天气变化是文明演进的底层驱动力。我们采集全国分歧天气带3000多个表土样品，成立起植硅体、孢粉等取年均温、降水量的定量转换函数，实现了古天气参数的精准沉建，从而了中国东部2万年以来的温度、降水天气变化，系统量化了从旱做区到稻做区天气变化的时空款式。
我们发觉，全新世的3次千年标准天气温暖潮湿期，刚好对应裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化农耕文化茂盛期；而约500年周期性天气变暖有益于华北地域区域性农耕文化的成长，取季风天气波动慎密相关。我们提出了温暖天气推进东亚史前农耕文化成长的模式，为理解文明取天气的关系供给了科学根据。
水稻驯化也有本人的“鱼鳞纹暗码”。正在对现代野生稻驯化稻的动物、土壤中水稻植硅体进行系统研究的根本上，我们成立了操纵水稻泡状细胞中扇形植硅体鱼鳞纹数量做为判别水稻野生驯化的尺度和统计方式，明白了水稻扇形植硅体鱼鳞纹数量添加取水稻驯化程度加强的动物心理和农艺性状的联系。通过对浙江上山文化遗址的植硅体研究，我们有了一系列严沉发觉：早正在约10万年前，野生水稻就曾经正在长江下逛地域普遍分布；大约正在2。4万年前向末次盛冰期过渡时，人类就曾经起头采集并操纵野生稻；正在大约1。3万年前，起头了野生稻驯化前栽培的过程；正在大约1。1万年前，水稻植硅体驯化比例敏捷堆集达到显著尺度，这标记着稻做农业发源的起头。这一发觉了东亚野生稻从采集到驯化完整而漫长的过程，进一步确认了我国是水稻的发源地。1。1万年前上山文化区的稻做农业发源取西亚两河道域的麦做农业同步，对世界人类社会的汗青历程发生了深远影响。
上山遗址地层剖面中的水稻扇形植硅体（上三排）和水稻壳植硅体（下一排）。以上图片均为吕厚远供给。
中国科学院地质取地球物理研究所古生态古团队，以植硅体、孢粉、蜗牛等生物微体化石研究为手段，历经30年深耕，建立起一套“从微不雅化石到宏不雅文明”的研究范式。解码万年农耕文明。
正在青海喇家遗址的黄土层中，一只倒扣的陶碗里，凝固了4000年前的米粟米面条，显微镜下闪灼着宝石般荣耀的植硅体，记实着水稻从野生到驯化的10万年漫长演化汗青；汉阳陵地宫半炭化的动物叶片和阿里古如江寺墓葬出土的食物残渣，做为最早的茶叶实物，揭开了横跨青藏高原的文明交换暗码解读这些躲藏正在土壤中的遗存，都离不开“植硅体”这个微体化石。
正在保守考古中，动物遗存次要依赖炭化种子，但晚期地层中的无机物极易腐臭、灰化，细小破裂的粟取黍的炭化颗粒更是难以区分。完全改变了这一困局。这种沉淀正在动物细胞中的二氧化硅颗粒，好像动物的“微缩身份证”，能保留数万年，不只产量丰硕，并且更照顾着奇特的“动物指纹”。为了揭开这些“指纹”的奥秘，我们耗时10多年，剖解阐发了2000余种现代动物的植硅体，成立起中国首个植硅体分类判定系统，进一步成立了粟、黍、稻野生驯化的农做物植硅体国际判定尺度。
农业为什么发源？全球农业为什么都正在比来2万年以来发源，为什么集中正在中南美洲、西亚和东亚3个核心地域发源？为什么分歧地域的农业发源都选择禾本科动物进行驯化？通过定量的古天气数据、粟黍稻植硅体和炭化颗粒变化数据以及人类勾当强度变化的数据，我们阐发对比天气变化取农业发源及人类勾当的，发觉了3个环节节点：1。4万年前短期增温，1。2万年前俄然变冷，1万年前以来持久增温，取水稻驯化前栽培、水稻退化、黍粟稻的驯化完成，正在时间上逐个对应，成立了彼此联系关系的东亚天气取农业发源及人类勾当的链。正在末次冰期，天气寒冷、快速变化，没有驯化前提，1。4万年前天气转暖、1。2万年前俄然降温、1万年前以来的持续升温，农业发源的遍及机制。
磁山文化、河南裴李岗文化遗址，持久以来被认为是以粟为从的农业布局。通过植硅体研究，这一成果从头定义了华夏文化分布区新石器晚期的农业布局。
