一塊殘破的陶片、一座廢棄的房址、一處沉睡的遺址——考古學者就是要從這林林總總的物質(zhì)遺存中去追尋逝去的歷史；一粒炭化的粟、一塊破碎的豬骨、一絲殘存的痕跡——科技考古學者從中檢測出歷史的蛛絲馬跡，他們在復原“鮮活”歷史方面確有獨到之處。
在2019年里，科技考古學者深入考古工地，他們密切配合田野考古工作者，在發(fā)掘現(xiàn)場對遺存進行鑒定和測繪，用標準化的方法來采集各類樣品和信息；在2019年里，科技考古學者在實驗室里忙碌，他們借助于儀器設備對樣品進行鑒定、檢測和分析，開展定性和定量的科學研究；在2019年里，科技考古學者的研究成果發(fā)表在大部頭的考古報告里，他們的研究業(yè)已成為考古學研究中必不可少且舉足輕重的組成部分……回首2019年，中國科技考古在研究成果、學科建設和技術等方面有何亮點？讓我們一起來進行年終盤點。
成果：展現(xiàn)科技考古硬實力
科技考古的硬實力體現(xiàn)在優(yōu)秀科研成果的發(fā)表上。本年度，大量科技考古研究成果的發(fā)表催生了一些新的研究方向。譬如，動物考古加大了歷史時期研究的力度，結合文獻資料探討其他家養(yǎng)動物（例如：鯉魚、鵪鶉、驢和貓）的畜牧史。植物考古著眼于農(nóng)作物傳播問題，從陸路和海路兩個方面豐富了大麥、小麥、豌豆傳入中國和粟、黍外傳的認識，開始探討蕎麥的起源，通過淀粉粒和植硅體殘留物分析研究酒和酒器的起源及交流。陶瓷考古首次在國內(nèi)遺址（廣西防城港）中發(fā)現(xiàn)大量的海外燒造瓷器，改變了以往海上絲綢之路中只有中國外銷瓷的認識。古DNA研究應用于植物遺存，完成新疆小河和古墓溝墓地的7個古代小麥樣本的全基因組測序工作，支持了小麥由西南地區(qū)向青藏高原以及由青藏高原邊緣向長江流域傳播路線的假設。冶金考古在田野調(diào)查與發(fā)掘方面取得了系統(tǒng)性成果，特別是關于塊煉鐵冶煉遺址群和以煤為燃料的高爐冶煉生鐵技術的確認，鋅、金和銀等以往研究薄弱的領域也有重大突破，比如湖南桂陽桐木嶺煉鋅遺址的發(fā)現(xiàn)及相關研究等。
動物考古學者現(xiàn)場鑒定和測量動物遺存
多學科集成創(chuàng)新成為本年度科技考古的亮點。吉林大學邊疆考古中心劉爽認為在中國考古學時空框架已經(jīng)基本建立、研究關注點開始轉(zhuǎn)向人類社會生活和歷史演變的諸多方面的學科發(fā)展背景下，運用現(xiàn)代測試分析技術已經(jīng)成為考古學研究中必不可少的關鍵環(huán)節(jié)，而考古材料、檢測技術和信息解讀等3個方面均存在局限性，多種方法的綜合應用和多學科的合作和互證將有助于我們接近歷史的真相。中國社會科學院考古研究所劉建國綜合應用無人機拍攝、多視角三維重建和地理信息系統(tǒng)等空間信息技術，探討史前聚落的人地關系和史前治水等重要課題，通過對江漢平原30余處重要聚落的無人機拍攝與數(shù)據(jù)分析，基本理清該地區(qū)史前人類對環(huán)境、水源的充分考量與適當治理以及防御模式的選擇等學術問題。
以資源、技術和生業(yè)研究為導向開展包括動物考古、植物考古和穩(wěn)定同位素分析等在內(nèi)的多學科研究成為近年來學科發(fā)展的新態(tài)勢，2014年至今，袁靖先生組織一批青年學者在《南方文物》上設立“生業(yè)與社會”專欄，發(fā)表了一系列就東北、黃河上游、黃河中游及華北、黃淮下游、長江上游、長江下游、嶺南及周邊地區(qū)等先秦時期生業(yè)狀況的研究，這樣得出的關于中國先秦時期農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展狀況的認識也就更為全面和科學。鹽業(yè)考古成分和物相分析方法（如X射線衍射法、XBD和XBR分析測試等）的應用，在判斷制鹽遺址、煮鹽工具、制鹽原料和工藝流程等研究中發(fā)揮了重要的作用，但在考慮制鹽工藝復雜性的前提下，應當探索多種科技分析手段和方法，逐步形成操作性強、多重方法參與的研究體系，建立綜合研究數(shù)據(jù)庫，從而推進相關研究的規(guī)范化和科技化。
