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最近几年的稳定碳同位素（δ13C）研究为我们对粟米传播的认识做出了重要贡献。粟米的光合作用机制（C4机制）与大多数植物不同，因此碳同位素的比值也有所不同，这一点可用于研究古人类食谱。以粟米为食的古代人类的骨骼中可以检测到这种与众不同的碳同位素C4的信号。对大地湾遗址进行的同位素研究进一步支持了“粟米种植 在公元前5900年已在当地普及”的观点（Barton et al.，2009）。
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作为对大植物研究结论的补充，大地湾遗址人骨中测出的δ13C含量较低，这一点似乎提示我们，在公元前5900年至前5200年，该遗址先民的饮食中粟米所占比例有限。这些数据很可能表明，当时低投入粟米种植还处于初期，当地先民的混合型经济仍然高度依赖狩猎和采集活动。不过，该遗址还出土了晚于公元前3900年的人骨，这部分人骨中的碳同位素含量较高，而这很可能就是粟作农业地位提升的结果（Barton et al.，2009；Jing and Campbell，2009）。其他学者基于考古证据指出，公元前5000年至前3000年是农耕活动迅速发展的时期，而这种发展显然是农业集约化和粮食出现富余带来的结果（Zhao，2011）。
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地图2 中亚山地走廊的主要考古遗址以及农作物扩张的可能路径。农作物沿土壤肥沃、适合耕种的山谷传播，这里人口密度相对较高，冰川融水汇成的溪流和雨水滋养出丰美的草甸
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研究世界各地植物驯化中心的植物考古学家可以追溯 出许多（尽管不是全部）植物漫长的演化过程，从探索现代食用植物的野生亲缘种开始，这些野生植物经过一步步的形态变异，最终成为我们今天所熟悉的植物品种。在西南亚，有大量人类采收野生小麦和大麦的证据，还有展现西南亚基础农作物驯化进程的证据。虽然大植物考古数据显示，粟米种植始于公元前六千纪，但是没有确凿的证据证明，人类在驯化这种植物之前已有栽植野生品种的活动，也没有关于人类在驯化过程中与农作物互动的证据。证据的缺失为其他推测留下了很大空间：人类驯化粟米的时间可能更早。与大米和玉米等其他世界主要谷物一样，微观植物学数据分析得出的人类最早驯化粟米的日期极具争议，这个日期比大植物考古证据推断出的日期早了好几千年。
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微体植物遗存研究最早的农业证据主要集中在分析植硅体（植物细胞内和细胞壁之间的硅颗粒）、淀粉粒（谷粒内部和植物根系中葡萄糖分子聚合而成的颗粒）以及孢粉上。虽然这些鉴定和断代技术极大地拓展了早期农业研究，但其鉴定的可靠性和准确性都存在争议。
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在大地湾人骨的稳定碳同位素测定数据——该数据支持当前大植物研究的结论——发布一个月之后，另一支学者团队在同一份期刊上发表了一篇论文，宣称他们在磁山遗址发现了小米“驯化”的证据（Lu et al.，2009a）。倘若这一成果能够经受住科学的考验，它将使东亚最早出现农业活动的年代提前至与西南亚出现农业活动几乎一样的时期，即全世界已知最早的植物栽种活动出现的时期。这一观点令许多中国历史学家、学者和考古学家振奋不已，他们纷纷对此表示支持（Anderson，2014；Liu，2004；Yang et al.，2012）。论文作者称，中国有可能是全球农业起源的先驱，其依据是他们在提出这一惊人结论的一个月前在另一篇论文中确立的标准（Lu et al.，2009a）。这套新颖的标准不仅可利用植硅体区分人工驯化的粟和黍，还可用于区分这两种农作物各自的野生和驯化品系。几位作者对一种野生狗尾草样本（Setaria viridis）和两种野生糠稷（Panicum bisulcatum）样本中的植硅体进行了定性研究，提出：“可以利用植硅体对粟和黍进行鉴定，因为这两种植物内含的植硅体形态通常具有鲜明的特点，足以与糠稷、狗尾草和皱叶狗尾草相区别，后述几种野草内的植硅体分布不具备粟和黍典型的特殊形态，不过还需要进一步的研究来验证观察结果。”（Lu et al.，2009a，Lu et al.，2009b）
