科技考古，成就考古學(xué)的一門學(xué)科(文化脈動(dòng))

科技不僅可以幫助人類認(rèn)識(shí)現(xiàn)在、探尋未來，還能幫助人類了解自己的過去。通過新手段和新方法，科技不斷助力考古，推動(dòng)中國(guó)考古學(xué)研究步入一個(gè)嶄新的時(shí)期。

在遺址區(qū)開展“CT”掃描，繪制“3D藏寶圖”

從6月起，2017年度全國(guó)十大考古新發(fā)現(xiàn)之一“江口沉銀——四川彭山江口古戰(zhàn)場(chǎng)遺址考古成果展”在中國(guó)國(guó)家博物館舉辦，這不僅是江口古戰(zhàn)場(chǎng)遺址考古成果首次公開全面展示，也是中國(guó)國(guó)家博物館全國(guó)考古發(fā)現(xiàn)系列展的首個(gè)展覽?？萍嫉膽?yīng)用成為展覽的亮點(diǎn)。展覽特別開設(shè)“考古新章”部分，通過文字、圖片、視頻、沉浸式投影等多媒體手段，呈現(xiàn)內(nèi)水圍堰考古新方法、發(fā)掘中運(yùn)用的各種新技術(shù)，以及公眾考古在此次發(fā)掘中的重要作用，讓觀眾如同置身考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，直接了解發(fā)掘過程。展覽還展示了地球物理勘探儀、智能化測(cè)繪無人機(jī)等科技考古設(shè)備，還原了此次考古的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新。

據(jù)考證，張獻(xiàn)忠沉銀事件發(fā)生于明末清初的戰(zhàn)亂年代，其戰(zhàn)場(chǎng)遺址位于岷江彭山段的河道內(nèi)。與以往水下考古挖掘不同，江口遺址考古發(fā)掘是在河道內(nèi)做臨時(shí)圍堰工程，這也是中國(guó)考古界首次在內(nèi)水域開展圍堰考古。面對(duì)單件文物的幾何尺寸較小，文物分布零散、規(guī)律復(fù)雜等情況，電子科技大學(xué)信息地學(xué)特色研究中心科研團(tuán)隊(duì)采用綜合探測(cè)方案，在遺址區(qū)開展了“CT”掃描試驗(yàn)，并繪制“3D藏寶圖”，使發(fā)掘過程更加科學(xué)。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人周軍介紹說：“我們對(duì)文物分布區(qū)域探測(cè)、對(duì)文物富集有利區(qū)段預(yù)測(cè)、對(duì)河床基巖結(jié)構(gòu)測(cè)繪，即在水域環(huán)境下為地下做CT。在發(fā)掘中，工作人員利用全站儀精確定位出水文物的坐標(biāo)、三維成像和航拍技術(shù)來采集文物信息，并在現(xiàn)場(chǎng)配備了文物移動(dòng)醫(yī)院，對(duì)即時(shí)出水的文物進(jìn)行保護(hù)?！?/p>

此次考古中，電阻率成像法、兩棲地質(zhì)雷達(dá)、高精度磁法、頻率域電磁法……這些高科技深度參與考古過程。不僅在江口沉銀考古中，科技不斷助力考古的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘。近年來，碳—14年代測(cè)定、環(huán)境考古、動(dòng)植物考古等，拓展了考古研究方法，增添了新的考古研究領(lǐng)域?？萍伎脊?，也成為考古學(xué)的一門學(xué)科。

“所謂的科技考古，是應(yīng)用自然科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的方法和技術(shù)開展考古學(xué)研究。”中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所研究員袁靖說，“科技考古各個(gè)領(lǐng)域的研究都是從具體的材料切入，有自己的研究特色，解決以往的考古學(xué)研究中不能解決的重大問題，最終要探討的是歷史?！?/p>

