同位素检测复原的理查三世生活：2012年富有争议的英国约克王朝末代君主理查三世的遗骨被发现，刘钝（清华大学科学史系教授）《盖棺未定论的理查三世》介绍了英国学者对他遗骨的分析，除了证明他的确死于战斗之外，对骨骼和牙齿的同位素检测也得出了很多有趣的结论，比如理查三世儿童时代不是在出生地安普顿生活的，有一段时间生活并不奢华，食物以谷物为主。可能证明了一条稀缺史料的记载，那条史料说他7岁时居住在父亲在威尔士的新领地拉德洛城堡。成年后的他爱吃鱼。在他生命的最后两年，曾经大量饮酒（这好像符合亡国之君的一般特征）。
佚名《理查三世像》（c。1520）伦敦古物学会收藏
以下为该文节选：
理查三世是个声名狼藉的国王，至少在传统的历史教科书与一些文艺作品中如此，但是历史上一直就有人为他辩护；他的遗骸出土后又被隆重地重新安葬，然而有关他的争论和影响并没有就此终止。
多元素同位素分析（multi-isotopic analysis）是近几十年发展起来的一个考古学工具，在古代人类与动物饮食结构和环境变迁的考察中十分有效。其原理是根据有机体骨骼或牙齿内稳定同位素的比例，建立起生物个体生前摄取的食物、水和所处环境的联系。简单说来，人类和动物摄取的食物和饮水，有一部分被转移到骨骼与牙齿之中，即使在生命结束之后，其中的信息依然以多种同位素的形式得以留存，通过提取骨骼中的胶原蛋白或其它组织遗存可获得各种同位素的构成比例，用以重建饮食、环境、个体移动等信息。早在上个世纪60年代，就有人发现不同的植物在光合作用下产生不同类型的碳基化合物，例如大米、小麦对应三碳基类化合物，而小米、高粱对应四碳基类化合物。不同的碳基化合物在骨骼中留存的稳定同位素碳13与另一种稳定同位素碳12之间的比例不同，它们之间的比值（称为δ13C值）就成为判断食物来源的一个依据。国内学术界常常使用稳定同位素技术的说法，并在夏商周断代工程成功应用碳、氮同位素分析方法鉴定古代人类与动物的食物来源。
多元素同位素的概念与应用还要宽泛一些，以多元素同位素分析为基础的考古研究，将个人的饮食结构、地理运动、环境污染、气候因素和食物来源结合在一起，现已成为一个成熟的定年修正工具和引人注目的研究领域。1995年，锡尼（Judith Sealy）等人在他们的开创性论文 “超越生命年代——通过考古学人类骨骸不同组织的同位素分析来追踪生活史”（Beyond lifetime averages—tracing life-histories through isotopic analysis of different tissues from archaeological human skeletons，Antiquity 69:263）中提出：“我们真诚地希望，这样的工作将来可以触及某些有名有姓的历史人物，使他们生前的饮食记录与死后体内的化学物质得以互证。”其实这不过是王国维“二重证据法”的当代科技版。在此之后，包括锡尼本人在内陆续有一些成功的案例做出来，但是影响都没有对理查三世骨骸的分析那样大和具有戏剧效果。
2014年，英国地质调查局同位素地质科学实验室的兰博（Angela Lamb）与莱斯特大学的专家们合作，发表了他们利用多元素同位素技术重建理查三世生活史的结果：包括理查三世的童年，青少年时代的生活状况，常住地的变迁，成年后的饮食结构，以及加冕为王对其生活的影响等。这些结论有的被历史文献证实，有的补充了文献缺失的不足。
