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人类历史充满了有与无之间不平等的斗争：有农业的族群和没有农业的族群斗；有的族群很早就获得农业的技能，有的族群较晚获得，他们也斗。地球上的大片地区从未发展出食物生产技术，理由很简单：生态条件欠佳，那些地方至今仍难以生产食物。例如，美洲北极圈内在史前时代既无农业，也无牧业；畜养驯鹿是欧亚大陆的北极区生产食物的唯一手段。沙漠中缺乏灌溉水源的地方，也不会发展出生产食物的手段，如澳大利亚中部和美国西部的一些地区。
让人费解的反而是：有些地区生态条件明明不错，今日已成为世界上的农牧业重心，过去为什么没有发展出食物生产的手段？其中特别令人不解的是，欧洲殖民者第一次到达美国加利福尼亚等太平洋沿岸各州、阿根廷潘帕斯草原、澳大利亚的西南和东南部，以及南非好望角地区的时候，当地土著还过着狩猎—采集生活。如果我们回到公元前4000年的世界一游，会发现今日世界的几个“大谷仓”竟空空如也，如美国大部分地区、英国、法国许多地区、印度尼西亚，以及非洲近赤道地带。而那时，在最古老的农业发生地，农业已发展了好几千年。我们为农业寻根，找到了它的发源地。等着我们的是另一个惊奇的发现：那些发源地不但算不上什么“谷仓”，以今天的标准来看，恐怕还干旱了点，而且生态条件欠佳，如伊拉克、伊朗、墨西哥、安第斯山脉、中国的一些地区和非洲的萨赫勒地区。为什么农业发轫于这些似乎是边陲的区域？为什么今天最肥美的农田和牧场没有着先鞭呢？
各地获得食物生产手段的过程不一样，这也令人困惑。有些地区的人驯化当地的动植物，自行发展出农牧业；大部分地区则由农牧业的原生地引进农作物、牲口和农牧技术。既然后面这些地区在史前时代的条件就适合食物生产，那么为什么当地人没能自行发展出农牧业呢？他们也可以驯化当地的动植物，不是吗？
另外，就自行发展出农牧业的地区而言，为何各地并不同步，且发展出农牧业的时间相距久远？例如，东亚足足比美国东部早了好几千年，而澳大利亚东部从来没有发展出农牧业？至于那些在史前时代就已从外地引进农业的地区，引进时间为何也有先后，例如西欧就比美国西南部早上好几千年？而在引进农牧技术的地区中，有些地区（如美国西南部）的狩猎—采集者改变了生计，成为农人，而有些地区（如印度尼西亚和非洲近赤道地带大部分地区）以狩猎—采集为生的土著却遭到灾难性的冲击，被入侵的农人取代，这是为什么？以上问题都涉及一系列变化，这些变化决定了哪些族群在历史上拥有优势，哪些则被抛下。
在回答这些问题之前，我们必须想法子找出食物生产的发源地、起源时间，以及特定作物或牲畜被驯化的时间与地点。最明确的证据，就是考古遗址中出土的动植物遗骸。人类栽种的作物和驯养的牲畜，形态大多与自己的野生始祖有差异。例如家畜中牛与绵羊的体型较小，人类养殖的鸡和种植的苹果比较大，人类栽种的豌豆种皮较薄、较平滑，家养山羊头上的角更像拔酒瓶塞的螺旋起子而不是短弯刀。因此，在年代可测定的遗址中出土的被驯化动植物的遗骸，可以认为是当时当地有食物生产活动的充分证据，而如果某个遗址中只出土了野生物种的遗骸，我们就可以认为该地并无食物生产活动的证据，已有证据与狩猎—采集的生活方式更加符合。当然，开始生产食物的族群仍会通过采集和狩猎获取食物，尤其是在发展的早期。因此在他们的遗址中，除了被驯化物种，还经常出土野生物种。
考古学家利用碳14测年法来断定生物遗骸的存在年代，从而测算出食物生产的年代。碳是建构生物的基本元素，自然界中含有少量放射性碳14原子，这种原子会衰变成没有放射性的氮14。宇宙射线在大气中会不断制造放射性的碳14原子。植物吸收大气中的碳，而已知碳14和更常见的碳12之间有基本固定的比例。食草动物吃植物，食肉动物吃食草动物，沿着食物链，所有生物体内的碳元素中，都含有固定比例的放射性碳14原子。生物死亡后，就不再从外界吸收碳元素，体内已有的放射性碳14原子仍继续衰变，半衰期约5 700年，生物死后大约4万年，其体内碳14的量就低到难以测量，或者难以和晚近时期混入的少量含碳14的遗存分辨了。考古遗址中遗存的年代，可以通过测量遗存中碳14与碳12的比例来估算。