全面拓展考古學(xué)的研究思路、方法及內(nèi)容

“公元前1750年至1500年，氣候溫暖、濕潤(rùn)，二里頭遺址的居民在土質(zhì)肥沃、距離邙山不遠(yuǎn)、濱臨伊洛河的二級(jí)階地上建立居住地。當(dāng)時(shí)，人們的健康狀況較好，可持續(xù)發(fā)展的多品種的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，多品種的家畜飼養(yǎng)保證了肉食來源。人們能夠做到依據(jù)石器的功能特征選擇合適的石材制作石器；陶器制作的規(guī)模化生產(chǎn)進(jìn)一步穩(wěn)定，出現(xiàn)專門用于禮制或貴族專用的陶器生產(chǎn)部門；制作金屬器和玉器的專門性技術(shù)更加完善，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，這些產(chǎn)品是為貴族專用的；還出現(xiàn)了具備規(guī)范化特征的制骨技術(shù)……可以說，穩(wěn)定適宜的自然環(huán)境、達(dá)到較高程度的農(nóng)業(yè)及手工業(yè)生產(chǎn)力水平、專業(yè)化分工的鞏固及當(dāng)時(shí)已經(jīng)存在人口和家養(yǎng)動(dòng)物的交流等，均為早期國(guó)家在二里頭的形成奠定了很好的環(huán)境及生業(yè)基礎(chǔ)。”這是袁靖通過二里頭遺址的科技考古工作，向我們描述的當(dāng)時(shí)的生活。

科技不僅可以幫助人類認(rèn)識(shí)現(xiàn)在、探尋未來，還能幫助人類了解自己的過去。我國(guó)科技考古的研究與教學(xué)興起于上世紀(jì)90年代。當(dāng)年，碳—14方法的應(yīng)用，使考古學(xué)從定性描述轉(zhuǎn)變?yōu)槎勘硎龅目茖W(xué)。著名考古學(xué)家夏鼐在《碳—14測(cè)定年代和中國(guó)史前考古學(xué)》一文中指出，碳—14測(cè)定年代技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用，推動(dòng)全世界的史前考古進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。此外，環(huán)境考古的開展有利于確定古地貌和古水文，探討不同地貌特征下的不同文化的發(fā)展特色并追究其原因。人骨研究的開展有利于人的具體研究以及在此基礎(chǔ)上結(jié)合文化和社會(huì)開展探討。生物考古的開展則可勾勒出古代人類遷徙和社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)輪廓。動(dòng)物考古則通過對(duì)考古遺址出土的動(dòng)物遺存的研究，能發(fā)現(xiàn)包括古代人和動(dòng)物相互關(guān)系在內(nèi)的很多歷史真相。

技術(shù)的不斷更新和應(yīng)用，給考古帶來了新的驚喜。在江口沉銀考古中所研發(fā)的兩棲探測(cè)方法、裝備和融合處理與解譯平臺(tái)，是國(guó)內(nèi)復(fù)雜水域環(huán)境水下探測(cè)的一次大規(guī)模使用?！斑@次探測(cè)工作中所采用的新思路和新技術(shù)，對(duì)于江河、湖泊、淺海灘涂環(huán)境中的地下探測(cè)具有十分重要的借鑒意義與推廣價(jià)值?！彪娮涌萍即髮W(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)胡光岷表示，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，讓“給大地做CT”變得更加簡(jiǎn)單高效。

