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兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜

更新時間:2025-12-04       點擊次數(shù):1083
兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜
前言

考古時發(fā)現(xiàn)的一塊骨骼、一枚牙齒、一粒種子。。。都藏著古代生命的隱秘故事:古人吃什么果腹?從何處遷徙而來?是否遭受過疾病或污染?這些答案,正被電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)逐步破譯。

作為考古生物遺骸研究的核心技術,ICP-MS 憑借超痕量檢測、多元素同步分析的硬核優(yōu)勢,在飲食推斷、遷徙溯源、健康評估等領域發(fā)揮著不可替代的作用,為重建古代生命歷程與社會圖景提供了精準數(shù)據(jù)支撐。


萊伯泰科ICP-MS用戶在考古科學權威期刊發(fā)表文章:揭秘東周養(yǎng)馬策略


近期,萊伯泰科ICP-MS用戶——中國科學技術大學,聯(lián)合山東大學和陜西省考古研究院等機構,在《Journal of Archaeological Science: Reports》[68 (2025) 105477]發(fā)表新研究成果《Horse management in the Eastern Zhou Dynasty: Multi-isotope insights from Liujiawa Rui State Cemetery, Shaanxi》,通過ICP-MS技術,系統(tǒng)揭示東周時期芮國貴族墓地祭祀馬匹的精細化飼養(yǎng)體系,為探索早期國家禮制與畜牧經(jīng)濟提供關鍵實證。

該研究以陜西澄城劉家洼芮國墓地出土的9匹東周時期祭祀馬遺存為核心研究對象,系統(tǒng)揭示了2700 年前東周時期精細化養(yǎng)馬策略的科學內(nèi)涵。該研究中的稀土元素(La-Lu)和Rb使用了萊伯泰科LabMS系列ICP-MS進行檢測,為判斷樣品是否受到成巖作用污染提供了數(shù)據(jù)支持。

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兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜
兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜
兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜
注:圖片出自《Horse management in the Eastern Zhou Dynasty: Multi-isotope insights from Liujiawa Rui State Cemetery, Shaanxi》,

在這項研究中,ICP-MS 承擔了關鍵檢測任務:通過測定馬匹骨骼的稀土元素總濃度(∑REELa-Lu),發(fā)現(xiàn)高僅 0.98 ppm,遠低于 10 ppm 的污染閾值,證實樣品保存完好;分析 Sr、Ba 與 Ca 的比值(lg (Sr/Ca)、lg (Ba/Ca)),結合 87Sr/86Sr同位素數(shù)據(jù),判斷所有馬匹均起源于關中盆地,部分來自芮國境內(nèi)養(yǎng)馬點,另一部分則源自渭涇河流域交匯處;而Ba、Sr等微量元素的含量變化,進一步佐證了馬匹的營養(yǎng)狀況與活動范圍差異。

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兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜
注:數(shù)據(jù)出自《Horse management in the Eastern Zhou Dynasty: Multi-isotope insights from Liujiawa Rui State Cemetery, Shaanxi》,使用萊伯泰科LabMS系列ICP-MS檢測

研究終揭示了東周 “年齡差異化養(yǎng)馬策略":青年馬(Group B)以人類供給的 C4植物(如小米秸稈)為主食,集中圈養(yǎng)適配勞作與軍事需求;成年及老年馬(Group A)則采用“春夏放牧 + 秋冬圈養(yǎng)"模式,混合食用野生C?草本與人工飼料,既保證資源高效利用,又降低飼養(yǎng)成本。

這一突破,離不開ICP-MS提供的精準元素數(shù)據(jù)支撐,也彰顯了該技術在動物考古研究中的強大潛力。

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ICP-MS 在考古生物遺骸研究中的核心應用


  • ICP-MS 在考古生物遺骸研究中的核心應用

    通過 Sr/Ca、Ba/Ca 比值及 Zn、Fe 等微量元素,區(qū)分食性(植食 / 肉食)、評估營養(yǎng)狀況,還原古人的食物來源與飲食質(zhì)量。

