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通过分析保存在格陵兰岛冰盖冰芯中的铅污染记录，科学家们终于追踪到古罗马文明经济繁荣和衰退的轨迹。
2000多年前的3月15日，古罗马数十位著名政治家（正式当选并宣称热爱共和制的参议员）攻击了刚刚走进参议院的首席执政官——盖乌斯·尤利乌斯·恺撒（Gaius Julius Caesar）。他们刺了恺撒23刀，后者毫无防御地摔倒在地，最终流血而死。这引发了一系列战争，正式终结了罗马共和国，罗马帝国从此诞生。
从那天起，时间大约过去了2062年，但我们还没有停止过争论。从《凯撒大帝》到“凯撒主义”，这位罗马独 裁者以及他所生活的时代，至今仍然时不时地出现在我们的政治对话中。甚至是华盛顿特区的建筑，也以新罗马风格自居。但多年来，争论的原材料基本上都是相同的。考古学家可能找到新的古代遗址，挖掘出硬币、盘子或珠宝，学者们可以阅读和重新解读罗马作家如西塞罗（Cicero）、萨斯特（Sallust）和卡塔卢斯（Catullus）的作品，他们都记录了恺撒时代的生活。
这些都是几个世纪以来了解古罗马历史和文化的重要资料，它们是不可或缺的。但最近，有些新的信息加入其中。科学家宣布发现了一种全新的资源，有可能帮助重塑几个世纪以来关于罗马政治和历史的争论。由考古学家、历史学家和气候科学家组建的团队最近再现了罗马的铅污染历史，包括从公元前1100年到公元800年的地中海经济活动。他们在距离罗马圆形剧场数千公里外的地方——格陵兰岛冰原深处发现了证据，这个北大西洋岛屿被巨大的、数千米厚的冰板覆盖。
简而言之，他们对罗马共和国和罗马帝国的兴衰进行了逐年的经济数据重建工作。为什么大气中铅的含量能告诉我们关于罗马时代经济活动的信息？多伦多大学古史教授赛斯·伯纳德(Seth Bernard)说：“这是银币生产的缩影，也是最重要的东西。”当罗马政府需要为购买某些东西付钱时，它就会下令铸造新的银币。这些银币部分是在伊比利亚半岛上的矿山中生产的。但是，这些矿山并没有挖掘出纯银，而是挖掘出了银、铅和铜的混合矿石，并需要对它们进行提纯，最终冶炼成银。这个过程会对空气造成铅污染。
进入空气后，这些铅并没有停留在原来的地方，而是随风飘荡，最终被吹到格陵兰岛上空，并随着降雪落到地面上。这些被铅污染的雪与冰盖融合形成新的覆盖层，长年累月形成了层状结构，而且古老的冰层很少受到干扰。直到1999年，气候学家才开始北格陵兰岛冰芯计划(NGRIP)，钻取冰芯进行研究。四英寸的管子记录着那些古老冰层的历史，它们被拖到地表，并被保存下来。
沙漠研究所的水文教授、该论文的作者之一乔伊·麦康奈尔(Joe McConnell)说：“没有任何比这更详细的数据记录下了罗马的经济状况。我们的记录在时间分辨率、年代测定精度上都与传统方法有很大不同。”伯纳德说也称：“这篇论文本身就说明了问题，感觉就像我们发现了美洲。那里有另一个大陆，我们现在终于可以看到了。”
这篇新论文包含了罗马历史学家已经可以应用于他们研究中的发现。论文中称，罗马的经济在经历了历史上有详细记录的诸多事件之后，包括战争和瘟疫，似乎在逐渐衰退。例如在公元前218年，当罗马在第二次布匿战争（Second Punic War）与迦太基交战时，铅污染似乎在下降。然后，它突然上升，因为罗马士兵占领了西班牙南部的迦太基矿，并将其投入使用。论文还发现了非暴力事件的影响：当罗马货币贬值时，如公元64年银币数量减少时，空气中的铅污染水平也在下降。