应用碳14测年法有许多技术困难，有两项特别值得一谈。第一，直到20世纪80年代，做碳14年代测定需要的样本量都很大（至少好几克），而遗址出土的植物种子、动物骨碎片等绝大多数不符合要求。科学家只好取遗址附近据信与食物遗存“有关联”的样本，通常是燃烧过的木炭，然后祷告那些样本和遗址中的食物遗存是同时进入遗址的。
但是，考古遗址并不总是所有遗存在同一天内完整封装的时间胶囊。不同的遗存可能在不同的时期进入遗址，又混到一起，毕竟蚯蚓、啮齿动物等都会翻土。这样的话，木炭碎片的旁边，就有可能是几千年前或几千年后死亡的动植物的遗存。这个问题直到加速器质谱法出现后才解决。利用加速器质谱法，只需要微量的样本就能做碳14年代测定，因此可以直接测定植物种子、动物骨碎片或其他食物残渣的年代。对于一些遗址的年代，以新方法（新方法也有自己的问题）直接测定的和以传统方法间接测定的差别很大。由此出现了许多争论，其中与本书主题特别有关的，也许是美洲食物生产出现的年代：在20世纪六七十年代以间接方法测量得到的年代是公元前7000年，而根据新的直接测量方法，则不会早于公元前3500年。
利用碳14测年法的第二个问题，就是大气中碳14与碳12的比例实际上并不恒定，而是在不同的时间段内有波动，因此基于比例恒定假设的计算结果必然存在系统性的小误差，必须加以校正。我们可以推测，由于树木的年轮是逐年增生的，等于记录下了每一年大气中碳14与碳12的比例。只要找到古老的树木，分析年轮样本，就可以确定过去大气中碳14与碳12比例的变化。有了这份数据，先前以恒定比例计算出的年代数据就可以校正了。现在我们已经知道，过去算出来的碳14年代，若是在公元前6000年到公元前1000年之间，以年轮记录校正过后，（实际）年代可能会早个几百上千年。更早的样本的年代用基于另一种放射性衰变过程的方式校正，原先算出的公元前9000年，现在则是公元前11000年。
现在考古学家开始采用符号标注他们报道的年代，让读者知道那是校正过的还是没有校正过的。不过仍有学者径自报道未经校正过的碳14年代，也不提醒读者。本书提到的年代，只要是在过去1.5万年之内的，一律使用校正过的年代，不加注明，因此，本书中的关于食物生产出现的年代和一些标准教科书的有出入，请读者留意。
好了，出土的动植物遗存我们已经辨识出来了，知道它们是人工养殖的，也知道它们的存在年代了。现在我们的问题是：它们是在当地被驯化成功的，还是外来品种？回答这个问题的第一种方法，就是找出某一作物或家畜野生始祖的地理分布，然后推断出驯化始于哪些地区。例如，古时从地中海沿岸地区、埃塞俄比亚往东至印度，都种植鹰嘴豆（chickpea）。今天世界上80%的鹰嘴豆是由印度生产的。因此我们可能会以为鹰嘴豆是在印度被驯化的。事实上，鹰嘴豆的野生始祖只生长在土耳其的东南地带。考古证据显示：新石器时代遗址中，最早的可能是驯化的鹰嘴豆，就是在土耳其东南部以及邻近的叙利亚北部出土的，年代约为公元前8000年；又过了差不多5 000年，鹰嘴豆才出现在南亚次大陆上。
辨识最初驯化地的第二个方法还是利用地图，在图上标示出某种作物或家畜在各地第一次出现的年代，年代最早的地点也许就是最初驯化它们的地区。要是那个地方也有野生始祖，就更十拿九稳了。此外，如果距推定的最初驯化区越远的地方，作物或家畜第一次出现的年代越晚，显示出作物或家畜传播的轨迹，那么更能说明原先的推定很可能正确。例如，二粒小麦（emmer wheat）最早出现在肥沃新月地带，时间是公元前8500年左右。不久之后，这种作物逐渐在西方出现：希腊，公元前6500年左右；德国，公元前5000年左右。这些年代显示，二粒小麦可能是在肥沃新月地带被驯化的，而二粒小麦野生始祖的分布范围限于从以色列到伊朗西部和土耳其这个地区，也可以佐证这个结论。
