科技考古的提出，是以碳十四测年方法的应用以及被称为科技考古“麦加”的牛津大学“考古与艺术史研究实验室”的建立作为标志的[1]。之后，现代科学技术方法在考古中的应用越来越广泛，科技考古的研究对象和领域不断扩展。20世纪后半叶，随着航空摄影技术的发展，考古学研究中科技手段的应用愈以普遍，它加深了考古学识别古代信息的含量，拓宽了考古学的研究领域，成为考古学发展的强心剂。同时，考古学的深入发展要求其在世界范围内进行更深层次的包括物质的、精神的、社会的多方面的研究。而考古材料中所蕴涵的深广的时空内容和丰富信息，不是传统的考古学方法所能全面揭示的，必须借助其他学科的理论和方法来实现。正是由于考古学发展的需求，因而出现了较多的考古学分支学科，如环境考古学、植物考古学、动物考古学、遥感考古学、分子考古学、实验考古学、物理考古学、农业考古学等。而科技考古学的出现尤显重要，具有划时代的意义。如果说近代考古学是以田野调查和发掘为标志的话，科技考古学即可视为现代考古学的一个重要标志①。
    一、科技考古学的内涵
    1.科技考古学的名称
    在一定程度上讲，科技考古学尚处于形成与发展之中，因而迄今为止并未形成一个统一的名称。
    国际上关于科技考古学的称呼，是与自然科学的发展紧密相关的。最早对科技考古学的称呼，与物理学方法在考古学中的应用直接关联，20世纪40年代哈克斯（Hawkes）教授提出了Archaeometry的名称，意为物理科学在古代研究中的应用。1958年英国牛津诞生了一种名为Archaeometry的学术杂志。到20世纪70年代，化学、生物、地质等学科已同科技考古学的名称相连，科技考古被描述为将物理学技术用于考古领域的遥感探测、年代测定以及化学分析，同时出现了“生物考古”（即把生物科学用于古生物与古植物的研究，进而探讨其生存环境）和“地质考古”（即通过研究考古遗址的土壤、沉积、地形和地貌来探讨遗址的环境、沉积的形成以及保存于其中的生活历史）等。1981年召开的第21届国际科技考古会议上，“科技考古的未来方向”专题讨论会基本认定科技考古即自然科学数据在考古研究中的应用与解释。之后，国际上越来越多的人将考古中运用的各种科学技术与科技考古学联系在一起。
    在举办过的国际会议或专题讨论会上，出现了考古测量学（Archaeometry）、地质考古学（Geoarchaeology）、考古地质学（Archaeological Geology）、考古物理学（Archaeophysics）、考古地球物理学（Archaeogeophysics）、生态考古学（Ecological Archaeology）、动物考古学（Zoo Archaeology）、环境考古学（Environmental Archaeology）、数学考古学（Mathematical Archaeology）等与科技考古学相关学科名词。
    目前，欧美学者用Archaeometry一词说明自然科学在考古学中的应用。我国尚未正式使用科技考古学这一词汇，比较习惯的说法是科技考古。有人将科技考古学径直译为Archaeology of Science and Technology或Archaeological Science and technology，这两个英文名词从字面看似乎是不完全统一的，难以表达科技考古学的真正含义。我们认为，Archaeometry一词已使用多年，基本为大家所接受，其包含的内容，远比其词汇本身的概念要宽泛得多，几乎囊括了前述与科技相关的所有考古学分支的概念，因此，我们认为还是以使用这一名称为好。
    2.科技考古学的定义