袁靖說，我們欣喜地看到，隨著科技考古的深入推進(jìn)，其涉及的領(lǐng)域越來越廣泛，包含的內(nèi)容也越來越豐富。比如，從碳—14測(cè)定年代、確定考古學(xué)文化類型的絕對(duì)年代拓展到研究古人生存的自然環(huán)境，認(rèn)識(shí)當(dāng)時(shí)的地貌水文、動(dòng)植物資源，探討古人是在怎么樣的自然環(huán)境中生存發(fā)展的；再拓展到認(rèn)識(shí)人的骨骼形態(tài)特征、體質(zhì)狀況和食物結(jié)構(gòu)，探討人類自身和社會(huì)的發(fā)展過程；再進(jìn)一步拓展到認(rèn)識(shí)古人的生業(yè)狀況、把握其由采集狩獵到農(nóng)耕飼養(yǎng)的發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)石器、陶器、金屬器的質(zhì)地和制作工藝，研究手工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，探討生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和上層建筑的相互關(guān)系等等?！斑@些科技考古研究極大地豐富了我們對(duì)古代歷史的實(shí)證性認(rèn)識(shí)，也把我們對(duì)古代社會(huì)的研究不斷推向深入，我們開始講述一個(gè)一個(gè)生動(dòng)的故事。比如年代如何？自然環(huán)境如何？人的體質(zhì)特征如何？古人是怎么樣生產(chǎn)食物的？……我們從古人的食物結(jié)構(gòu)中辨認(rèn)當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)方式和社會(huì)組織，探討不同時(shí)段、不同地區(qū)各種生產(chǎn)工藝的特征及發(fā)展?！?/p>

袁靖說，上述的全部認(rèn)識(shí)正在創(chuàng)新性地再現(xiàn)古代歷史，填補(bǔ)多項(xiàng)空白，對(duì)以往的理論和方法進(jìn)行全方位的補(bǔ)充和完善。如今科技考古各個(gè)研究領(lǐng)域的確立和完善，正在全面豐富、充實(shí)和拓展考古學(xué)的研究思路、研究方法和研究?jī)?nèi)容，推動(dòng)中國(guó)考古學(xué)研究進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

多角度、全方位地對(duì)古代社會(huì)進(jìn)行綜合研究

“現(xiàn)在的考古發(fā)掘、研究的目的和過程，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是當(dāng)年的考古學(xué)家依靠一把手鏟，發(fā)掘出古代的遺跡和遺物，然后依據(jù)這些遺跡和遺物的形狀進(jìn)行分析和探討的研究方式了?！痹刚f。

科技的綜合應(yīng)用，已成為當(dāng)下的趨勢(shì)。袁靖說，“目前，科技考古各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是圍繞具體的對(duì)象開展研究，在完成具體對(duì)象研究的基礎(chǔ)上，做更深入的探討。以動(dòng)物考古學(xué)為例，其新趨勢(shì)就是進(jìn)一步以考古學(xué)研究的根本目標(biāo)為指導(dǎo)，把形態(tài)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、年代學(xué)、同位素分析、DNA分析和古代文獻(xiàn)研究等方法融合到一起，圍繞具體目標(biāo)，從多個(gè)角度進(jìn)行探討，在完成動(dòng)物遺存定性定量研究的基礎(chǔ)上，從動(dòng)物到生業(yè)、從經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)到上層建筑，從特定的角度闡述歷史發(fā)展的規(guī)律和特征，講述古人的故事。”周軍也指出，如今，學(xué)科融合更深入，綜合性更強(qiáng)了。

技術(shù)的不斷進(jìn)步，還會(huì)引起進(jìn)一步的變革?！拔覀円呀?jīng)從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量的二維時(shí)代，進(jìn)入到高精度、高密度的三維時(shí)代，使得過程和結(jié)果更精準(zhǔn)。今后，人工智能也將應(yīng)用到考古中?！敝苘娬f，就水下考古而言，以前是以聲吶探測(cè)為主，今后無人機(jī)探測(cè)，甚至水下機(jī)器人也會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用。袁靖說，未來，考古學(xué)家將各具所長(zhǎng)，他們參與到考古發(fā)掘和研究之中，多角度、全方位的對(duì)古代社會(huì)進(jìn)行綜合研究，進(jìn)而推動(dòng)歷史科學(xué)研究邁向新的層次。

袁靖多年來主持中國(guó)社科院考古研究所科技考古中心的工作，在他看來，我國(guó)現(xiàn)在在研究設(shè)備上、在不同研究領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的組成上已經(jīng)排在世界科技考古前列，我國(guó)的動(dòng)物考古和植物考古在國(guó)際上已經(jīng)具有較高的聲譽(yù)?！拔覀円^續(xù)努力，為中國(guó)考古學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量?！?/p>

王 玨