不过，同样的植物或动物，有可能在不同的地区分别驯化成功，这样前面介绍的方法就不怎么管用了，下面我们会讨论这种例子。仔细比较各地品种，检查它们在形态、基因或染色体上的差异，可分辨出这种情况。以印度瘤牛（zebu）为例，这种牛背部有隆起，欧亚大陆西部的家牛就没有。遗传分析显示，现代瘤牛和欧亚牛的祖先，在数十万年前就已经分化了，而在那之后很久，才有动物被人驯化。也就是说，这两种家牛是在过去1万年内于印度和欧亚大陆西部分别被驯化的，它们的祖先是已经分化了几十万年的两个亚种。
现在让我们回到先前的问题：生产食物的手段是什么时候出现的？在哪里出现？怎么出现？当然，各地的情况不同。
在有些地区，生产食物的手段完全是独立发展出来的。这些地区在外来作物与动物输入之前，自行驯化了很多本土的作物与动物。这种地区目前只有5个我们有翔实的证据：西南亚（或称近东或肥沃新月地带）、中国、中美洲（墨西哥中部、南部以及邻近的中美洲地区）、南美洲的安第斯山脉（或许还包括邻近的亚马孙盆地）和美国东部（见图5.1）。这些地区中也许有几个相邻的食物生产中心，各自发展出食物生产的手段。例如中国就有两个食物生产中心：北方的黄河流域和南方的长江流域。
除了这5个地区可以确定是食物生产手段的原生地，还有一些大概也是，只是目前证据还不足，例如非洲的萨赫勒地区、西非热带地区、埃塞俄比亚和新几内亚。虽然紧邻着撒哈拉沙漠南缘的萨赫勒地区驯化过当地野生植物，牧牛业大概在农业兴起之前就已经发展了。那儿放牧的牛群，是土著从当地的野生种驯化的，还是从肥沃新月地带引进的家牛触发了土著驯化当地植物的念头？目前还不清楚。西非热带地区、埃塞俄比亚的情况也同样不清楚。当地土著的确驯化过当地的野生植物，但还不确定是不是由萨赫勒传入的作物启发了西非热带地区的人，由西南亚传入的作物启发了埃塞俄比亚的土著。至于新几内亚，考古证据显示那儿早已发展出农业，比邻近地区早得多，但还不能确定那里的作物种类。
图5.1 农业发源地
注：图中的问号代表该区域的农业发展可能也受其他地区的影响，或无法确定该区初期所栽种的作物为何（例如新几内亚）。
表5.1列出了一些大家熟悉的驯化物种，以及它们最早出现的地区、年代。在那9个独立的驯化中心中，西南亚是可确定的最早驯化植物（约公元前8500年）与动物（约公元前8000年）的地区。西南亚也有最多用碳14准确测年的早期食物生产的证据。食物生产在中国发展的年代几乎和西南亚一样早，而美国东部则晚了6 000年。至于另外6个中心，年代最早的也落后于西南亚，但是这些地方可准确测年的早期遗址太少，我们还不能确定它们是不是真的比西南亚落后，如果的确落后的话具体晚了多久。
表5.1 驯化物种时间、地点举隅
另有一些地区，它们的特色是：虽然有一些动植物在本地被驯化了，但本地生产的食物，以引进的作物或牲畜为大宗。也许我们可以把那些外来的农牧物种当成“始祖”作物和牲畜，因为随着那些作物和牲畜引进来的，是食物生产业。有了始祖作物和牲畜，土著开始过定居的生活，就更有可能驯化本地的野生物种——他们可能原本只是采集当地的野生植物，偶然将其带回家种植后，渐渐学会了有目的地栽种。
此类地区中，有三四个的始祖作物和牲畜来自西南亚。欧洲中部和西部就是这么一个地区，公元前6000—前3500年，西南亚的作物和牲畜传播至此，食物生产也发展出来，但至少有一种植物（可以确定的是罂粟，或许还有燕麦或其他作物）是后来在当地被驯化的。野生罂粟只生长于地中海西岸地区。罂粟种子未见于东欧和西南亚最早的农耕社群遗址，最早发现于西欧的早期农村遗址。相对而言，西南亚作物和牲畜的野生始祖从未在西欧出现过。因此西欧的食物生产手段不是独立发展出来的，而是受源自西南亚的作物和牲畜启发后才有的。西欧的农耕社群把野罂粟变成农作物后，罂粟便以农作物的面貌向东传播。
南亚次大陆的印度河流域是另一个类似的例子。这儿最早的农耕社群出现于公元前7000—前6000年，他们栽种的小麦、大麦等作物是在肥沃新月地带被驯化的，再经由伊朗传播到这里。而后，瘤牛、芝麻等本地驯化的物种才出现在南亚次大陆。埃及也是类似的情况，西南亚作物在公元前6000—前5000年传入埃及后，埃及才发展出食物生产。然后，埃及人驯化了西克莫无花果树（sycamore fig）和一种名为油莎草（chufa）的当地蔬菜。