这项研究最具创新的一点在于，研究者们将多元素同位素技术应用于同一主体骨骼的不同部位，为此他们从理查三世的遗骨中选出两颗牙齿和两块腿骨的切片进行分析。两颗牙齿是第二磨牙（M2）和下第二前磨牙（PM2），它们都保存完好，没有龋齿或其他明显的牙病迹象。因为人在出生后2.5至3年内，这两颗牙就开始钙化，8岁左右牙釉质中的磷酸盐成分形成后不会产生根本变化或因重塑受到重大影响，这样它们就提供了一个大约7.5岁幼儿体内与碳、氮、氧、锶、铅等同位素相关的信号。与牙齿不同，骨头在初始钙化后不断重塑，其速率与骨组织类型、个体生命时间和健康状况有关。两段腿骨切片其一取自右股骨，其二取自左肋骨，研究者认为相关的同位素值能够代表个体死亡前10年间的平均状态，股骨中还包含一些青春期的信息。
牙釉质中锶和氧同位素值的综合数据表明，理查7岁左右居住在平均降雨量较高的西部地区，而不是他的出生地英格兰中东部的北安普敦。他在4至6岁之间的碳和氮的同位素值有所下降，大致与δ18O值（氧18与氧16的比值，常用来标识降水量和地下水和矿物质的交互作用）的增加同步，这也暗示他在童年就被带离出生地，饮食中减少了肉类而以谷物为主。事实上，人们知道理查出生在哪里，关于他在位期间的行踪也有较详尽的记录，但是过去很少有人关注他的童年和青春早期是怎样度过的。作为第三代约克公爵（Richard Plantagenet，3rd Duke of York，1411-1460）和塞西莉·内维尔（Cecily Neville，1415-1495）的第十二个孩子，他从未被期望成为未来的君主，因此其早年生活并不奢华或者说并不得宠，而恰好有一条稀见史料记载他在7岁时居住在父亲在威尔士的新领地拉德洛城堡（Ludlow Castle）。
近来有人发现，中世纪晚期欧洲贵族与僧侣营养的普遍升高，与天主教的禁食仪式有关，由于陆地食草动物的肉类减少，鱼类与禽鸟填补了营养所需。整体上看，理查三世骨骼中碳与氮同位素值高于同时代的贵族与神职人员，显示他的营养处于当时较高的水平。对其腿骨切片中胶原蛋白的分析表明，他的饮食中含有海洋鱼类成分，特别是在成年期，而在登基后更为明显。在英格兰生活过的中国人可能会有这样一种印象，就是英国人不怎么喜欢吃鱼（除了炸鱼薯条和腌制鲱鱼外）；实际上，15世纪英国渔业贸易档案给出了相反的结论：对鱼类的需求导致海鱼进口的增加，有些甚至来自斯堪的纳维亚半岛。富人的海鲜食谱中包括鳕鱼、扁鱼、贝壳鱼甚至海豚，以及不受特定禁食日子约束的其他海洋哺乳动物，较便宜的海鱼如鲱鱼则是普通人餐桌上的食品。至于理查三世，不但有新鲜的海鱼，还有王室鱼塘供应昂贵的淡水鱼如狗鱼等。此外，由于不受肉类禁食的限制，野禽得到王公贵族们的偏爱，当然价格不菲。1483年理查三世的加冕宴会菜单得以保留下来，天鹅、鹤、苍鹭和野鸡这些珍禽都被写在上面。
如果说在理查三世生命的最后两年，骨骼中更高的氮同位素表明奢侈品的增加，那么更高的氧同位素与铅同位素就意味着葡萄酒消费的增加。关于铅，可以通过酿造容器和酒具来解释，而将δ18O作为葡萄酒摄入量标准的建议，被作者们认为是这项研究的最重要成果。
理查三世头盖骨与复原蜡像
前文提到，多元素同位素分析也被用于碳14定年的校正，在理查三世骨骸的案例中就有成功的应用。为了获得可靠的年代信息，研究者将4段骨头切片分别送到两家大学的放射性同位素实验室检测，格拉斯哥大学得出的个体死亡时间在1430-1460年间，牛津大学则定在1412-1449年间，二者的结果都落在预期值（1485年）之外，对于相对短的历史定年这种程度的差异不足为怪，所以需要校正（如借助树轮等）。这一研究的校正途径是考虑鱼类等高蛋白食物对碳同位素的影响，并在一个有据可依的下限（1538年，亨利八世与罗马教廷决裂后，埋葬理查三世的方济各修道院在此年被撤除）前提下进行贝叶斯分析，最终研究者得到个体死亡年代以95.4%的概率落在1450-1540年间的理想结果。
考古发掘现场
带有伤痕的骸骨出土
,
