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新起点再出发——站在考古百年时间节点上的中国社会科学院考古研究所科技考古中心

我要新鲜事2023-05-07 07:17:110阅

2015年，在中国社会科学院考古研究所科技考古中心成立二十周年之际，时任中心主任的赵志军研究员用三句话对科技考古的内涵进行了精要阐释，站在考古百年的时间节点上，我们对此有了更为深刻的认知。

第一，科技考古属于考古。

科技考古属于考古的分支学科，科技考古在考古学延伸历史轴线、增强历史信度、丰富历史内涵、活化历史场景中已经发挥，并且还将继续发挥不可或缺的重要作用，我们要坚定为建设新时代中国考古学而继续奋斗。

第二，科技考古也是考古。

科技考古工作者借由先进的自然科学方法对考古遗存进行测试、分析和研究，碳十四测年和古DNA研究已经引发考古学的第一和二次科学革命，蛋白质考古是考古学的“新贵”……科技考古工作者不断走出“舒适区”，创新性地应用新的技术方法，科技考古的分支领域枝繁叶茂。

第三，科技考古就是考古。

中国考古学就是要探寻中华文明生生不息、长盛不衰的文化基因，进而为当今时代和未来发展提供历史镜鉴，考古工作者应当勠力同心，奋力谱写中国特色、中国风格、中国气派考古学的新篇章。

在国家“十四五”文物保护与科技创新规划背景下，如何进一步加强现代科学技术在考古中的应用，有机开展多学科合作研究，着力推动科技考古各领域繁荣发展，中国社会科学院考古研究所科技考古中心愿与全国科技考古工作者一起共同努力。

从生物考古学角度推进古代生业研究

所谓古代生业，是指古代人类获取和利用赖以生存资源的方式。围绕着古代生业研究，历史领域的农史学以及考古领域的生物考古学从各自视角开展研究。

农史研究主要依据历史文献来研究古代农业和畜牧业发展状况。我国关于农业记载的史料浩如烟海，《中国农业古籍目录》正编和副编收录的农书存目就有3705种，这是中国农史研究取之不尽的研究之源。20世纪50年代以来，中国农史著作层出不穷，游修龄、曾雄生、徐旺生等农史专家多有著作问世，陈文华拓展了农业考古学研究的新领域。农史研究历史文献的收集和解读需要耗费研究者大量的时间和精力，如何系统梳理和深入分析历史文献是当前面临的主要问题。历史文献本身也具有局限性，譬如对史前生业状况少有涉及，对历史时期生业状况的记载也存在未加记载、语焉不详甚至是以讹传讹的情况。此外，农史研究学者对考古实物证据有所借鉴，但在系统性、明辨性方面仍显不足。

古DNA实验室工作照

考古学为生业研究提供了直接的实物证据，动物考古学和植物考古学以动植物遗存为研究对象，可以为生业方式研究提供直接而科学的证据。20世纪90年代以来，随着浮选法在国内的引入和推行，动植物遗存采集方法更为系统和科学，为生业研究提供了充裕的研究资料。袁靖、赵志军等动植物考古专家以中国考古文化谱系为框架，建立起中国古代先民获取和利用动植物资源的方式及演变，重新书写了中国新石器时代至青铜时代的生业状况，并将生业研究继续向历史时期延伸。当前，一些深层次的问题仍需研究，譬如栽培和饲养技术的先进性及世界性影响、中国古代小农经济产生的背景和原因等。

人类生业活动会造成人类健康状况的变化。人类由采集狩猎社会转为农业社会，一方面是人类的人口增长、智力发展、寿命增长，另一方面人类的健康状况整体呈现下降的趋势，譬如牙齿龋齿发病率增高、骨密度下降、传染性疾病频发、肥胖等发病率增多、骨骼病变频发等，这些变化能够反映人类生业方式的影响和变化。

自然科学技术和手段的应用深化了生业研究。碳氮稳定同位素研究为评估人类饮食、喂饲动物方式提供科学数据，它可以为评估采集与狩猎、农业与畜牧业的相对比重、不同等级和人群（不同动物群体）食物差异提供可以量化的指标。该方法已在揭示哺乳动物的驯化和饲养、生业方式与社会发展的互动关系等方面取得了突出的成绩。锶同位素分析是研究古代人类和动物迁移、资源产地不可获取的科学手段之一，目前已用于判断动物资源是源于本地还是外地饲养。随着多同位素共同分析方法的进一步发展，将会进一步细化人类和动物的食物构成和获取食物的季节、明确资源的具体产地。古DNA研究已基本明确中国古代主要家养动物的遗传谱系和起源时间和地点，全基因测序技术将进一步引发古DNA研究产生革命性的变化。

