜西大原村制陶遺址人骨的古病理學

關鍵詞：制陶遺址；人骨；古病理學

1引言

西周時期的手工業生產可以分為家庭、貴族和王室手工業三種形態，也可以分為獨立式和依附式兩種形態[1]。陜西省西安市西咸新區豐京大原村制陶遺址位于大原村西南，遺址內發現有西周豎式升焰窯和橫式半倒焰窯兩種類型的陶窯，以燒制夾砂褐陶分襠疙瘩鬲為主，產品相對單一且專業化水平較高，存在統一管理的官營屬性，應屬于“專業化”的王室手工業和依附性手工業[2，3]。

近年來，國內對于手工業遺址出土墓葬的人類學研究有對河南安陽洹北商城52座工匠墓的人骨研究，從墓磚上的手掌印紋看兩廣東漢至南朝陶工的體質特征，或從陶器指紋上研究西頭遺址的陶工等，遺址類型包括鑄銅、制骨等遺址，多集中于布局和分區的研究[1，4-9]。也有學者對隋唐早期歐盤窯遺址出土陶工骨骼進行碳氮同位素的分析，但對出土人骨的疾病及健康狀況與生存環境的相關性研究開展較少[10]。

大原村制陶作坊遺址位于豐京遺址西南的大原村西南臺地上，根據地層關系和出土器物類型學分析，遺址的年代為西周晚期偏早階段[11]。大原村制陶遺址的田野發掘自2017年始至2023年止，歷時七年（2022年因疫情未發掘），共清理西周時期陶窯19座、灰坑139個（含陶窯操作間）、井5座、墓葬32座、灶3座和柱洞1個，2017～2021年的發掘情況見簡報，2023年的發掘資料尚在整理[2，11-13]。該制陶遺址生產規模宏大，可能為周王室或者貴族直接控制，專門為王公貴族燒制夾砂褐陶分襠鬲，是目前所發掘西周豐鎬遺址內最大一處制陶手工業作坊遺址[3，11]。對該作坊遺址出土人骨的研究有助于我們探討該遺址人群的身份與職業，展開骨骼產生的功能性壓力改變以及與特定疾病的關聯性研究。

2材料與方法

2.1材料

大原村西周制陶遺址共采集37例個體，其中，M14、M26、M27、M28為骨沫，M17、M30d1和M33骨骼破碎，數量太少，無法判斷個體性別、年齡，因此可供鑒定的共30例。年齡鑒定根據恥骨聯合面和耳狀面的形態、牙齒磨耗程度和骨骺愈合狀況等，鑒定標準依據《人骨測量方法》、《人體測量手冊》和《體質人類學》給出的標準[14-16]。

大原村制陶遺址的多數墓葬無葬具，少量為一棺一槨，隨葬品也多為陶器，除墓葬出土的22例人骨以外，另有8例人骨材料出土于灰坑、水井、窯址和地層。由于發掘區內發現多組陶窯、操作間、與制坯相關的灰坑、水井、窖穴及灶等生活類遺存[2]，且墓葬還有整體形制較小、葬具簡單、隨葬品多為單件陶器、墓葬等級規格較低等特點，證明墓主生前地位不高，與該遺址考古學證據相呼應。

2.2方法

本文對西周大原村制陶遺址較為完整的人骨采用裸眼觀察和Dino-Lite顯微鏡相結合的方法，進行了古病理觀察。病理包括篩狀眶、顱骨多孔、肋骨骨膜炎、上頜竇炎、骨關節炎、肌肉骨骼應力標志（Musculoskeletalstressmarkers，MSM）和跪踞面。貧血以NatasciaRinaldo對篩狀眶和多孔性骨肥厚的分級標準為依據[17]，肋骨骨膜炎按照LambertPM的分類[18]，上頜竇炎的分類根據Boobock、Merrett的標準[19，20]，骨性關節炎按照SteckelRH的分級標準[21]，跪踞面以趙永生的分級標準記錄觀察結果[22]，MSM按照Coimbra方法觀察23處顱后骨骼[23-26]。

