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兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現東周馬匹飼育智慧圖譜

更新時間:2025-12-04       點擊次數:76
兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現東周馬匹飼育智慧圖譜
前言

考古時發現的一塊骨骼、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勢,在飲食推斷、遷徙溯源、健康評估等領域發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據支撐。


萊伯泰科ICP-MS用戶在考古科學權威期刊發表文章:揭秘東周養馬策略


近期,萊伯泰科ICP-MS用戶——中國科學技術大學,聯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]發表最新研究成果《Horse management in the Eastern Zhou Dynasty: Multi-isotope insights from Liujiawa Rui State Cemetery, Shaanxi》,通過ICP-MS技術,系統揭示東周時期芮國貴族墓地祭祀馬匹的精細化飼養體系,為探索早期國家禮制與畜牧經濟提供關鍵實證。

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,系統揭示了2700 年前東周時期精細化養馬策略的科學內涵。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據支持。

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兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現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),發現最高僅 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同位素數據,判斷所有馬匹均起源于關中盆地,部分來自芮國境內養馬點,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技術重現東周馬匹飼育智慧圖譜
注:數據出自《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

研究最終揭示了東周 “年齡差異化養馬策略":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"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,又降低飼養成本。

這一突破,離不開ICP-MS提供的精準元素數據支撐,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,區分食性(植食 / 肉食)、評估營養狀況,還原古人的食物來源與飲食質量。

  • 遷徙與產地溯源:追蹤古代足跡

    利用牙齒釉質??Sr/??Sr等同位素,結合多同位素聯合分析,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 微區掃描,記錄牙齒生長中的關鍵事件(如斷奶、疾病);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 / 狩獵環境、資源利用及環境污染情況。

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ICP-MS技術核心優勢: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 / 無損分析,僅需毫克級樣品即可完成檢測,最大程度保護珍貴遺存;

  • 多元素 / 同位素同時測定,一次分析可獲取數十種元素數據,效率與精準度兼備,成為考古研究的 “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勢,成為考古研究的理想選擇。

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LabMS 3000 ICP-MS優勢特點

兩千年前的“畜牧檔案“:ICP-MS技術重現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公司創始人胡克博士三十多年的質譜研發和研制經驗,完全自主研發設計,擁有獨立知識產權。該產品穩定、可靠、簡便、靈活,具有穩定、耐用的離子源,高靈敏度、寬動態范圍的檢測器以及用于控制質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擁有高性能和高穩定性的同時,兼具了良好的易用性。提煉多位質譜應用專家和應用團隊使用需求而定制開發的HiMass智能工作站,具有簡單易用的自動調諧、方法向導和數據分析工具,結合高性能質譜,LabMS 3000將使您的工作比以往更輕松。

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LabMS 5000 ICP-MS/MS優勢特點

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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四極桿質譜儀。該產品延續 LabMS 3000 高穩定性、高耐受性及良好易用性的同時,使用 MS/MS模式實現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、串聯四極桿能力,可根據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、環境、食品、生命科學、生物制藥、地質、考古學、金屬分析等領域。


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