科学家用1万年前的微体化石，揭开了水稻起源之谜。生活中常见的稻米，从左至右依次为白米（图中为粳米）、黑米、糯米、糙米。从植物学的角度来讲，这些所有的稻米实际上都属于同一种植物——稻，它可以分为两个亚种，即粳稻和籼稻。在当今世界的粮食体系中，稻米的产量仅次于玉米，而且消费群体集中在东亚、东南亚和南亚这三个世界人口密度最高的区域，稻米也由此成为现在全球范围内供养人口最多的一种农作物。
因此，水稻的起源，很早就引起了研究者的关注和兴趣。
20世纪初的苏联学者瓦维洛夫是栽培作物起源领域最广为人知的一位早期学者，他对世界范围内主要农作物起源地研究的一个重要理论基础是“栽培作物的起源地应该在现存的栽培品种和近缘野生种基因多样性最高的区域”。依据这一理论，他提出水稻的起源地应该在印度。这一观点与19世纪瑞士植物学家德康多尔的提法一致，因此“印度起源说”在19世纪到20世纪初一直是这一问题上的主导观点。
最早对这一问题进行系统研究的中国学者是著名农学家丁颖先生，自1926年在广州郊外发现野生稻之后，他在水稻起源、演变和育种领域做出了一系列卓有成效的贡献，并明确提出了“水稻起源于中国华南地区”的观点，对“印度起源说”进行了正面回应和驳斥。他的系统工作受到了很多国际同行的重视，两派观点相争不下的状态由此持续了数十年。
自20世纪50年代以来，我国长江流域的很多新石器时代遗址陆续发现了水稻遗存，其中1973年发掘的浙江余姚河姆渡遗址，便是众多遗址中最为著名的一处。这里距今7000年左右水稻的发现吸引了世界各地的目光，也引发了对于水稻起源讨论的又一次高潮。
随着材料的积累，著名考古学家严文明先生在20世纪90年代初，根据考古遗址出土的早期稻作证据以及历史上野生稻的分布范围等，提出了“水稻起源于长江中下游地区”的观点。在这一过程中，虽然印度甚至泰国等地也曾号称发现了距今8000乃至9000年前的水稻，并引发了一些争论，但这些发现后来都被证明存在问题，其年代实际上大多不超过距今4000年。
自此，“水稻长江中下游起源说”逐渐成为国际学术界的共识，持续一百余年的“印度说”与“中国说”之争基本尘埃落定。
自20世纪90年代起，随着起源地之争的初步解决，起源时间便成了学术界亟需面对的主要问题。水稻遗存在大量新石器时代早中期的遗址中被发现，举其要者，如江西万年仙人洞、湖南澧县彭头山与八十垱、河南舞阳贾湖、邓州八里岗、浙江余姚田螺山、萧山跨湖桥、嵊州小黄山、浦江上山、江苏泗洪顺山集等。
这些遗址的年代大多在距今7000年以上，最早的遗址年代接近距今1万年。大量的新材料，使得对于水稻起源的探索有了研究分析的基础。
对于水稻起源时间的确认，有两个关键的节点，一是人类从何时开始有意识地管理和利用野生稻，二是水稻何时完成驯化。前者的关注对象是人类行为的变化，后者则关注植物自身生物性状的改变。正是由于人类对野生稻资源的持续管理和利用，造成了其某些生物性状的改变，才最终导致驯化稻的出现。
野生稻与驯化稻之间存在着一系列生物性状的差别，其中最主要的两项与植物自身的繁殖方式有关，一是落粒性，二是种子休眠性。野生稻的种子在成熟之后会自然散落，进入泥土，之后在适宜的气候条件下再长出新的植株。如果遇到气候条件不佳的情况，种子可以在泥土中长期休眠，而且不腐烂，直到外界条件适宜再萌芽。
然而，人类种植水稻是为获取籽粒供自身食用，因此驯化稻在成熟后并不会自动落粒，而是需要人类收割之后进行脱粒，这是建立在长期的人为选择基础上出现的一个巨大变化。此外，为了保证播种后的萌芽率，驯化稻种子的休眠性相比于野生稻也在长期人为选择下大大降低。
植硅体研究与一万年前的水稻。花粉、种子等是我们经常听到的用于植物考古的研究材料，而这次吕厚远研究员团队用到的是一种叫做植硅体的物质。
不同于种子等大化石，植硅体是沉淀在高等植物细胞内腔或细胞之间的硅质颗粒，其形态与植物细胞形态直接相关，因此具有一定的植物分类学意义。和植物种子等有机质相比，这种硅质的微体化石更容易在不同的埋藏条件下被长久保存下来，在探索早期植物利用方面具有一定的优势。此外，在植硅体的形成过程中，会封存一些植物细胞中原有的有机碳，其含量可以达到植硅体重量的0.3-6%左右，是可以进行碳十四测年的新材料。
吕厚远研究员团队的这项研究还表明，我国长江下游地区水稻开始驯化的时间与世界上主要农作物（西亚的小麦、中美洲的玉米）基本上是同步的，都发生在更新世末向全新世初过渡的时期，水稻开始驯化的时间对应了约1万年前后东亚季风开始增强、气候逐渐变暖、变湿的气候环境背景，这与全球气候格局在该时段内的重要转变有着密切的关系。
但是促成这一事件发生的气候-环境机制等，至今仍然是悬而未决的问题，需要今后通过多学科协作来共同探索。