3結果

3.1性別年齡

根據骨盆、牙齒等骨骼證據判斷，30例人骨標本中可鑒定出性別的有20例，其中男性6例、女性14例。可鑒定出年齡的有29例，其中男性年齡明確者6例，其中1例為青年期、5例為中年期；女性年齡明確者13例，4例為青年期、4例為壯年期、5例為中年期；性別不明的年齡明確者10例，6例為未成年、4例為壯年期。年齡不詳者1例，僅能判斷為成年。

3.2病理現象

3.2.1貧血

按照NatasciaRinaldo[17]的分級標準，可以將篩狀眶和顱骨多孔等級分為五級，0級為無損傷，1級可見小而分散的孔，2級可見大小交錯的孔洞，3級可見骨小梁結構，4級骨小梁結構明顯且向外突出（圖1）。30例個體中，15例個體至少有單側75%以上的眶部保存可供觀察，其中11例個體出現不同程度地篩狀眶，個體患病率73.33%，篩狀眶出現率74.07%（20/27）；14例個體至少保留75%以上的腦顱骨可供觀察，9例個體可以觀察到顱骨多孔，其中5例個體伴隨顱內感染，個體患病率為64.29%。

3.2.2肋骨骨膜炎

LambertPM根據骨的重塑狀態將肋骨骨膜病變的發病分期分為三個階段：編織骨（未愈合）、重塑骨（愈合中）和板層骨（完全愈合）[18]。30例個體中的14例個體保存5根以上的肋骨可供觀察，其中13例患有肋骨骨膜炎，個體患病率為92.86%。在肋骨內外側表面可見增生性病變，病變顯示重塑跡象，部分可見瘢狀條紋樣的斑塊和點狀侵蝕，肋骨橫突小關節面上可見孔隙和骨贅。

3.2.3上頜竇炎

根據Boobock[19]、Merrett[20]的標準，上頜竇炎的病理改變可分為點狀孔、骨針、重塑骨針、白點骨、囊腫、小葉和斑塊，只要出現任何一種的骨骼改變即可判斷為上頜竇炎。30例個體中，有14例個體保存單側的上頜竇腔可供觀察，14例個體均患有不同程度的上頜竇炎，以點狀孔、斑塊和重塑骨針為主。個體患病率100%（14/14），上頜竇患病率96%（24/25）。

3.2.4骨性關節炎

按照SteckelRH的分級標準[21]，非椎體關節可分為5級：0—關節不可觀察；1—關節未見病理改變；2—輕微的邊緣唇部骨贅（小于3mm）和輕微的退行性變化；3—嚴重的邊緣唇部骨贅（大于3mm）和嚴重的退行性變化，出現象牙化骨質改變；4—關節面完全或接近完全（約80%以上）破壞，包括強直；5—關節融合。椎體關節也分為4級：0—無法觀察椎體；1—關節未見病理改變；2—在至少一個椎體上形成骨贅；3—至少一個椎體上形成大量骨贅。

在大原村西周制陶遺址居民中，骨性關節炎最常見于踝關節（10/10）和脊柱關節（13/13），發病率為100%；第二是肩關節和髖關節（13/14），發病率均為92.86%；其次是肘關節，發病率為84.62%（11/13）；再次是腕關節，發病率為83.33%（10/12）；最后是膝關節，發病率為78.57%（11/14）。上肢關節炎以肩關節更為嚴重，下肢以踝關節和髖關節更為嚴重，各部位的發病率整體較高，上下肢關節并沒有明顯的傾向性，說明該遺址居民在日常生產和生活中對四肢和脊柱關節的使用頻率很高。在脊柱關節炎中，除椎體的邊緣和關節面骨贅以外，還可見下部胸椎椎板上馬刺樣改變，即黃韌帶骨化。