古DNA采样工作照

综上，古代生业研究能够为当前社会可持续发展提供历史镜鉴，历史文献和考古实物为生业研究提供了宝贵的资料，研究思路上我们应当各取所长、融会贯通，研究方法上我们应当综合应用多种方法，深入发掘考古信息，从而进一步深化当前的生业研究。

（吕鹏）

从辽金都城遗址看历史时期开展植物考古研究的重要性

长期以来，由于文献资料的存在，历史时期的考古发掘相对于史前阶段，多学科考古手段的结合和交流有所不足，近年来随着历史时期考古发掘者、研究者对于古代社会生活方式关注度的日益提高，一些历史时期遗址中开始进行了植物考古浮选和研究工作，丰富的发现让我们愈发意识到历史时期考古遗址开展大规模系统浮选的重要性和必要性。其中，有代表性的就包括几处辽金时期都城遗址所开展的植物考古工作。

历史时期植物考古的开展，有助于我们认识那些文献中语焉不详或功用不明，几近为我们所遗忘的粮食作物。在辽上京和金上京为代表的辽金时期城址中，除了传统粟、黍两种小米，以及今天常见的小麦、荞麦、大豆、红小豆外，还出土了大量的稗子和大麻籽。这里的稗子，并不是我们常说的稻田杂草，而是尺寸要大得多的栽培稗，这种稗子风靡于整个辽金时期，但今天除了邻国日本的个别地区，已经几乎完全被人们所遗忘。大麻，曾列入《周礼·天官》郑玄所注的五谷之中（麻、黍、稷、麦、菽），但一直以来多被当作纺织或油料之用。在辽上京和金上京城址中，大麻籽的发现不仅数量众多，且分布于整个遗址生活区中，在辽上京城址的一处灶中，我们就发现了多个因高温烧结在一起的炭化结块，结块中包含有已经炭化的大麻和小米，而烧结物上有明显气孔，应为煮后再炭化的结果，推测很可能为包含有小米、大麻的一种粥，类似元代《饮膳正要》中所记载的麻子粥。

金上京城址出土栽培稗

金上京城址出土炭化西瓜籽

开展历史时期植物考古，可以令那些通过古代陆路、海上丝绸之路传入我国的植物资源，跳出古代文献可能存在的指代不明、背景混乱，从而更加清晰、准确地为我们所认识。在辽上京城址一处金代普通民居附近的灰坑中，发现了一粒西瓜籽和两粒葡萄属果实种籽，应该为当时人们的食余。在金上京遗址的一处灰沟中，我们也同样发现了一粒西瓜籽。有关西瓜最早的文献记载见于辽代的《胡峤陷虏记》，而在内蒙古敖汉旗羊山一号辽代墓葬壁画中，则发现了最早的“西瓜图”。两处城址发现的实物证据显示了辽代传入的西瓜，在金代时的北方地区应当已经相当普遍，并且可能已经为百姓们所食用。辽上京城址发现的葡萄属种籽，其形态特征不同于西方传来的葡萄，应是我国本土生长的葡萄。我们知道，西方葡萄大致在西汉时期开始进入我国内地，河北宣化辽墓中曾出土有一串已经干瘪的葡萄，证明辽代时食用葡萄已经出现在高等级贵族的日常生活中。辽上京城址中本土葡萄属种籽的发现，说明在西方葡萄被贵族人群食用的同时，本土葡萄也仍然是古人们的水果来源之一。

通过近年辽金都城遗址的植物考古发现，我们不难发现，相比于古代文献，拥有详尽考古出土背景、年代确凿的植物遗存证据，对于我们了解古代人群的生业结构、社会生活，乃至东西方的文化物质交流都至关重要，在历史时期考古遗址中系统开展植物考古工作是相当重要并且必要的。