技術：永做考古的“高新區(qū)”
科技考古學者應當熟稔自然科學的原理和方法，此外，也要不斷吸納和應用新的技術和方法，并將其應用于中國考古實踐中。
科技考古的發(fā)展需要不斷反思已有技術方法及應用，這一點在年代測定和穩(wěn)定同位素研究中有明顯的體現(xiàn)。植硅體碳十四測年數(shù)據(jù)會受到污染和老碳效應的影響，但在一些缺少其他有機質(zhì)測年材料的環(huán)境中，植硅體測年仍然是一種極具潛力的年代學方法。穩(wěn)定同位素研究回顧了以往研究成果，認為多樣化食物資源與復雜的新陳代謝暗示著生物體組織的穩(wěn)定同位素組成可能受到自然環(huán)境、人類活動以及自身生理健康等多因素的影響，為此，以我國古代獨具特色的飲食文化為背景，在多因素影響機理論述基礎之上，探討可能影響我國古代人（或動物）穩(wěn)定同位素食譜分析的各方面因素，同時，通過對不同影響因素的詮釋，揭秘其背后隱藏的歷史信息。
科技考古在技術和方法上因互鑒而精深。在實際工作中，同一遺址中大植物遺存和植硅體的分析結果存在不一致甚至相反的現(xiàn)象，從事植硅體分析的學者認為炭化溫度會嚴重影響大植物遺存的保存狀況，而植硅體的絕對數(shù)量更為可靠；從事大植物遺存研究的植物考古學者則予以正面回應，認為在不考慮遺址中實際炭化溫度和時間的前提下、得出某種植物因炭化溫度而保存率低的研究思路存在問題，此外，植硅體樣本量過于有限，而浮選大植物遺存樣本量充足且量化統(tǒng)計方法更為全面（除絕對數(shù)量之外，還使用了出土概率等方法），因此，大植物遺存研究能夠全面反映遺址發(fā)掘區(qū)的整體情況和動態(tài)復原古代農(nóng)業(yè)及社會發(fā)展狀況。
回顧科技考古的發(fā)展史，我們不難發(fā)現(xiàn)，不斷涌現(xiàn)的新技術催生出新的科技考古研究方向，盤活了已深居庫房的遺物。2019年，夏河丹尼索瓦人的研究入選世界十大考古發(fā)現(xiàn)和《科學》（Science）雜志十大新聞，這項由中國科學院院士陳發(fā)虎帶領的蘭州大學環(huán)境考古團隊進行的研究，引發(fā)了世界考古學的廣泛關注，同時，這項成果也凸顯了科技考古的激活力：這件下頜骨化石發(fā)現(xiàn)于上世紀80年代，古蛋白質(zhì)分析技術的應用使其在39年之后迸發(fā)出重要的科學價值。1980年，有位藏族僧人在甘肅夏河縣的溶洞里發(fā)現(xiàn)了這件僅保存有第一和第二臼齒的古人類右側下頜骨化石。2019年發(fā)表研究成果（A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau）顯示，該化石未保存古DNA信息，但保存有深度降解的古蛋白質(zhì)，研究者從中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人特有的蛋白質(zhì)，從而為確定其為青藏高原的丹尼索瓦人提供了最主要的證據(jù)，建議命名為夏河丹尼索瓦人，簡稱夏河人，該化石目前是除阿爾泰山地區(qū)丹尼索瓦洞以外發(fā)現(xiàn)的首例丹尼索瓦人化石，也是目前青藏高原的最早人類活動證據(jù)（距今16萬年前）。