3.2.5跪踞面

跪踞面是跖趾關節反復或長期彎曲且承受壓力所形成的應激性改變，多以跖骨遠端生成隆起的骨質關節面、近節趾骨近端形成壓痕為主要標志（圖2），跪踞面的骨性改變程度可分為4級，以第一跖趾關節處最為明顯[22]。30例個體中的14例個體至少有單側跖骨保存可供觀察，其中有12例個體出現跪踞面，個體出現率為85.71%，除3例個體為Ⅱ級外，其余均為輕微I級，即跖骨遠端上部關節面向后擴展且略有隆起。跪踞面是為了緩解跪坐時的疼痛感而產生的骨性改變，出現率較高體現出該遺址人群勞動負荷較高、跖趾關節使用頻繁。

3.2.6肌肉骨骼應力標志

不同的活動對人體骨骼造成不同程度的壓力，由于肌腱、韌帶起止點的形態變化是日常行為和重復性任務中持續使用肌肉的后果，所以起止點也被視作肌肉骨骼應力標志[27]。Coimbra方法結合Mariotti的系統，對23處纖維軟骨附著點的觀察單獨記錄標準和評分，并將起止點分為兩個區域，總共記錄六個特征，即骨形成、侵蝕、紋理變化、小孔、大孔和侵蝕[23-26]。根據肌肉/韌帶所屬的功能復合體的特征進行劃分，將一個功能復合體中包含的各個起止點得分值進行平均，從而得到該功能復合體的均值[26]（表1）。采用Coimbra方法將骨骼分為兩個區域，一區為纖維附著的銳角對面的輪廓、邊緣，按照骨形成和侵蝕的程度進行評分；二區為剩余的表面和邊緣，按照紋理變化、骨形成、侵蝕、小孔、大孔和空蝕的程度進行評分。

由表1可知，大原村西周制陶遺址居民起止點病變整體得分均較高，以膝部得分最高，左右側沒有明顯差別，男性大部分的起止點得分高于女性，＞35歲的個體大部分起止點得分高于≤35歲的個體。

本文使用Coimbra方法同樣觀察了大原村制陶遺址居民的掌骨、指骨和跖骨（圖3）。掌骨整體骨嵴明顯，部分下端可見骨贅，近節指骨兩邊骨嵴明顯突出，伴有MSM骨性生長證據（表2）。同時觀察到M12、M18、M24掌骨異常彎曲。

4討論

4.1貧血、肋骨骨膜炎、上頜竇炎與飲食習慣和生活條件

篩狀眶或多孔性骨肥厚現象與缺鐵性貧血有密切關系[28]，常被用作判斷過去人群衛生和健康條件差或營養缺乏的非特異性指標。這些容易引起貧血的因素都比較集中地出現在密集的農業社會定居地區，所以這種病理現象被認為與農業社會關系密切。在農業社會中，人類的飲食以谷物為主，較多地替代了動物蛋白，從而抑制了鐵的吸收。同時，農業生活人口密度的增加和相對定居的生活方式容易導致感染性疾病的增加[29]。現代醫學研究表明缺鐵性貧血在兒童、婦女、老年中的患病率很高[30]，一些學者認為篩狀眶是早期多孔性骨肥厚的一種形式。山東廣饒新石器時代居民中未成年人患病率和貧血表現程度都遠高于成年人[31]；新疆鄯善洋海青銅時代居民中未成年人患病率較高，成年人患病年齡集中于中老年階段[32]。大原村西周制陶遺址居民中中年期和壯年期均可見篩狀眶，符合現代人缺鐵性貧血的患病規律。

不均衡的食物和惡劣的生活環境容易誘發營養不良與貧血[31]。古代居民的生活環境和飲食條件都較差，相比于現代居民更容易患病[28]。居住于制陶遺址的居民身份地位較低，可能有著較高的工作強度和較為惡劣的生活和飲食條件，加上制陶作坊的衛生較差、粉塵較多，容易誘發營養不良和貧血。

LambertPM認為，肋骨表面的骨膜病變為古代人群呼吸道疾病的流行病學調查提供了一種相對較新的、有前景的手段，肋骨骨膜炎與肺結核之間存在很強的正相關性，病變頻率可以很好地衡量呼吸系統疾病的普遍患病率[18]。肺結核主要的改變是骨形成和骨破壞，包括脊柱和關節的局灶性、吸收性病變以及肋骨的增生。在結核病中，脊柱中的下胸椎和腰椎是最易受影響的部位，其次是負重的髖關節和膝關節[33]。大原村先民脊柱中并未發現有溶骨性病變，雖然研究結果不能證明肋骨病變和肺結核之間存在直接聯系，但肋骨表面的骨膜病變表明存在呼吸道感染。