（钟华）

六措并举

推动木材考古学科发展

木材考古是专门研究考古遗址出土木材遗存的学科，判定文化遗存的年代，探求人类利用木材的信息，探索古代先民与植物的相互关系，复原区域性木本植物种类，重建古环境和古气候。“十四五”文物保护和科技创新规划要求大力发展科技考古，加强现代科学技术在考古中的应用。按照规划要求，在新时代中国特色考古学体系下，木材考古应该重点开展以下几方面的研究：

第一，建立现代树木木材图谱和数据库

我国树种资源极其丰富，但目前研究机构保存的可供参考的木材组织切片标本远远不能满足考古出土的木材鉴定需求，在一定程度上制约木材考古的开展，需要加强建立现代木材图谱，尤其是建立古人利用最多的优良用材、特用经济树种、具有民族学意义的树种的现代木材图谱和数据库。

第二，重点选择文化层连续的遗址进行木炭分析

木炭是人类在遗址周边随机采集木材，经过各种实践活动，最后经过火的洗礼形成，与考古学文化具有同时性。树木是对自然环境最敏感的因素之一，通过选择文化层连续的遗址进行木炭分析，获得植被演替信息，有可能获得考古学文化和古代文明形成和发展的高分辨率的环境背景。

第三，加强对房址、建筑遗址的木炭分析

中国古代建筑活动至少有7000多年有实物可考的历史，数千年来一脉相承，采用木结构的建筑方式，在营造中单纯由木质或主要由木质柱、梁、枋为骨架，承担全部荷载。建筑遗迹出土的木炭遗存，往往是自然因素或人为因素导致建筑木质构件失火，柱、梁失去支撑作用，建筑倒塌，使木构件处于缺氧条件，木材经过不充分燃烧后形成木炭。通过木炭分析，能在一定程度上在倒塌堆积中发现不同功能的木材遗存，可知先民的营建理念、木材利用策略、不同功能区用材和社会的组织管理能力。还能为维护、修复和恢复古建遗存提供重要的参考。此外，失火往往保存直径较大的梁柱，利用大块木炭的树轮定年，能提供建筑的年代。

第四，开展更广泛、更深入的木炭分析

木炭分析结合遗址周边自然地层的大植物、炭屑、孢粉和植物硅酸体等生物遗存分析，进行更广泛的研究，获得翔实的环境资料。另外，木炭分析在我国的研究起步晚，更深的研究尚未开展，只有全面、深入研究，才能实现考古学研究中的“透物见人”。

第五，加强木质文物的木材分析

木材是可以生物降解的，使木材的组成受到不同程度的降解变质或腐朽。木材种属鉴定，能为木质文物的保护提供指导，是木材保护的基础。

第六，重视与人类关系密切的特用经济林树种的木炭分析

林木资源是人类利用的主要自然资源之一，除了提供人类木材外，还提供人类食物、医药等。民以食为天，从狩猎采集社会到农业社会的转变过程及其以后的发展过程中，除谷物利用外，诸多其他植物也进入到人类的食谱当中，为了获得对农业系统更加系统、更深刻的认识，需要关注古人类对其他类型植物资源的利用行为，其中包括经济林树种的利用和管理，尤其要关注可食植物资源的作用。

总之，按照“十四五”文物保护和科技创新规划要求，新时代中国特色考古学体系下的木材考古采取以上几个方面的措施，有望推动木材考古学科发展，从而正确认识古代文化、历史和社会，建设中国特色、中国风格、中国气派的考古学。

（王树芝）

新时代背景下玉器科技考古研究目标的几点思考

百年来考古发现证实，玉器在中国有近万年的技术与文化发展史，由装饰品逐渐演变成具有丰富象征意义的礼仪用品，在中华文明多元一体格局的形成过程中起到了不容忽视的作用，是实证和彰显我国万年文化史和五千年文明史的重器之一。

玉器分析实验室工作照

玉器科技考古研究可追溯至中国考古事业开始之际。近现代地质学和地质教育奠基人之一章鸿钊先生，于1921年出版的《石雅》对古籍中名称繁杂的宝玉石进行了考证，后根据罗振玉所赠河南孟津所出的“琅玕”珠和安特生在甘肃采集的沙井时期绿松石珠等材料，于1927年《石雅》再刊时补充了“琅玕”即绿松石等新认识。20世纪70年代，二里头、殷墟出土的精美玉器引起了学界对古代玉料和工艺的关注。80年代之后，随着不断的考古发现，考古学者与地质学者合作开启了玉器多学科综合研究之路。2000年至今，显微观察和无损分析技术的发展促进了研究深度和广度；稳定同位素分析技术在矿源研究上的应用也展现出多种可能性。