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这篇论文的其他内容也让人愈发质疑研究人员对磁山遗址断代的准确性。例如，论文作者称谷粒是从遗址的88个窖穴中现场采集的，根据他们的记录，这些谷粒“保存完好”，但随后他们又说谷粒保存条件很差，“暴露在空气中以后很快氧化成了灰粉。”（Lu et al.，2009a）仅以植硅体为判断标准，这为未来的争论留下了很大的余地。而另一支由中国学者组成的团队利用淀粉粒（微观植物学研究中的一类微小遗存）分析法，对磁山遗址附近的另一处在文化上具有关联性的考古遗址进行了调查，他们认为粟米的驯化时间甚至还要早于磁山遗址测定的年代（Yang et al.，2012）。但是，这些淀粉粒分析数据也引起了科学界的怀疑。许多从事驯化研究的学者都指出，这两批微观植物学的数据都存在一定问题，还需要进一步调查研究（Bestel et al.，2014；Zhao，2011）。
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关于中国早期粟米驯化的淀粉粒研究得到了另一支团队对同一考古现场材料所进行的分析的印证，这种情况在微观植物学领域屈指可数。淀粉粒在特定条件下可以保存数千年，植物考古学家经常能够从石制研磨工具或陶器中提取到淀粉粒。仔细分析淀粉粒的一系列特征，即可判断出留下这些淀粉粒的植 物所属的大致类别。在所述的案例中，两支科研团队在研磨石器中寻找淀粉粒遗存的考古地点是位于中国北方的东胡林遗址，其历史可追溯到公元前9000年至前7500年。有趣的是，两支团队得出了大相径庭的结论（Liu et al.，2010；Yang et al.，2012）。第一支团队的结论是，从东胡林采集的淀粉粒来自橡子（栎属、柯属或青冈属植物）；他们还指出，这些淀粉粒的大小与基本形态都不符合粟米或草本植物的特点（Liu et al.，2010）。当时中国该地区的先民主要以橡子（而不是草籽）为食，这一观点得到了越来越多大植物研究以及其他淀粉粒研究的支持（Fuller and Qin，2009；Fuller and Qin，2010；Fuller，Harvey，and Qin，2007；Anderson，2014；Liu et al.，2010）。第二支团队对同一处遗址（甚至可能是同一批出土文物）的研磨石器进行了研究，他们断言，这些淀粉粒来自人类驯化的黍和粟。他们宣称自己的数据“将中国食用粟米的历史提前了近1000年（甚至比植硅体研究论文作者所主张的还要早1000年），将该地区出现黍的年代提前了至少2000年。”（Yang et al.，2012）他们认为，将淀粉粒鉴定为橡子只是一种“推定”，以此驳斥前一支团队的观点。
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虽然支持该地区先民在这一时期采食橡子的数据很多，但还没有其他证据能证明当地先民在此时已驯化粟米。这项研究产生的疑问比解决的问题更多。例如，研究人员称，除了石器之外，他们还从一件陶制炊具碎片上的碳化残留物中提取到了粟留下的淀粉粒。但是，淀粉粒对高温非常敏感，一经烹煮便会分解，因此，在容器上发现煮熟之后碳化的淀粉粒实在令人意外。再者，此地先民似乎也不太可能先将粟米磨成粉，再放入锅中煮沸——这样烹煮而成的想必是黏稠的糊状物，而不是含有整颗谷粒的粟米粥。此外还有一点：这些作者一方面引述对其他谷物作物的诸多研究，称驯化野生植物需要长达2000年甚至3000年的进程。而另一方面，他们也明确指出，在考古遗址发现的早期植物微小遗存全部来自已经驯化（而非野生）的谷物。这样一来，他们的发现似乎将人类最早栽培这些植物的时间提前到了更新世[9] 。即便抛开这些疑点，“两种农作物在公元前9000年都已完全被人类驯化”的观点也很难令人信服。
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让争论进一步白热化的是，发布前述研究成果的学术期刊近期又登载了一篇同样以古代淀粉粒和植硅体为研究对象的论文。这篇文章称，在中国北方陕西省的米家崖遗址，研究人员在出土的容器中鉴定出了大麦的植硅体，距今有5000年的历史。他们提出的大麦栽种时间比现存最早的东亚古代谷物证据还要早大约1000年——这个结论似乎与中国大量涌现的大植物研究成果明显对立。这篇论文的作者指出，得益于他们“最近发展起来的、以植硅体形态测定一系列针对形态的特定测量为基础的研究手段”，他们鉴定出了“比植物大遗存早1000年”的大麦遗存（Wang et al.，2016）。
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中国城市化速度之快前所未有，受到城市建设进程的影响，考古调查和抢救性发掘日益增多，关于最早种植粟米的时间和地点的疑问在未来几年里一定会有定论。不过，无论我们选择相信大植物研究的结论（粟米的驯化大约在公元前5900年左右）、植硅体测定的结果（约前8300—前6700）还是淀粉粒分析的结果（约前9000—前7500），有一点都是无可辩驳的：黍和粟这两种农作物都发轫于中国北方，与人类的关系源远流长。
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黍在中亚的传播