埃塞俄比亚的食物生产发展模式或许也类似。小麦、大麦和其他源自西南亚的作物在此地已栽种了相当长的时间。埃塞俄比亚人也驯化了不少当地的野生物种，那些作物大都不在埃塞俄比亚以外的地区流传，咖啡豆是例外，已传播到世界各地。但我们还不清楚驯化本地植物是在西南亚作物引进之前还是之后。
我们已经介绍过，有些地区的食物生产，由外地传入的始祖作物发其端。那么，这些地区原本以狩猎—采集为生的人在这个过程中命运如何？他们是从邻近的农耕社群采借始祖作物后，自己改行当了农民，还是遭到带来始祖作物的农民入侵，最终因人数不敌生养众多的农民而被他们杀死、驱逐、取代？
埃及的情况似乎是前一种：当地的狩猎—采集者原本以野生动植物为主要食物来源，后来采借了西南亚的作物、牲畜和农牧技术，逐渐放弃了野生食物。也就是说，促使埃及发展出食物生产手段的不是外来的族群，而是外地引进的作物和牲畜。欧洲大西洋岸可能也是如此，当地的狩猎—采集族群花了好几个世纪，接受了西南亚的绵羊和谷物。在南非南端的开普地区，狩猎—采集者科伊族（Khoi）从遥远的北非引进绵羊、奶牛，改行当了牧人（但没有当农民）。同样，美国西南部的印第安人从墨西哥引进作物，逐渐成为农人。在以上四个地区，食物生产发展之后，并未见到人们驯化当地野生动植物的太多证据，也没有什么土著人口被取代的证据。
其他一些地区发生的事则与此完全相反：当地食物生产的开端，是携外来作物和牲畜突然而来的外来族群。我们这么肯定，是因为这类接触发生在近现代，拥有文字的欧洲人是当事人。事情的始末，欧洲人的记载已经相当详尽。此类地区包括加利福尼亚、北美太平洋岸西北部、阿根廷潘帕斯草原、澳大利亚和西伯利亚。直到近代以前，那些地区都是狩猎—采集者的天下。然后欧洲人来了，不但带来了农作物、牲口，也带来了传染病，他们散播疫病，杀戮、驱逐土著，占领他们的土地。欧洲人从未驯化过当地的动植物，唯一的例外是澳大利亚坚果（macadamia，别名夏威夷果）。在南非开普地区，欧洲人初次抵达时，当地的科伊族有的以狩猎—采集为生，有的以畜牧为生，但没有人种植作物。结果仍是老戏码：农业发展了，可是耕种的是外地的农作物，并未驯化当地物种，而土著人口则被大量取代。
这一戏码在世界多地的史前时期多次上演。由于没有文字记载，我们只能从考古记录或语言学证据中寻绎史前族群更替的证据。族群更替最明显的例证，源自两种证据：一种是体质人类学，由于新来的族群与土著有明显的形态差异，人骨就足以说明一切；另一种是物质文化，侵入的族群带来的不仅是农作物与牲口，还有陶器。本书将描述两个最明确的例子：南岛语族从华南扩张，到达菲律宾和印度尼西亚（第17章）；非洲班图人扩张，占领非洲近赤道地带（第19章）。
东南欧和中欧也上演过相同的戏码：食物生产（仰赖西南亚作物和牲畜）突然兴起，陶器突然出现。这一发展可能也涉及族群更替：古希腊人和古日耳曼人被现代希腊人和日耳曼人取代。菲律宾、印度尼西亚和非洲近赤道地带就发生过这样的族群更替。不过，欧洲的新旧族群在形态上的差异并不大，不像菲律宾、印度尼西亚和非洲近赤道地带的情形。因此，欧洲的族群更替，证据不怎么充分，也不那么直接。
简言之，世界上只有少数几个地区独立发展出食物生产手段，各地区的进度差距很大。在那些核心地区的四周，有些狩猎—采集族群掌握了生产食物的技能，还有一些地区，原本的族群则被来自核心地区的农民连根拔起并取而代之，这些农民是征服者，他们征服各地的时间也很不一致。最后，有些族群虽然生活在生态条件良好的地区，但是既没有在史前时代发展出食物生产手段，也没有从外地采借过这样的手段，千百年来他们一直过着狩猎—采集的生活，直到现代世界将他们抛弃。在食物生产方面取得先机的族群，在迈向枪炮、病菌和钢铁的路途上，领先群雄。其结果就是历史上一连串“有”与“无”的冲突。
食物生产兴起的时间和模式有很大的地理差异，我们如何解释呢？这是史前史最重要的问题，下面5章讨论的就是这个问题。