它为罗马历史上许多最关键的事件提供了重要的经济佐证，包括凯撒大帝之死。研究显示，罗马共和国的一系列危机都与经济停滞和分解有关，在公元前134年到公元前27年的一系列内战和政治冲突，这导致了罗马共和国的灭亡。早期的罗马帝国，特别是罗马和平时期（地中海地区长达206年的和平时期），经济似乎特别繁荣。与其他研究相比，研究人员发现，在近1800年之后的工业革命之前，西欧在和平时期的铅排放量可能比任何时候都要高。
这一发现推翻了一项被广泛引用的20世纪90年代的研究，结果几乎完全相反。那篇论文认为，罗马的经济生产力在共和国末期达到顶峰，然后在整个罗马帝国时期停滞不前。但新研究团队从18个数据点的25000个不同冰核中得出结论，事实并非如此。
图2：这张图表可以说明很多东西。它显示了空气中铅污染的不同程度，这是测量格陵兰岛东北部冰芯得出的。它间接证实了罗马历史上的重大事件，以及公元前300年后罗马钱币的银含量。顶端的字母（按顺序）表示重要的历史事件，包括布匿战争、Sertorian战争、内战、最后平定高卢和西班牙、Antonine瘟疫、Cyprian瘟疫、罗马放弃英国以及西罗马帝国崩溃
伯纳德称：“铅污染已经变得非常重要，因为它们给我们提供了文学记载中得不到的信息。按照这张图表，我认为未来10年里可能会诞生50篇研究文章，这是个好东西。”然而，铅的排放并不是罗马经济繁荣的完美记录，因为学者们仍然不知道罗马是如何看待其经济的。银币显然很重要：在罗马帝国的鼎盛时期，银币的使用非常广泛，从理论上讲，同样的货币可以在现代的叙利亚、西班牙、意大利和土耳其用来购买商品、服务和奴隶。伯纳德说:“这个综合货币区的规模是无与伦比的。而且，银币的数量似乎比任何时候都要多，这确实显示了罗马经济的一体化和正在进行的贸易水平。”
然而，对于所有这些银币来说，目前还不清楚罗马是如何在现代意义上管理货币的。伯纳德表示：“我们想要的是一份文件，里面可以展现罗马的国家货币政策。”伯但是没有人发现类似的东西。因此，学者们就罗马领导人是否忽略了货币流动性或通货膨胀进行了争论：他们是否只是在政府面临巨大开支压力的情况下，简单地下令打造新的货币？亦或是领导人是否更有策略性地管理资金？尼禄（Nero）在公元64年下令货币贬值的命令表明，罗马帝国最终确实看到了增加流通货币数量的价值。
研究人员表示，如果没有三种研究方法的进步，这项研究是不可能完成的。首先，过去二十年来，大气的计算机模型有了显著的改善。这些模拟可以让科学家们估算出，在罗马时代，来自伊比利亚半岛的空气是如何充满铅污染的，以及这些空气又如何会被带到格陵兰岛的冰盖上。此外，它还帮助科学家区分来自伊比利亚半岛和欧洲东部的空气。它还有历史用途：该研究记录了从公元前800年开始的铅质量上升趋势。与此同时，证明富裕的腓尼基文明也进入了西地中海。
其次，化学家和水文学家们已经越来越擅长在冰核中寻找微量的矿物质。在20世纪90年代，研究人员只能通过剥离细小冰屑来分析冰芯的污染情况。现在，实验室使用高度灵敏的质谱仪来测量冰芯中35种不同的元素和化学物质。这些技术还在不断改进。这项新的研究对过去2000年时间里的冰芯进行了25000多万次观测。哈佛大学的气候学家、历史学家亚历山大·摩尔（Alexander More）表示，另一个团队正在研究一项技术，它可以在2000年的冰芯中产生20亿个数据点，并且可在不破坏冰的情况下进行。
图3：分析格陵兰岛冰核。