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如果我们接受“粟米直到公元前三千纪末期才到达中亚，到达东欧的时间更晚”这一结论，那么粟米从东亚外传的时间恰好与丝绸之路最早有人员往来的时间（当初曾被称为“内亚的 山地走廊”）相吻合（Frachetti，2012）。黍以及易脱粒密穗型小麦和大麦是最早穿越中亚的农作物（Spengler Ⅲ et al.，2014b）。它们很适应山麓和丘陵地区的雨育农业，沿着天山山脉和青藏高原边缘传播，随后进入中亚南部和印度河流域，最后来到安纳托利亚半岛和巴尔干半岛（Miller，Spengler Ⅲ，and Frachetti，2016）。经由安纳托利亚半岛和巴尔干半岛，粟米迅速传入欧洲，在公元前二千纪中期传播至高加索山脉西部（Trifonov et al.，2017）。
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黍最初向西传播的时间比大型公共灌溉工程的诞生还要早1000年。由于粟米相对容易种植，它的传播似乎与牧民或低投入（无须人工灌溉）的小规模农业息息相关（Spengler Ⅲ，2015）。中亚的山麓丘陵非常适合发展旱作农业，或者利用高山冰川融水形成的溪流进行少量灌溉的农业，这种地形也为农牧民提供了适合开垦小块低投入粟米田的区位条件。这样的农耕活动为牧民或小规模农场主提供了一定的保障，在遭遇其他农作物歉收或牲畜损失等灾害时能够维持生存。有意思的是，直至今日，黍依然是一种与内亚流动人口关系密切的粮食作物（Paskhevich，2003；Vainshtein，1980）。
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原产自东亚的这两种粟米可以耐受各种恶劣的生态条件。斯特拉波在《地理志》中记载：“粟米是最适合预防饥馑的农作物，因为它能承受不利于植物生长的气候，即使其他谷物颗粒无收，粟米也不会让人失望。”学者们发现，粟米的三大特点使之尤其适合成为游牧经济的组成部分。首先，这些植物十分耐旱，不依赖大型灌溉系统，它们可以在小溪或任何水源附近的小片土地上生长。其次，每株植物的单产量很高，牧民只需携带一小袋种子即可播种。最后，这些植物的生长周期很短，夏季播下种子，在前往冬季营地的季节性移徙到来之前便可以收获（Pashkevich，1984）。
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此外，种植黍这种浅根系农作物不用犁地（Motuzaite-Matuzeviviute，Telizhenko，and Jones，2012）。其需水量只有易脱粒小麦的一半，很可能是因为其生长周期短暂（在理想条件下，黍从播种到收获只要60天）。（Shantz and Piemeisel，1927）粟米的另一大潜在优势是谷粒体积小，烹煮时间短，因此消耗的燃料相对较少（Miller，Spengler Ⅲ，and Frachetti，2016）。这一特点在木材储备稀缺的环境里尤为重要，那里的主要燃料是牲畜的粪便——这是一种了不起的环保燃料，但是燃烧产生的热能不及木柴。
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早期前往中亚的欧洲探险家经常在其记载中提到低投入农业的情形。在受到俄罗斯人的影响之前，许多中亚游牧民族都在低海拔地带小范围种植黍和大麦（大麦的数量更少）（Di Cosmo，1994；Levin and Potapov，1964；Priklonskii，1953；Seebohm，1882；Vainshtein，1980）。这些小块田地通常分布在秋季或春季营地方圆5公里的范围内，但距离冬季营地可能有三四十公里远。这些农作物几乎不需要打理，因此，牧民在农作物的整个生长期只需骑马去田间查看几次即可。4月播种时去一次，10月收获时再去一次，中间基本不需要维护和人工灌溉。种植面积相对较小，鲜有大于1.5公顷至2公顷（3.7英亩至5英亩）的土地。在没有大规模灌溉的条件下，大多数农作物难以在干旱的草原存活，因此，这些小片田地通常位于河谷或水源附近（Vainshtein，1980）。
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根据狄宇宙（Nicola di Cosmo）的评述，罗纳-塔斯（Rona-Tas）在1959年对蒙古西部色楞格河流域游牧民族农业活动的研究是对欧亚大陆中部牧民低投入农业进行了精彩总结。罗纳-塔斯注意到，河岸附近有用木犁翻过的小片土地；当地人用手搓碎土壤中的泥块，然后人工播下小麦、大麦或黑麦的种子。播种之后，牧民便驱赶畜群前往夏季草场，直到秋天才会回来。罗纳-塔斯还指出，牧民不使用镰刀，他们手工摘采谷穗，用大木铲扬谷脱壳，再用马拉磨将谷物碾碎。如果中亚史前先民使用的也 是这类不利于长期保存的工具，那就很难留下考古证据（Di Cosmo，1994）。