夏河丹尼索瓦人化石
今后，又有哪些新技術可以為我所用呢？哈佛大學醫(yī)學院大衛(wèi)?賴克（David Reich）將古DNA研究的應用視為考古學的第二次科學革命，目前，古DNA的研究主要涉及古生物的線粒體DNA、Y染色體DNA和常染色體DNA等，開展包括線粒體、核DNA（性染色體和常染色體）在內(nèi)的全基因組測序是目前古DNA研究中的前沿領域，而高通量測序技術為全方位地開展研究提供了技術支撐，考古發(fā)掘出土器物中的殘留物、土壤樣本等也成為古DNA的重要研究對象，古細菌和古病毒的DNA研究也正在開展中，該研究除了可以從分子水平探索古代人類和動物食譜和疾病及其變化，還可以探討飲食進化史、人群的文化身份、人或動物的遷移、動物的馴化和飼養(yǎng)等問題。此外，年代學研究中探索碳酸鹽的直接測試方法、穩(wěn)定同位素研究中應用氫氧同位素以研究氣候變化、玉石器研究中結合X射線熒光能譜與巖相學分析進行無損檢測等具有廣闊的應用前景。
古DNA研究學者在考古現(xiàn)場采樣
藍圖：構建科技考古學科體系
科技考古研究積累了豐富的經(jīng)驗，形成構建科技考古學科體系的研究基礎?？脊艑W的第一次科學革命始于1949年美國科學家威拉德?利比（Willard Libby）碳十四測年方法的發(fā)明，21世紀以來加速器質(zhì)譜碳十四測年法加之系列樣品擬合方法的使用，大大提高了年代測定的精度和可靠性，從而為中國考古時空框架的確立提供了年代標尺。環(huán)境考古通過對全新世氣候過程的分析，重點研究與水相關的地貌過程，探討與農(nóng)業(yè)起源和文明起源有關的環(huán)境機制。人骨考古已粗線條勾勒出古代中國各民族形成、發(fā)展和融合的歷史圖景。動物考古構建關于中國主要家養(yǎng)動物的起源以及各地區(qū)獲取和利用動物資源方式的框架。植物考古在考古發(fā)掘中迅速普及浮選法，以大植物遺存研究為重點，形成中國農(nóng)業(yè)起源三條源流的科學認識。碳氮穩(wěn)定同位素分析區(qū)分出沿海、農(nóng)業(yè)區(qū)以及牧區(qū)的食性特征，討論生業(yè)經(jīng)濟，探討古代社會階層。冶金考古關注技術和文化的交流及相互影響，一方面關注西北地區(qū)，認為該地區(qū)本土化冶金生產(chǎn)實踐及其對技術體系的改造為早期冶金術的繼續(xù)發(fā)展和東向傳播奠定基礎，另一方面立足中原地區(qū)，認為自二里頭時期開始，冶金術融入已有的社會、經(jīng)濟和文化傳統(tǒng)，生產(chǎn)傳統(tǒng)得以重塑并建立了新的冶金體系。
中國科技考古團隊已成規(guī)模，形成構建科技考古學科體系的人員保障。以中國考古學會專業(yè)委員會的設立為例，就當前統(tǒng)計，屬于科技考古的專委會就有5個，分別是：動物考古、植物考古、人類骨骼考古、環(huán)境考古和新興技術專委會，在全部16個專委會中所占比例近三分之一，“鼎力”支持考古學的發(fā)展。全國各主要考古科研院所都配備有科技考古專業(yè)人員，有條件的機構還建立了專門的科技考古研究部門。2019年召開的中國科學技術史學會年會、第十屆全國動物考古研討會、第八屆全國植物考古研討會、第三屆人類骨骼考古研討會和穩(wěn)定同位素分析學術會議，討論熱烈，規(guī)?？涨埃宫F(xiàn)了科技考古欣欣向榮的局面。科技考古團隊壯大，能夠及時跟進各考古遺址的發(fā)掘工作，隨著中國在國外考古發(fā)掘項目的興起，科技考古工作者也開始走出國門，本年度發(fā)表了烏茲別克斯坦撒馬爾罕薩扎干和孟加拉國納提什瓦等國外遺址的科技考古研究成果。