值得關注的是，大原村先民有著較高的肋骨骨膜炎患病率，占比高達92.86%，病變由重塑骨組成，說明在死亡時炎癥仍然持續。作為西周制陶作坊，大原村的生活環境與普通居民區不同，陶器在生產過程中需要燃燒燃料和煅燒陶土及坯料、釉料等，高溫下會產生大量有害氣體，同時也會產生廢棄的磨料、模具、坯體、廢釉料及燒成產生的廢料等廢渣，處理不當可能會導致生活用水、空氣及土地的嚴重污染。長期處于被污染的環境之中，大原村的居民的身體健康勢必會受到影響。

上頜竇位于鼻部最下方，因為竇腔大、引流差容易積膿，感染率較高，這種感染主要與上呼吸道和牙齒根尖有關，寒冷干燥的氣候和粉塵空氣污染也是影響上頜竇炎的發病狀況的重要因素[34]。大原村先民上頜竇炎罹患率頗高，本文觀察到的個體均患有上頜竇炎，雖然無法完全區分屬于鼻源性感染還是牙源性感染，但鑒于該遺址的性質，再與西北地區的干燥氣候和制陶遺址的環境污染相結合，推測病因極有可能為上呼吸道感染。

4.2骨關節炎、肌肉骨骼應力標志、跪踞面與生產方式和生活習慣

骨關節炎是最常見的關節疾病，是一種由于關節軟骨退行性變和以關節表面、邊緣形成新骨為特征的、內在的、非炎癥性疾病[35]。引起骨關節炎的病因包括年齡增長，遺傳學方面的易感性、肥胖、外傷、先天性髖關節脫位，導致關節損傷的疾病、活動或生活方式，以及環境因素等。研究表明，作為身體的主要承重關節，髖關節和膝關節是整個身體中最易受到骨關節炎影響的部位[36]。骨骼上的骨關節炎病變與人類的職業有關，如果一個人從事繁重的體力勞動，勞動方式會使關節持續受壓，從而加速骨關節炎的發展。沃爾夫定律也指出骨骼改變通常與特定職業有關[36]，人體的骨骼如果長時間的接受外部的壓力，就會增大骨密度和堅硬程度。大原村西周遺址的居民應與制陶工作有關。如果長期從事彎曲和負重活動，導致關節長期承受一定的壓力，可能會引發一些退行性關節疾病并加速這種損傷，如椎體骨贅、膝關節骨性關節炎[10]。大原村先民髕骨的關節面“凹坑”和邊緣唇樣改變證實了其罹患膝關節骨性關節炎；髕骨骨性關節炎常見于老年個體，而年輕人中常見膝關節屈曲狀態下的急性創傷[37]。髖臼窩的蟲蝕樣變和坐骨邊緣骨刺證實了其罹患髖關節骨性關節炎，胸椎上下關節面的邊緣骨贅證實了其罹患胸椎骨性關節炎，胸椎上的許莫氏凹陷是脊椎受壓的結果，肩關節的骨性關節炎常見于中老年個體及在活動中肩膀承受壓力的個體，以上病變可能與該地居民年齡增長、職業性脊椎和膝關節彎曲以及長期的體力勞動等有關。過度使用及使用不當，也會造成關節部位的骨骼與軟組織過度磨損。結合遺址的性質，繁重的工作使得遺址居民肩肘等關節受到長時間的壓力，加速了損傷和炎癥。大原村西周制陶遺址的居民椎體出現較高的黃韌帶骨化罹患率，可能與年齡增長和劇烈運動有關。黃韌帶是構成椎管后壁的重要結構，黃韌帶限制相鄰椎體間的過度和異常活動，對脊椎的穩定性有著重要的作用。腰椎發生退行性病變時，應力增加、椎間盤內壓力增加、活動度增加會加劇原有退行性病變或者產生新的退行性病變。