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在整个欧亚大陆中部的高山和沙漠地区，都有涉及此类小规模、低投入农业的人群的历史学记载。身兼地理学家、历史学家和丝绸之路探险家多重身份的欧文·拉铁摩尔坚称，草原上的居民实现了食物的自给自足（Lattimore，1940）。无独有偶，哈利尔·阿尔金巴耶夫（Khalel Argynbaev）也指出：“在本世纪初，七河地区引入旱作农业的唯一前提条件是山地间有许多小片可耕地。”（Argynbaev，1973，155）然而也有证据表明，在中世纪甚至更早时期，主要河流沿线便存在灌溉农业，大型市镇和聚居地便是证明（Bartol’d，1962-1963）。早期农业活动主要在河流和泉水附近进行，利用山地降水和冰川融水资源；在海拔更高的地区和山麓丘陵地带则实行旱作农业（Soucek，2000）。
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在讨论粟米对大草原游牧人口——尤其是斯基泰人（尽管斯基泰人的具体身份尚未确定）（Semple，1928）——的重要性时，其他历史学家的观点与希罗多德相似。老普林尼记载了帝国北部大草原地区的粟米种植活动。科鲁迈拉（4—70）的农业专著可谓罗马时期该领域最重要的作品，他在书中写道：“许多国家的农民都靠以黍和粟制成的食物为生。”（Columella，1世纪中期）
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古希腊罗马的文本并不是唯一提及中亚地区粟米种植的历史文献。哈马达拉·穆斯陶菲·可疾维尼（Hamd-Allah Mustawfi of Qazwin）在1340年创作的《心之喜》（Nuzhat-al-Qulub ）地理篇中，关于突厥领地、民族和文化的描述里经常提及当地种植的主要农作物。有趣的是，这本书将金帐汗国（13世纪）的居民描述为种植粟米和夏小麦的牧民。可疾维尼写道：“此地气候苦寒；农作物收成稀少，只能种植粟米和夏玉米（谷物），棉花、葡萄和其他水果都无法成熟。不过，此地居民拥有成群的牲畜，他们的衣食住行都依赖牲畜的繁殖。此外，此地水晶矿的产量非常可观。”在同一章节中，他继续写道：“农作物中小麦的占比很低，但粟米和其他夏季谷物优质且高产。葡萄、西瓜和其他水果在此地极为罕见，棉花无法生长。但牧草丰美，牛马成群，当地人主要依靠畜牧产品维持生存。”（Hamd-Allāh Mustawfī of Qazwīn，1340）
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尽管阿拉伯文献对粟米加工的描写不如其他植物食材那样详尽（也许是因为粟米被视为低等农作物），但一些来自西南亚的早期伊斯兰文献提到了用黏土烤炉或馕坑烤制而成的粟米薄饼，粟米有时会和兵豆粉混合在一起使用。在今叙利亚和伊朗一带游历的早期旅行者也在他们的见闻录中提到了粟米饼（Samuel，2001）。成书于12世纪的《纳巴泰农事典》（Nabatean Agriculture ）对粟米饼和大米饼的制作过程进行了对比，指出粟米和大米一样在夏天种植，但需要的水分比大米少（Ibn al-Awwam，2000）。伊本·阿勒-阿瓦姆（Ibn al-Awwam）指出，有些地区在夏季种植粟米时完全不用灌溉（Samuel，2001；Ibn al-Awwam，2000）。萨马赖（Samarraie）通过对9世纪伊拉克文献的研究［由戴尔文·塞缪尔（Delwen Samuel）加以总结］，发现其中有用混合粟米和大麦粉制作一种厚实的死面饼的记载，包括伊本·瓦赫希亚在内的古代作家都曾称赞这种面饼很适合体力劳动者食用（Samuel，2001）。
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在欧洲和西亚的农业中心，黍也为劳动密集型农业出产的谷物提供了可靠的替代品。它在整个内亚都具有举足轻重的文化内涵。例如，在祆教传统的半年节（粟特历七月的第一天）期间，每逢粟特历七月的第二天，祆教徒都要享用一种由粟米、黄油、牛奶和糖制成的甜点。（Golden，2011）
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东亚和中亚饮食对谷物的加工方式存在明显的差异。在东亚，人们将谷物蒸熟或煮熟（然后加工成馒头、面条、米饭和粥）。而在中亚和欧洲，谷物通常被碾成粉末，用于烘烤面包（Fuller and Rowlands，2011）。粟米跨越了这两种饮食的壁垒，它似乎扮演着双重的角色：既可以煮粥，也可以制作不同种类的面包。以迪奥斯科里德斯、老普林尼和科鲁迈拉的著作为代表的古代文献曾记录用粟米粉或混合面粉烤制面包的方法（Murphy，2016）。这些文献说明，粟米面包是当时常见的食物，不过很有可能只是平民百姓的食物。还有许多其他文献提到了粟米粥，通常与牛奶搭配食用。