  • 遷徙與產(chǎn)地溯源:追蹤古代足跡

    利用牙齒釉質(zhì)??Sr/??Sr等同位素,結合多同位素聯(lián)合分析,判斷古人出生地與遷徙路徑。

  • 健康與生活方式評估:揭秘古代生命質(zhì)量

    檢測骨骼中 Pb、As、Hg 等重金屬暴露痕跡,分析微量元素失衡,反映污染、疾病或特殊生活習慣。

  • 生命歷程與遺存保存評估:定格關鍵生命事件

    通過 LA-ICP-MS 微區(qū)掃描,記錄牙齒生長中的關鍵事件(如斷奶、疾?。?;借助稀土元素判斷遺骸成巖改造程度。

  • 特殊遺存研究:解鎖資源利用與環(huán)境密碼

    分析植物種子、動物骨骼元素特征,揭示古代種植 / 狩獵環(huán)境、資源利用及環(huán)境污染情況。

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ICP-MS技術核心優(yōu)勢:適配考古微量樣品需求


考古生物遺骸樣品往往年代久遠、數(shù)量稀少,且目標元素多為痕量(ppb 級)甚至超痕量(ppt 級)。ICP-MS 憑借三大核心優(yōu)勢適配需求:

  • 超痕量檢測能力,可捕捉低至 0.001 ppb 的元素信號;

  • 微創(chuàng) / 無損分析,僅需毫克級樣品即可完成檢測,大程度保護珍貴遺存;

  • 多元素 / 同位素同時測定,一次分析可獲取數(shù)十種元素數(shù)據(jù),效率與精準度兼?zhèn)洌蔀榭脊叛芯康?“效率利器"。

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萊伯泰科 ICP-MS:考古生物遺骸研究的 “精準伙伴"


劉家洼東周馬匹研究的成功,背后離不開高端質(zhì)譜的硬核支撐。萊伯泰科LabMS系列 ICP-MS憑借自身超高靈敏度等技術優(yōu)勢,成為考古研究的理想選擇。

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LabMS 3000 ICP-MS優(yōu)勢特點

兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜

萊伯泰科LabMS 3000 ICP-MS

LabMS 3000系列ICP-MS承載了LabTech公司創(chuàng)始人胡克博士三十多年的質(zhì)譜研發(fā)和研制經(jīng)驗,完全自主研發(fā)設計,擁有獨立知識產(chǎn)權。該產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠、簡便、靈活,具有穩(wěn)定、耐用的離子源,高靈敏度、寬動態(tài)范圍的檢測器以及用于控制質(zhì)譜多原子離子和雙電荷離子干擾的新一代碰撞反應池技術。

LabMS 3000擁有高性能和高穩(wěn)定性的同時,兼具了良好的易用性。提煉多位質(zhì)譜應用專家和應用團隊使用需求而定制開發(fā)的HiMass智能工作站,具有簡單易用的自動調(diào)諧、方法向?qū)Ш蛿?shù)據(jù)分析工具,結合高性能質(zhì)譜,LabMS 3000將使您的工作比以往更輕松。

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LabMS 5000 ICP-MS/MS優(yōu)勢特點

兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現(xiàn)東周馬匹飼育智慧圖譜

萊伯泰科LabMS 5000 ICP-MS/MS

LabMS 5000 ICP-MS/MS 是萊伯泰科在獲得用戶廣泛贊譽的 LabMS 3000 ICP-MS 基礎上推出的全新一代串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀。該產(chǎn)品延續(xù) LabMS 3000 高穩(wěn)定性、高耐受性及良好易用性的同時,使用 MS/MS模式實現(xiàn)受控且可靠的干擾去除,擴大應用范圍并提高檢測效率。

LabMS 5000 ICP-MS/MS 具有單四極桿、串聯(lián)四極桿能力,可根據(jù)不同應用需求靈活選擇,使您的分析工作更簡便,其強大靈活的檢測能力輕松應對半導體、核工業(yè)、環(huán)境、食品、生命科學、生物制藥、地質(zhì)、考古學、金屬分析等領域。


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