    目前，关于科技考古学的学科与学术目标定位，学者中尚存在不同的认识：第一种观点，承认科技考古的存在而不认为科技考古学是一门学科。持这种观点的学者，他们意识到科技考古的重要性并积极付诸实践，但认为既然现代科技手段是考古学研究中本来就使用的研究手段，那么没必要将之列为一个学科。第二种观点承认科技考古学的存在，认为数十年来科技考古学从无到有取得了长足的发展，并已成为考古学一个重要的二级学科，自然应是一门新的学科[2]。但关于其内涵，尚存在不同的理解，基本上可归纳为三种认识：其一，科技考古学是研究古代自然科学技术史。科技考古学是对古代科技的探索活动，它对现代科技许多领域仍然具有重大意义，乃至可以起决定性作用[3]。科技考古学属于科技史的研究领域，只是拓宽了业已存在的科技史研究[4]（P150-151）。其二，科技考古学是跨越自然科学和社会科学的一门交叉学科，它是利用自然科学和考古学的理论、方法和手段，分析研究古代实物遗存，获取丰富的“潜”信息，以探索人与自然的关系以及古代人类社会历史的科学②。其三，科技考古学既包括对古代科学技术的研究，又指现代科学技术用于考古学研究中。以严文明先生的表达最有代表性：科技考古学“包括两方面的内容，一个方面是对古代科学技术的研究……另一方面是现代科学技术在考古研究上的应用，如各种测定年代的技术、探测技术、成分分析、制造工艺研究、保存科学研究、动植物遗存研究，孢粉分析和植硅石分析、环境考古等等。”[5]
    我们主张科技考古学是指以现代科学技术手段进行考古研究，而不应该是其他。据此将科技考古学定义为：科技考古学是利用自然科学的理论、方法和技术，分析古代实物资料，从中提取古代人类的活动信息，用以探讨人类行为、生存方式、生产技能以及人与自然的关系及其发展规律的一门学科。其应基本包含以下三层涵义：第一是使用科技手段完成对考古资料的获取。在这一方面，科技方法的应用主要表现在遗存探寻和考古发掘方面；第二是借以获译考古信息的科技方法和技术，包括探测技术、测年技术、分析技术、保护技术等；第三是科技考古学的理论性研究。科技考古学不断吸收、借鉴、融会自然科学和考古学理论及方法，逐渐创建自己的理论与方法体系。
    3.关于科技考古学的学科定位与归属
    列出这一小题，是由于有关科技考古学的学科定位及归属，在学者中尚存在不同认识或不明确的解释，有必要在此略予申论。
    首先，科技考古学可否成为一门独立的学科，学术研究的实践告诉我们，一门独立的学科，应有其特定的研究对象，并具有一套独特的方法论体系，从而有别于其他学科。科技考古学的研究对象与考古学相同；研究方法大多是借鉴其他学科的方法和手段；最终的研究目标与考古学一致（详见后述）。因此，科技考古学不可能成为一门独立的学科。
    将科技考古学定位为一门分支学科则是恰当的，这一点亦已被学者们普遍认可。由于科技考古学与考古学、科技史学的关系最为密切，学者中对科技考古学的归属也基本游离于这两个学科之间。我们认为：科技考古学是借用科技手段获取考古资料和进行考古研究，因此其属于考古学是当然的，它是考古学在发展过程中出现的一个分支学科。至于科技考古学与科学技术史的关系，当不存在学科间的附属关系，科学技术史是研究科学技术的发生、发展及不同历史时期科学技术与社会的相互关系等，科技考古学与其研究方法和研究目标明显不同。因此，科技考古学与科技史学之间不存在主从关系。当然，二者仍存在密切联系，科技考古学中的古代科学技术的内容，也可以是科学技术史的研究对象。
    二、科技考古学的研究对象和目标
    1.科技考古学的研究对象
    科技考古学作为考古学的一个分支，其研究对象与考古学相同，即实物资料。实物资料作为物质遗存，“应该是古代人类通过各种活动遗留下来的，是经过人类有意识地加工的。如果是未经人类加工的自然物，则必须是与人类的活动有关，或是能够反映人类的活动的。”[6]（P2） 实物资料通常包括古代的遗迹、遗物。遗迹一般指形体较大或固定不可移动的遗存，如古代的城堡、宫殿、村落、房屋、道路、沟渠、窑址、窖穴、洞穴、矿坑、作坊、墓葬及陪葬坑。遗物一般指形体较小，可以移动的历史遗存；既包括古代人制造的工具、武器、日用品、装饰艺术品等人工制品，又包括生物（动植物）遗骸和其他遗存。