当前，玉器科技考古研究获得快速发展的同时，研究方法和角度日趋多元化，我们关注的科学问题主要集中在工艺和技术史、材料和产地溯源两大方向。相比较其他方向的科技考古研究，本领域还存在诸多问题，需广大研究者共同努力，解决重点难点问题，在此首先要明确玉器科技考古研究的目标。

第一，玉器研究要落实到生产力与生产关系的讨论，积极参与社会政治、经济和文化的相关研究。例如，当我们发现某时期某区域的玉器技术发生了变革，或用料发生了改变，这些现象不仅与玉器手工业有关，还需考察与之关联的社会组织和其他生产部门等情况，以期深入发掘其中的内外文化因素。

第二，重视玉器研究在中国科学技术史上的学术价值和意义。李约瑟曾提到“对玉的爱好，可以说是中国的文化特色之一”，但未关注先民在玉器制作中的创造性行为。我们需以长期研究捋清中国玉器技术发展的来龙去脉和关键性技术变革，这些成果将为中国科学技术史做出相应贡献。

第三，产地溯源是玉器研究的难点，在深化学科合作的同时，古代矿业遗址应受到更多关注，要基于古代、现代矿产资源考察建立数据库。同时还需关注自然科学领域各类分析技术的进展并及时为我所用。

第四，材料分析要落实到文物保护机理研究。基于不同材质、人类行为或埋藏环境造成的玉器次生变化机理等研究成果，促进思考发掘前后、馆藏和展示阶段的保护措施等现实问题。

第五，研究成果可转化成生动的可视化模式，为博物馆展示提供多彩的知识文化宣传，提高观众的参观学习体验。近期，徐州博物馆的同仁基于我们对狮子山楚王陵开展的合作研究，选择部分微痕研究成果与玉器同展，很大程度上为观众提供了更直观的工艺阐释（见上图）。

总之，在新时代背景下，玉文化作为中华优秀传统文化的杰出代表，需要科技考古工作者以高水平研究成果促进大众的科学认知。我们应充分发挥玉器这类独特文物的独特文化优势，为中国特色、中国风格、中国气派的考古学的持续发展贡献力量，增强中华文化的国际影响力。

（叶晓红）

重温经典——纪念与锶同位素分析技术结缘十年

从我们发表第一篇关于锶同位素分析技术在考古学中应用的论文——《山西省襄汾县陶寺遗址出土动物牙釉质的锶同位素比值分析》至今，已经过去十年了。这十年中，以中原地区的二里头及陶寺遗址为起点，北至宁夏姚河塬西周遗址，南至安徽凌家滩遗址；东起辽宁小珠山遗址，西达新疆阿敦乔鲁遗址。纵横南北，横跨西东，已经完成了数十处遗址出土人与动物遗骸的锶同位素分析。

回首这十年，曾数次重读Ericson的第一篇论文“锶同位素表征与史前人类生态研究”。每一次，都获得不同的启示和感悟。

Ericson在这篇论文中，提出一种使用锶同位素作为示踪剂来研究古代人类特定行为模式的方法。该方法在考古学研究中应用需要满足三前提:首先，不同地区有各自的锶同位素比值特征；其次，人体内的锶同位素组成是其饮食的锶同位素组成的反映；最后，埋藏环境中的锶元素没有污染人类遗骸或污染可以被去除。

化学分析实验室工作照

为此，中国社会科学院考古研究所建立了国内第一家专门用于出土样品检测的超净实验室，保证了样品预处理及检测过程中严格的洁净度要求，排除了来自样品预处理及检测过程中外部环境污染的可能性。因为自然界中的锶同位素之间的相对质量差别很小，而且质量数又比较大，在进入植物-动物-人等构成的食物链后，一般不会发生显著分馏。

接下来需要解决的问题就是如何确定某一地区的锶同位素比值特征。可以用当地哺乳动物遗骸的锶同位素比值的平均值加或减二倍的标准偏差作为区分当地和外来人口的生物可利用锶同位素比值的置信区间，由此建立一个评估古代人口迁移情况的相对客观的标准。从这个角度而言，考古学具有无可替代的优势——提供考古发掘出土的古代动物和人类遗骸样品。