探索未知 揭示本源——關(guān)于科技考古發(fā)展歷程與經(jīng)驗(yàn)的思考

作者：方輝（山東大學(xué)歷史文化學(xué)院院長、教授）

　　習(xí)近平總書記在中央政治局第二十三次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出：“經(jīng)過幾代考古人接續(xù)奮斗，我國考古工作取得了重大成就，延伸了歷史軸線，增強(qiáng)了歷史信度，豐富了歷史內(nèi)涵，活化了歷史場景?！睆?qiáng)調(diào)“考古學(xué)界要會(huì)同經(jīng)濟(jì)、法律、政治、文化、社會(huì)、生態(tài)、科技、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究人員，做好出土文物和遺址的研究闡釋工作，把我國文明起源和發(fā)展以及對(duì)人類的重大貢獻(xiàn)更加清晰、更加全面地呈現(xiàn)出來。”這一重要論述對(duì)我國考古學(xué)的貢獻(xiàn)作了全面肯定，為考古學(xué)未來發(fā)展指明了道路。正是考古學(xué)所具有的“實(shí)證”特色，才使得它在出土文物和遺址的研究闡釋方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，顯示出其在歷史研究上的獨(dú)特價(jià)值，而實(shí)證研究除了考古遺存（包括遺物和遺跡）的“自證”能力外，其價(jià)值挖掘離不開科技考古?？梢哉f，科技考古在延伸歷史軸線、增強(qiáng)歷史信度、豐富歷史內(nèi)涵、活化歷史場景等方面有著不可替代的價(jià)值，其本體保存及展示也離不開科技考古與文物保護(hù)學(xué)科的作用。

　　近期，科技考古的價(jià)值在持續(xù)數(shù)月、由三星堆考古所帶來的“考古熱”中得到充分體現(xiàn)。無論是專家解讀，還是公眾互動(dòng)留言，這波“考古熱”對(duì)“科技”在考古發(fā)掘和保護(hù)中的作用予以了前所未有的關(guān)注。

　　有媒體在分析三星堆祭祀坑受到重視的原因時(shí)指出，公眾被三星堆吸引，不僅在于祭祀坑出土的貼金青銅面具、青銅樹、象牙、黃金權(quán)杖等不同于中原王朝的奇異文物，顯示了古蜀國獨(dú)特的文化面貌，也在于三星堆考古“跨越多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用科學(xué)技術(shù)等劃時(shí)代方法取得的考古成果”，“這一考古成果或有可能開創(chuàng)中國乃至世界考古學(xué)的未來”。無獨(dú)有偶，在不久前揭曉的2020年度十大考古新發(fā)現(xiàn)，也顯示出科技考古在“探索未知，揭示本源”工作中所發(fā)揮的作用。入選“十大”或現(xiàn)場演示的20項(xiàng)考古成果，無論是在遺址探測與發(fā)掘中的遙感技術(shù)、數(shù)字技術(shù)，還是對(duì)出土遺物所進(jìn)行的古DNA、同位素科技分析，抑或是后期的文物保護(hù)，無不顯示出科技考古的深度介入融合?？萍伎脊潘赜械膶?shí)證研究和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，確確實(shí)實(shí)在“增強(qiáng)歷史信度”“活化歷史場景”等方面發(fā)揮著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。正如在十大考古新發(fā)現(xiàn)終評(píng)現(xiàn)場一位點(diǎn)評(píng)專家所指出的那樣，“科技為考古插上了翅膀”。包括三星堆遺址考古和十大考古新發(fā)現(xiàn)的所有成果，都是輝煌燦爛的中華文明的杰出代表，也都是中華文明多元一體起源和發(fā)展脈絡(luò)的實(shí)物見證，科技考古在發(fā)現(xiàn)、分析、解讀、展示這些文明成就方面已經(jīng)顯示出強(qiáng)大的活力。在此回顧科技考古的歷程，讓大家了解科技手段在考古學(xué)上的應(yīng)用及其重要性，同時(shí)認(rèn)識(shí)我國科技考古所處的發(fā)展水平及面臨的問題，無疑具有一定意義。

　　考古學(xué)具有與生俱來的學(xué)科交叉性

　　考古學(xué)是通過實(shí)物資料研究古代人類歷史的一門學(xué)科。其中的實(shí)物資料既包括人工制品或通常所說的文物，也包括與人類生存關(guān)系密切的所謂“自然遺物”。這些實(shí)物反映著古人在技術(shù)、社會(huì)、信仰和環(huán)境利用開發(fā)等方面的信息，都是考古學(xué)研究的對(duì)象，但它們不會(huì)自證其價(jià)值，因而需要從不同角度采用跨學(xué)科手段，運(yùn)用科技考古方法取得可以信賴的經(jīng)過實(shí)證的信息，才能獲知其意義，也才能使文物本體及其價(jià)值得以長久保存，世代傳承。因?yàn)楣湃说纳钬S富多彩，對(duì)考古出土實(shí)物分析、研究的方法也多種多樣。

