淀粉粒是由植物通过光合作用产生的一种次生代谢产物,是葡萄糖的聚合物。植物在种子、果实和块根等器官中大量贮存淀粉粒,以提供种子萌发和地下器官的繁殖所需的能量。由于不同种属来源的淀粉粒形态各异,所以具有一定的分类学意义。人类在不断进化的过程中,很早就注意到植物富含淀粉的器官的食用价值并加以利用。在人类采集和加工淀粉类食物的过程中,淀粉粒得以在各种工具表面沉积并保存下来。上世纪七十年代以后,淀粉粒开始应用于考古学的研究,用于鉴定植物残留物的来源,并借此推断古人对植物的利用、器物的功能以及食物加工技术等。古代淀粉粒研究在南美洲、大洋洲等地已经有将近40年的历史。中国学者李璠早在1974年就尝试运用淀粉粒方法鉴定大河村遗址出土的面粉块,但后来这方面的研究一度中断。近年来,国内考古学界再次注意到这一方法,并开展相关研究,但缺乏系统研究。特别是对现代植物淀粉粒对比标本的研究和相关研究方法的探讨非常薄弱,很大程度上制约了这一方法的推广和应用。为了解决以上问题,本文首次全面系统地研究了中国出产的与农业起源密切相关的约50种现代植物淀粉粒形态特征。重点对禾本科、壳斗科、豆科及薯芋科植物的贮藏淀粉粒进行了形态描述和比较。研究表明,不同来源的淀粉粒存在着较大的形态差异,可以进行一定程度的区分。通常情况下可以区分到属一级,某些特殊情况下可以到种一级,甚至某些植物的品种之间也可以彼此区分(如中国山药)。出于脱毒、改善口感或增加营养的目的,古人对淀粉类植物的利用往往涉及一些加工处理过程,从而造成淀粉粒形态的变化。本文开展了针对淀粉类食物的各种加工处理模拟实验,揭示了淀粉粒在食物加工过程中所发生的各种形态变化。研究表明,涉及摩擦力作用的过程一般会造成淀粉粒的断裂或表面形态的改变,改变的程度与摩擦力的强度有关；涉及热处理的加工过程以消光特性的改变为最突出特征,表现为消光臂变宽及消光区域扩大；研究还表明,环境中的水含量与加热时淀粉粒的形态改变程度有很大关系。水含量的增加会导致糊化程度的增加。这些研究成果,弥补了国内相关领域的空白,为开展考古器物淀粉残留物分析提供了重要的参考和依据。在对现代样品进行充分研究的基础上,应用淀粉粒分析方法对几处遗址出土的考古器物表面的淀粉残留物进行了提取和鉴定,揭示了关于古代植物利用和食物加工技术的重要信息。对甘肃礼县西山遗址出土的西周时期石器和陶器表面淀粉残留物的分析表明,居住在甘肃东南部西周晚期的秦人种植或采集多种经济植物,包括薏苡、小麦、大麦、燕麦、粟黍和山药等。所鉴定的淀粉粒有完好的,也有呈现碾磨及加热特征的,反映了当时的食物加工方式。河南笃忠遗址是一处仰韶文化晚期遗址,出土有大量动物骨骼。对其中的猪牙样品表面的牙结石进行了淀粉粒提取和鉴定。结果表明,笃忠猪的牙结石中含有大量的高粱属淀粉粒,兼有麦类、其它禾本科作物、根茎类植物及青冈属的坚果等。由于猪牙结石中的淀粉粒直接来自猪的日常饮食,以上淀粉粒分析结果可以在一定程度上反映笃忠猪的食物构成,为全面深入理解笃忠猪的驯养情况提供了新的资料。青海民和县喇家遗址出土的面条状遗物将世界上面条的历史上推到距今4000年前。前人根据植硅体和淀粉粒分析,认为喇家面条系由含有大量颖壳成分的粟和黍的面粉经反复拉伸面团的方法制成。为了理解这种面条制作工艺,我们进行了制作面条的模拟实验,并记录了面条制备过程中淀粉粒形态发生的改变。研究表明,无法通过拉伸的方法将粟和黍的面团制成面条。分析认为,先前报道的颖壳植硅体和似淀粉粒颗粒可能并非来自面条成分,喇家面条的成分可能并不是粟和黍,尚有必要进一步研究。最后,结语部分回顾了本文的主要内容并对古代淀粉粒分析的现状和可能的研究方向进行了探讨。