肌肉骨骼應力標志是衡量人體活動的一個指標，可以幫助我們確定所進行活動的方向運動以及體力勞動的水平，例如工作量[28]。大原村制陶遺址居民起止點病變得分整體較高，骨骼的變化與機械應力有關，＞35歲的個體大部分起止點得分高于≤35歲的個體，表明年齡與起止點病變得分呈正相關性，男性大部分的起止點得分高于女性，表明男性承擔了更多的體力勞動，關節負荷較高，也可能與該遺址男性居民死亡年齡較大有關。BeckerSK指出，在陶器生產中需要的前臂、手腕、手和手指的繁重且重復性工作，因此會在腕骨和掌骨上出現MSM證據[38]。大原村制陶遺址居民掌骨的骨嵴粗壯、異常彎曲與骨贅和指骨的肌肉骨骼應力標志證據表明該遺址居民更需要手部的勞動，這可能是由于大原村先民長時間從事制陶這種固定的手工業活動而產生的特殊骨性改變。長期的制陶工作需要手指靈巧地進行抓握，骨骼上的樣變表明這些個體曾從事手工制作，尤其是涉及重復關節運動和大量使用手部肌肉組織的工作。

4.3身份與職業

根據大原村制陶遺址居民的古病理指征顯示，該遺址人群有著較高的篩狀眶、顱外多孔、肋骨骨膜炎和上頜竇炎患病率，骨關節炎的患病率和跖骨跪踞面的出現率均較高，結合肢骨、指骨和跖骨上的MSM骨性證據，推測這些病理改變可能與長期繁重的工作帶來的關節壓力有關。

手工業者葬于生前從事手工業活動的生產區域在商周時期較為普遍[1]。嚴志斌提出“工、居、葬”合一的社會組織，即居住、生產與埋葬在同一區域[39]。大原村制陶遺址內發現陶窯及操作間、與制坯相關的灰坑、水井、窖穴和灶等生活類遺存和疑似陶工墓葬，功能區劃不明顯，呈現出“工、居、葬合一”的聚落布局形態，發掘者認為出土的人骨可能為陶工或管理陶工的貴族[2]。該遺址居民的古病理指征顯示與長期繁重的工作有關，結合該遺址的制陶性質，我們推測該遺址居民為制陶工人。

5結論

西安大原村豐京遺址為西周時期的制陶遺址，出土了陶墊、陶拍、紡輪、陶坯等與制陶相關的遺物和生活遺跡，呈現出“工居葬合一”的聚邑模式，通過對該遺址出土人骨的觀察和古病理學的研究，我們認為這些疾病特征與制陶的職業關系密切，結合考古學和人類學的證據綜合推測該遺址居民生前為制陶工人，并得出以下的結論。

本文觀察到的大原村西周制陶遺址居民篩狀眶罹患率較高，同時伴隨有顱外多孔的現象，說明該地人群可能罹患缺鐵性貧血，存在著營養狀況不佳和生活環境惡劣的情況。

大原村制陶遺址居民骨關節炎以脊柱關節、肩關節、膝關節和髖關節為好發部位，可以推測繁重的制陶工作加大了該地居民的關節壓力。該遺址居民有著較高的起止點病變得分和跖骨跪踞面的出現率，體現出該人群勞動負荷較高、手部和跖趾關節使用頻繁，可能與陶工的身份有關。

大原村西周制陶遺址的居民中存在較高的肋骨骨膜炎和上頜竇炎罹患率，肋骨骨膜炎可能與呼吸道感染有關，上頜竇炎多與上呼吸道感染和牙齒根尖感染有關。豐京遺址大原村西周制陶遺址作為手工業制陶作坊，環境污染造成的呼吸道疾病可能造成該遺址人群罹患肋骨骨膜炎和上頜竇炎。雖然已有證據并不能證實罹患肋骨骨膜炎的個體同時罹患結核病，但可以證明存在著呼吸道疾病。在手工業快速發展的同時，人類健康的損害或許是環境破壞的反噬之一。