　　考古學(xué)誕生于19世紀(jì)中葉的北歐，一般是以石器時(shí)代、銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代“三期說”的提出和考古學(xué)的基本方法——地層學(xué)和類型學(xué)的成熟為標(biāo)志。不難發(fā)現(xiàn)，這些理論方法都是隨著自然科學(xué)——具體說來就是地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展而逐漸成熟起來的，因此這也決定了考古學(xué)與生俱來的學(xué)科交叉性質(zhì)。如果從1921年河南澠池仰韶遺址發(fā)掘算起，今年恰是中國考古學(xué)誕生一百周年。百年前，瑞典地質(zhì)學(xué)家安特生在中國政府的邀請(qǐng)下在山西、河南進(jìn)行地礦資源考察，引發(fā)了仰韶遺址的發(fā)現(xiàn)與發(fā)掘，由此可見考古學(xué)與地質(zhì)學(xué)聯(lián)系之密切。1928年至1937年河南安陽殷墟連續(xù)15次的考古發(fā)掘，發(fā)掘出以甲骨文、青銅器、大型建筑和王陵為代表的實(shí)物遺存，實(shí)證了殷商文明的發(fā)展水平和王朝性質(zhì)，開啟了考古學(xué)“古史重建”的征程?？脊艑W(xué)家利用出土的人骨和動(dòng)物骨骼研究人類的體質(zhì)，復(fù)原殷商時(shí)期的環(huán)境與生態(tài)，在科技考古尤其是生物考古、環(huán)境考古方面開啟了有益嘗試。

　　1949年美國芝加哥大學(xué)利比教授發(fā)明放射性碳素測年技術(shù)（簡稱碳14測年技術(shù)），將考古學(xué)家從經(jīng)驗(yàn)主義的瑣碎繁重的年代問題中解放出來，世界各地的考古遺存第一次有了絕對(duì)年代數(shù)據(jù)，極大地推動(dòng)了考古學(xué)研究的深入，碳14測年技術(shù)被稱為考古學(xué)上的第一次革命。2020年美國哈佛大學(xué)戴維·里奇教授根據(jù)近20年來分子生物學(xué)技術(shù)在推動(dòng)考古學(xué)研究方面所發(fā)揮的作用，提出古DNA技術(shù)是考古學(xué)的第二次革命，也預(yù)示著考古學(xué)新發(fā)展的到來。近年來，同位素分析、蛋白分析技術(shù)在考古學(xué)上應(yīng)用，成果出乎意料。如河南舞陽賈湖遺址蠶絲蛋白的發(fā)現(xiàn)，把我國絲綢的歷史提前到8000多年前，三星堆祭祀坑檢測發(fā)現(xiàn)的蠶絲蛋白則讓人知曉3000多年前古蜀文明對(duì)絲綢衣料的使用等?？梢哉f，由于古人的生活豐富多彩，考古工作中遇到的對(duì)象具有顯著的復(fù)雜性與不確定性，考古學(xué)在探測、發(fā)掘、分析、保護(hù)、利用各個(gè)階段的研究，離不開自然科學(xué)技術(shù)的支持，科技考古是當(dāng)代學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　20世紀(jì)50至60年代，由“二戰(zhàn)”催生的航空技術(shù)、遙感技術(shù)和海洋探測技術(shù)被運(yùn)用于考古探測，產(chǎn)生了航空考古、遙感考古和海洋（水下）考古等分支學(xué)科，以考古探測為核心的科技考古技術(shù)范圍進(jìn)一步拓展。與此同時(shí)，隨著考古學(xué)文化編年問題的解決，考古學(xué)對(duì)人工制品功能分析和“自然遺存”的關(guān)注度日益提高，基于科技的考古分析技術(shù)即科技考古應(yīng)運(yùn)而生，并產(chǎn)生了諸如環(huán)境考古、生物考古等專門考古領(lǐng)域。