最后，研究人员可以更精确地将这些观察结果与特定年份联系起来。在过去的十年里，科学家们在包括气候科学、地球化学以及火山学在内的各个领域通力合作，统一了重要气候记录的“年代”。最重要的是，他们已经了解了过去2500年里，每次大型火山喷发的具体年份，并在广泛的自然气候记录中确定了这些喷发事件。
来自格陵兰岛和南极洲的冰芯，以及来自世界各地的树木年轮，都显示出1257年印尼巨大火山Samalas喷发后留下的明显化学特征。利用这次喷发，以及其他一些异常现象，科学家们可以在冰芯中进行“历史追溯”，并将冰层中的每一层与特定年份联系起来。该论文的作者麦康奈尔称：“我们认为，我们对确定精确年代的误差仅有一两年，甚至是在古代也是如此。这令人感到非常兴奋，它比考古学家们过去使用的数据精确得多。”
这些研究使科学家们能够在冰上找到精确政治事件发生的具体年份。例如，尽管罗马在第二次布匿战争后接管了伊比利亚矿山，但这座半岛在几个世纪里不断爆发革命和起义。只有公元前19年比较平静，当时罗马的第一任皇帝凯撒·奥古斯都（Caesar Augustus）征服了高卢的其余地区，并将整个殖民地置于新的管理之下。
麦康奈尔解释称：“铅污染的大幅增加完全符合凯撒·奥古斯都在伊比利亚和高卢采用的绥靖政策。而伊比利亚和高卢则是铅污染的来源，所以这一切都是合理的。”
尽管如此，在罗马历史上，铅记录似乎并没有凸显出几个重大事件的蛛丝马迹。比如在公元541年和542年爆发的Justinian瘟疫，可能导致欧洲半数人口死亡。但在铅污染记录中，似乎没有明显的突出迹象。这条记录也没有涵盖罗马造币行动的全部范围，因为许多重要的银矿位于希腊和东地中海附近，它们的排放可能没有到达格陵兰岛。
哈佛大学的研究员亚历山大·莫尔(Alexander More)没有参与这项研究，但他说，即使在这项研究中，他仍然“有兴趣知道来自伊比利亚的空气是如何到达格陵兰岛的。”他的团队对气候模型的分析表明，空气往往从欧洲西北部流向东南部，而这正与铅排放空气的流动方向相反。莫尔说:“因此，可能会有来自中国的影响，只是我们还不知道。这些都是需要考虑的因素。”
但莫尔称，最重要的是，他“非常高兴”看到这项新工作。他说:“历史学家、气候学家和考古学家正在共同进行跨学科研究，我们对此感到非常振奋。”有些科学家认为，铅中毒在罗马灭亡中扮演了重要角色。因此，具有讽刺意味的是，铅提供了其摧毁罗马帝国的记录。从公元165年开始，一场瘟疫席卷了东方，进入罗马世界。这场疾病被称为Antonine瘟疫，引起发烧、腹泻和皮肤脓疱。有些学者认为它可能是天花。它杀死了数百万罗马人，甚至摧毁了罗马军队。
罗马经济再也未能复苏。那年铅的排放量大幅下降，达到了几个世纪以来的最低点。直到四世纪晚期，当日耳曼部落推翻了最后一位西罗马帝国皇帝时，排放量才下降至更低水平。瘟疫毁灭了罗马帝国吗？这是一种新的观点。即使是18世纪的历史学家爱德华·吉本(Edward Gibbon)也感到疑虑重重，他写了4000页关于罗马衰落的文章。
吉本表示:“我们如何解读西塞罗(Cicero)的著作，如何解读Gracchi的历史渊源，这些都是我们前所未见的新材料。这些新数据蕴含着新的机遇，促使我们重新思考已经拥有的东西。”他说，古代历史学家会在气候科学中找到援助，这一切都是有道理的。他说:“我们已经知道，如果你生活在一个依靠人力、热量和能量的世界里，那么太阳和气候所处状态就显得非常重要。”
为此，你不需要回到卡塔卢斯和凯撒、西塞罗，去寻找依靠太阳和稳定气候的文明轨迹。古代罗马也不是唯一一个将其废气排放到地球各处、并留下自己记录的文明。如果你想寻求这样的文明，那么恭喜你：你现在正生活在这样的文明之中。