2019年10月第十屆全國動物考古學研討會在西安召開
如何構建科技考古學科體系？袁靖先生在2019年通過主編兩本書籍（《中國科技考古講義》和《中國科技考古縱論》）及發(fā)表相關文章，從科技考古的歷史沿革、定義和內(nèi)容等方面提出了一套完整的架構。他指出，所謂科技考古，就是“依據(jù)考古學的研究思路，借用自然科學相關學科的方法與技術，對考古遺址所在的區(qū)域進行調(diào)查和取樣，對多種遺跡和遺物進行鑒定、測試和分析，對各類與考古研究相關的資料進行定量統(tǒng)計，從而在一定程度上認識遺址或遺跡的空間信息、遺址的絕對年代、遺址的自然環(huán)境、人類自身與體質(zhì)相關的特征、人類的多種生存活動，以及生產(chǎn)和社會行為特征”，由此，科技考古包括12個研究方向，分別是數(shù)字考古、年代測定、古DNA研究、穩(wěn)定同位素研究、有機殘留物分析、環(huán)境考古、人骨考古、動物考古、植物考古、冶金考古、陶瓷器和玉石器科技考古等。
《中國科技考古講義》、《中國科技考古縱論》
科技考古各研究方向還存在發(fā)展不均衡的狀況。環(huán)境考古、動物考古、植物考古、人骨考古和分子考古學等已經(jīng)形成較為完善的體系，先后出版了《環(huán)境考古學—理論與實踐》（夏正楷著）、《中國動物考古學》（袁靖著）、《植物考古學：理論、方法和實踐》（趙志軍著）、《體質(zhì)人類學》（朱泓著）和《分子考古學導論》（蔡大偉著）等專業(yè)書籍。其他研究方向的理論和方法體系還有待整合和完善，例如，鑒于陶器在考古學研究中的重要價值而陶器研究卻未成系統(tǒng)的問題，趙輝先生從物質(zhì)文化史和復原古代社會的必要性出發(fā)，較為完善地設計了一套陶器研究的體系，研究內(nèi)容集中體現(xiàn)在陶器的“操作鏈”和“生命過程”，研究的目標體現(xiàn)在陶器的社會屬性上，涉及技術史、生產(chǎn)組織、社會經(jīng)濟、社會分工、文化和族群以及環(huán)境和經(jīng)濟類型等6個層面，研究方法應當建立在基礎信息之上，進而從分類和計量、相關性的綜合等兩個角度進行系統(tǒng)化的研究。
建設國家科技資源共享平臺，深化基礎研究。當前，科技基礎條件已經(jīng)成為國際科技創(chuàng)新競爭的焦點，成為各國最優(yōu)先考慮的基本任務。隨著我國科技考古的快速發(fā)展，在實物和數(shù)據(jù)兩個方面所積累的科技資源豐富、且增長迅速，建立國家科技資源共享服務平臺也就成為當前深化基礎研究的重要舉措。為此，國家文物局在2019年末以中國社會科學院考古研究所為試點，開展動物遺存標本庫建設項目。此外，科技考古各研究方向也在努力建設自身的數(shù)據(jù)庫，例如，中國社會科學院考古研究所科技考古中心正在建設磨制石器微痕數(shù)據(jù)庫、鍶同位素參考值數(shù)據(jù)庫等，從而推進科技考古的國際化、科學化、大眾化和數(shù)字化。
新中國70年光輝歷程，中國考古學迎來了前所未有的黃金時代。在過去的2019年里，中國科技考古學者聚心凝力、砥礪奮進，用豐碩的成果展現(xiàn)了自身研究的硬實力，在技術的應用上既溫故知新又開拓創(chuàng)新，構建起科技考古學科體系的美好藍圖，他們的研究使我們古老的歷史煥發(fā)生機和活力。在不久的將來，科技考古的理論和方法將進一步深入人心，一批既深諳考古材料、又精通科技分析技能的考古學者茁壯成長，由科技考古加持的考古學所講述的中國故事必將愈加豐滿和精彩！
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