　　新中國成立以來，我國考古學(xué)繼承優(yōu)良傳統(tǒng)，在重建古史的同時(shí)重視科技考古的運(yùn)用。20世紀(jì)70年代以來，采用孢粉分析對(duì)古代環(huán)境進(jìn)行復(fù)原，通過冶金考古方法對(duì)青銅器成分和工藝進(jìn)行研究，取得一定成果，科技考古得到初步發(fā)展。20世紀(jì)70年代初，中國科學(xué)院考古研究所（后屬中國社會(huì)科學(xué)院）碳14測年實(shí)驗(yàn)室的建立運(yùn)行，第一次為我國的考古學(xué)文化編年提供了科學(xué)依據(jù)，此后更多的絕對(duì)年代測年技術(shù)被應(yīng)用到考古學(xué)中，支撐了全國范圍內(nèi)考古學(xué)年代序列和年代框架的構(gòu)建，也成為蘇秉琦先生“區(qū)系類型”學(xué)說的年代學(xué)支撐。

　　20世紀(jì)80年代之前，傳統(tǒng)的田野探測多依靠“洛陽鏟”，通過打探孔的方式，借助經(jīng)驗(yàn)知識(shí)形成對(duì)地下遺存的認(rèn)知和判斷。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的遙感勘探技術(shù)、分析檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)也越來越多地應(yīng)用到考古學(xué)中。如運(yùn)用航空遙感、高精度磁測、大地電場巖性探測和地球化學(xué)測汞等逐漸擴(kuò)大探測的范圍、提高探測的精度，在地球物理探測技術(shù)和傳統(tǒng)探測技術(shù)的結(jié)合中不斷驗(yàn)證和改進(jìn)新技術(shù)在田野考古中的應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來，以揭示人與環(huán)境之間互動(dòng)關(guān)系為目標(biāo)的動(dòng)物考古、植物考古、人類骨骼考古、穩(wěn)定同位素分析等國際科技考古成熟技術(shù)在國內(nèi)得到應(yīng)用，日益成為國內(nèi)學(xué)科發(fā)展的新態(tài)勢(shì)，其在人類起源與演化、農(nóng)業(yè)起源、青銅器起源等方面的實(shí)證性研究成果，支撐起我國不同地區(qū)文明起源和社會(huì)復(fù)雜化進(jìn)程研究。對(duì)古代陶瓷器、金屬器、玉石器和紡織品等人工制品的分析，不僅幫助我們認(rèn)識(shí)古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與演變，而且推動(dòng)了對(duì)上述人工制品的流通和消費(fèi)研究，成為我們了解古代人群流動(dòng)和技術(shù)交流等的重要手段。進(jìn)入21世紀(jì)以來，考古學(xué)越來越強(qiáng)調(diào)在人類起源、農(nóng)業(yè)起源、文明起源與發(fā)展問題上的實(shí)證性研究，環(huán)境考古、生物考古、社會(huì)考古、經(jīng)濟(jì)考古等理論方法受到前所未有的重視，而解決這些問題都離不開科技考古的支撐，考古學(xué)研究范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，研究對(duì)象進(jìn)一步多樣化，幾乎包括了與人類生存發(fā)展有關(guān)的各類遺存，發(fā)展出諸如人工制品成分分析、微觀形態(tài)分析、古DNA分析、穩(wěn)定同位素分析等科技考古分析技術(shù)，科技考古越來越成為支撐學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，成為學(xué)科發(fā)展的新引擎?？萍伎脊旁凇跋纳讨軘啻こ獭焙汀爸腥A文明探源工程”中所發(fā)揮的作用，已經(jīng)充分說明其在“探索未知，揭示本源”方面不可或缺的重要性。

　　科學(xué)技術(shù)是文化遺產(chǎn)保護(hù)的基礎(chǔ)

　　文化遺產(chǎn)是人類共同智慧的結(jié)晶，其本體所具有的脆弱性與不可再生性，需要人類社會(huì)共同呵護(hù)，以使其價(jià)值得以永續(xù)傳承。在科技考古發(fā)展突飛猛進(jìn)的同時(shí)，利用現(xiàn)代科技對(duì)包括可移動(dòng)文物和不可移動(dòng)文物在內(nèi)的文化遺產(chǎn)加以保護(hù)，是現(xiàn)代人類社會(huì)的共識(shí)。1972年聯(lián)合國教科文組織在巴黎簽署了《保護(hù)世界文化和自然遺產(chǎn)公約》，號(hào)召各國投入充足的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和技術(shù)力量對(duì)文化遺產(chǎn)加以保護(hù)，極大地推動(dòng)了文物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，文化遺產(chǎn)保護(hù)利用也積累了很多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)?！锻崴箲椪隆贰赌瘟颊鎸?shí)性文件》等重要文化遺產(chǎn)保護(hù)文件的簽署，對(duì)國際社會(huì)文物古跡保護(hù)與修復(fù)具有重大的指導(dǎo)意義和貢獻(xiàn)，強(qiáng)調(diào)對(duì)文物物質(zhì)屬性的認(rèn)知、對(duì)材料劣化（腐蝕、老化、朽壞）過程和機(jī)理的理解的“科學(xué)保護(hù)”理念逐漸被全球文物研究者廣泛接受。充分發(fā)揮自然科學(xué)客觀性、真實(shí)性和普遍適用性等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為國際頂級(jí)文物保護(hù)機(jī)構(gòu)的基本準(zhǔn)則，并將這一研究思路應(yīng)用于保護(hù)實(shí)踐中。