    与考古学相比，科技考古学研究对象具有其侧重点。它不一味地将陶器等人类有意识加工的遗留物作为重点，而是将更多的注意力集中于与人类活动有直接或间接关系的遗存分析上。器物的分类与制作、房屋的布局与结构、墓葬的葬具与随葬品等内容，相对变成第二位的研究对象，而地层遗迹中的花粉、动植物标本、人骨、兽骨（包括残缺的）的收集相对更受到关注。对于古代的器物，考古学通常关注的是其外形上的异同及其所反映的考古学文化，科技考古学则通过分析这些器物的工艺、产地等科技因素，进而寻求其与考古学文化相关的互动联系。
    就空间范围而言，考古学的研究对象，应是指地球上的各个地方。然而，其工作范围长期以来只是集中于现在人类居住的地域，对于人迹罕见的荒漠高原、南北两极、森林丛木、海河大泽基本未予涉足。而地球曾发生过多少次沧海桑田、天灾巨变，历史上的自然环境与当今的环境有很大变迁。一次地震就可使一个城市夷为平地，使得该地区不再适于人类生存，实际上其中确实有古人类的遗存，许多火山喷发处和地震易发地域亦可能埋藏着有待发现的丰富遗存。科技考古学正在补充这些空白和不足，它对更广阔时空范围进行考古学研究的功用日益突显。
    2.科技考古学的目标
    作为考古学的一个分支，科技考古学的最终目标同考古学保持一致，即“阐明存在于历史发展过程中的规律”，“既要论证人类社会发展历史的一般规律，也要探求各个地区、各个民族在历史发展过程中所表现出来的差异点和造成这些差异的原因。”[6]（P3）
    然而，科技考古学尚待进一步发展和成熟。因此，在实现其最终目标的前提下，有必要提出切实可行的近期目标。目前，科技考古学的资料仍处于积累阶段，过去的考古工作中忽视了许多实物资料，现有的科技手段也不能很好地破译所有的考古信息。鉴于此，我们认为现阶段科技考古学的目标，应定位为尽可能多地搜集实物资料并诠释其信息，努力探讨它们与人类的关系；当资料达到较充分的积累时，则要对其演化规律和发展渊源进行深入的探索。
    三、科技考古学的理论和方法
    科技考古学受科学的理论指导，遵循考古学的基本理论；其研究方法既遵循考古学的一般原则，又应具有自身的特点。目前情况下基本可对其作如下理解。
    1.理论
    科技考古学的理论基本来自自然科学，并以其为指导。就目前现状看，科技考古学的理论主要借用均变论、进化论、系统论。
    均变论均变论（Uniformitanrianism）的思想主要由英国地质学家赫顿（J.Hutton）和赖尔（Charles Lyell）所创立。均变论的名称及其阐述见于查尔斯·赖尔的《地质学原理》一书。该书的副标题是“将今论古解释地球表面变化的一种尝试”（Principles of Geology, Being an Attempt to Explain the Former Changes of the Earth‘s Surface by Reference to Causes Now in Operation），他认为地质学古代的情况本质与现代类似，所以要“以现在还在起作用的原因解释地球表面的变化”。均变论的思想概括起来包括两点：一是古今一致的地球观。认为地球表面发生的各种作用无论过去、现在和将来都是相同的、一致的。地球上的物质始终在正常的、不变的力量作用下演变着。二是将今论古（the present is the key to the past）的方法论。他坚信现在是了解过去的钥匙，地球表面在历史上发生的种种变化，完全也只能用当代人类所见到并正在进行着的地质作用来解释。
    均变论是人类认识史上最重要、也是最有意义的一次科学思想的变革，它对地质学、科学、哲学的贡献是巨大的。但是，随着科学的发展，均变论的局限性越来越明显，如它从逻辑上必然导致固定论③。尽管如此，均变论的思想仍是科技考古学的一个理论基础，只不过我们不再是机械地理解均变论，而是借用它的思想。古今一致的观点是我们研究古代文化、生物的认识起点，例如科技考古学者对古代动物、植物的分析，也是以现存的动植物种属及其特性为讨论基点的。当然地球上的一切物质都在不断地演变，尽管古今可以进行类比，但两者绝非完全相同。
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