　　隨著新的科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用，文物保護(hù)科學(xué)與修復(fù)技術(shù)的進(jìn)展突飛猛進(jìn)。有機(jī)質(zhì)文物（如漆木器、紡織品、紙本古籍等）、無機(jī)質(zhì)文物（如金屬、陶瓷、石骨蚌器、石刻等）分析檢測深化了文物材質(zhì)、工藝和劣化機(jī)理研究的深度與廣度，增進(jìn)了文物價(jià)值的發(fā)掘和認(rèn)知水平，提升了文化遺產(chǎn)價(jià)值保護(hù)和傳承的科學(xué)理念與技術(shù)能力，多學(xué)科融合下的文物預(yù)防性保護(hù)、數(shù)字化保護(hù)等工作模式已基本形成，在某些領(lǐng)域的研究已處于國際領(lǐng)先地位。以石窟寺保護(hù)為例，經(jīng)過新中國成立以來70多年的發(fā)展，我國的石窟寺保護(hù)理念在實(shí)踐中逐漸完善；多學(xué)科融合的保護(hù)科技支撐模式和技術(shù)體系基本成熟；一些石窟寺重大保護(hù)工作及其成果在我國文物保護(hù)發(fā)展歷程中具有代表性，提升了我國文化遺產(chǎn)保護(hù)事業(yè)的發(fā)展水平；以敦煌石窟為代表的文化遺產(chǎn)保護(hù)模式在國內(nèi)外產(chǎn)生了重大影響。

　　縱觀國際考古學(xué)科的發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，科學(xué)與技術(shù)日益成為考古學(xué)研究領(lǐng)域不可或缺的重要方法。一方面，考古學(xué)在解讀和闡釋考古資料方面日益重視以科技為手段的實(shí)證研究，使得考古學(xué)在復(fù)原人們賴以生存的古代生態(tài)環(huán)境、揭示人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)程等方面的研究能力不斷提升；另一方面，在聯(lián)合國教科文組織倡導(dǎo)下，利用科技手段加強(qiáng)文化遺產(chǎn)傳承保護(hù)與活化利用，日益成為國際范圍內(nèi)考古學(xué)的發(fā)展方向。

　　然而需要認(rèn)識(shí)到的是，國內(nèi)考古學(xué)的發(fā)展與國際先進(jìn)水平之間仍存在一定差距，考古科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)理論、方法和技術(shù)，許多是由國際同行率先發(fā)明、應(yīng)用的，我國的文物保護(hù)還有大量基礎(chǔ)理論和技術(shù)難題亟待攻克，科技考古和文物保護(hù)的專業(yè)學(xué)者人數(shù)較少，專業(yè)人員缺口巨大，科技考古和文物保護(hù)的科學(xué)研究和技術(shù)手段依然有很大的提升空間。

　　進(jìn)入新時(shí)代以來，黨和國家對(duì)科技考古和文物保護(hù)給予了前所未有的重視。習(xí)近平總書記在對(duì)我國考古工作進(jìn)行充分肯定的基礎(chǔ)上，更對(duì)我們未來的工作提出了具體要求，特別強(qiáng)調(diào)“要加強(qiáng)考古能力建設(shè)和學(xué)科建設(shè)。要堅(jiān)持辯證唯物主義和歷史唯物主義，深入進(jìn)行理論探索，增強(qiáng)中國考古學(xué)在國際考古學(xué)界的影響力、話語權(quán)。要積極培養(yǎng)壯大考古隊(duì)伍，讓更多年輕人熱愛、投身考古事業(yè)，讓考古事業(yè)后繼有人、人才輩出”。這為我國考古學(xué)發(fā)展指明了方向，科技考古也迎來了發(fā)展的春天。

　　《光明日?qǐng)?bào)》（ 2021年09月06日 14版）