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我国科技考古研究的新进展 塔拉1，胡耀武2*，袁靖3，王昌燧2 （1．内蒙古自治区文物考古研究所，呼和浩特010010； 2．中国科学院研究生院科技史与科技考古系，北京100049； 3．中国社会科学院考古研究所考古科技实验中心，北京100710） 摘要：根据第九届全国科技考古学术讨论会上所报告和收到的103篇论文的内容，对我国科技考古的进展作一简要介绍。内容涉及生物考古和农业考古、年代测定、陶瓷考古、冶金考古、玉器及玻璃器的产地和结构分析以及环境考古、遥感考古和文物保护等。这些论文的内容充分展示了近些年来我国科技考古研究的最新成果和动态，全面反映了我国科技考古研究的发展方向。 关键词：生物考古；农业考古；年代测定；陶瓷考古；冶金考古；玉器、玻璃器产地和结构分析；环境考古；遥感考古；文物保护 0 引 言 由内蒙古文物考古研究所、中国科学院研究生院科技史与科技考古系、中国社会科学院考古研究所考古科技实验中心和中国科技考古学会(筹)共同举办的全国第九届科技考古学术讨论会，于2008年9月22日至26日在内蒙古呼和浩特市举行。来自全国各地近百名科技考古工作者参加了此次会议，进行了广泛而深入的学术交流。大会接收的103篇论文，充分展示了近些年来我国科技考古研究的最新成果和动态，全面反映了我国科技考古研究的发展方向。 1 生物考古和农业考古 恢复与分析考古遗址中的植物遗存，可望揭示农业的起源与传播、古环境的变迁等重要信息。长期以来，我国粟类农作物——粟和黍，它们植硅体的形态差异，一直缺乏有效的方法加以辨别。吕厚远研究员历经多年，采集了大批粟和黍的现代标本，对其植硅体形态进行了细致而系统地观察，终于发现了可用于区分两者的形态特征，为探索我国粟作农业的起源提供了重要的依据[1]。吴妍博士运用三维图像重建技术，实现了水稻植硅体形态特征的精确测量，从而为研究水稻的起源和演化提供了新的思路和线索[2]。张健平博士在全面分析关中地区稻植硅体种类及数量的基础上，系统分析和探讨了该地区新石器时代稻作农业产生和发展的主要原因和机制。此外，大植物遗存的研究，也取得相当大的进展。例如，顾海滨研究员通过现代野生稻、栽培稻粒形、基盘和芒的显微观察分析，对野生稻和栽培稻的形态特征进行了辨别，并在此基础上，分析和判断了湖南若干考古遗址中碳化稻的归属，初步揭示出湖南地区稻作农业的发展过程[3]。蒋洪恩博士在新疆吐鲁番洋海墓地发现了2300年前的葡萄藤，对我国葡萄的栽培史提出了新的看法[4]。 在植物考古取得重要进展的同时，我国的动物考古研究，同样取得了令人瞩目的成果。袁靖研究员建立了区分家养动物和野生动物的系列标准，通过对照我国黄河流域和长江流域新石器时代多个考古遗址中出土野生和家养动物的比例，发现黄河流域主要依赖于家养动物，而长江流域则以野生动物为主，归纳出两大流域的先民在获取肉食资源上存在明显的差异[5]。针对遗址中绵羊和山羊难以区分的情况，汤卓炜教授初步归纳了绵羊和山羊的一些比较解剖学特征，为绵羊和山羊的形态辨别提供了新的研究依据[6]。赵莹博士对内蒙古燕家梁遗址的动物骨骼进行了形态鉴定、病理特征等分析，探讨了该遗址的性质、生态环境、人类的生业模式等。除对动物的形态进行观察和测量之外，新的研究方法，如古DNA分析、稳定同位素分析等，也正在逐步应用在家畜起源研究中。例如，蔡大伟博士分析了内蒙古11具古代马骨的线粒体DNA，认为中国古代家马很可能具有广泛的母性来源，其起源远比以前想象的复杂，需要进一步开展细致研究[7]。 长期以来，我国的人类学研究，主要集中在考古遗址中人骨的形态观察。在此次会议上，张君副研究员指出，今后我国人类学的研究，应不仅仅只限于对先民体质特征的观察与分析，而需要多种科学手段，如稳定同位素分析、古代DNA、古病理分析等，探索与人类生活方式、生存压力、亲缘关系等有关的重要信息[8]。通过北京周口店更新世晚期田园洞遗址人和动物骨(约4万年前)C、N和S的同位素分析，胡耀武副教授认为该解剖学上的现代人(AMH)，很可能以淡水类资源作为主要食物，这对于探索AMH脑的演化、揭示其对环境的适应性具有非常重要的意义。赵春燕博士通过殷墟墓葬中墓主和陪葬的微量元素分析，探讨了两者之间的食物差异，为揭示社会等级制度的差异提供了重要线索[9]。赵欣博士对内蒙赤峰哈啦海沟墓地古代居民的线粒体DNA进行了分析，发现该墓地具有很近的母性遗传关系。 2 年代测定 众所周知，时间坐标的确定，是科技考古研究的基本任务之一。在众多的测年方法中，14C测年，应用最为广泛。为了探讨人类的活动是否影响古土壤的14C年龄，余华贵博士通过热解法分离出黄土－古土壤中不同的有机成分，分别进行了14C测年，并通过礼村剖面地层与文化层接触关系的对比，结果发现：400℃下挥发的Py－V组分，能够代表受人类活动强烈影响地层的真实年龄；而残留的Py－R组分，则代表了未受人类活动影响自然沉积地层的真实年龄[10]。金和天博士提取了浙江田螺山遗址中的植硅体，对蕴含其中的C成分进行了14C－AMS测年，从而进一步扩大了14C测年样品的来源，这对有机质保存较差的考古遗址和自然剖面的年代测定具有重要的潜在前景[11]。热释光测年，是确定陶瓷烧制年代、鉴别其真伪的重要手段。夏君定研究员等采用前剂量法和细粒混合矿物技术，比较了洛阳唐代三彩与现代仿洛阳唐代三彩样品的年代，明确指出，热释光测定的年代，有可能受不同样品处理方法的影响，有时甚至会得出错误的结果[12]。此外，光释光测年法，也已在考古领域有了不可或缺的用武之地。 3 陶瓷考古 通过对陶瓷的化学成分分析探索其产地和制作工艺，揭示各考古文化区系间相互交流与贸易等重要信息，一直是陶瓷考古研究中的主要研究方法。作为中国(China)的象征——瓷器，其产地和制作工艺，更是陶瓷考古的研究重点。承焕生教授利用改进的质子激发X荧光(PIXE)技术，测定了清代官窑青花瓷胎和釉的化学组成，阐明了青花瓷的化学成分与制作原料的相互关系[13]。李国霞教授采用人工神经网络方法，对古钧瓷、现代仿钧瓷等的化学成分进行了模糊聚类分析，清晰地辨别了古钧瓷与其它现代瓷器在化学成分上的差异，为钧瓷的科学鉴别提供了有价值的理论依据[14]。熊樱菲副研究员系统总结了中国和西亚地区高碱釉的化学组成特点以及它们的起源与发展，认为中国的古代孔雀绿釉，主要助熔剂氧化物是K2O和Na2O，而西亚地区助熔剂氧化物为Na2O和CaO，这反映了中国的孔雀绿釉是中国自己本身的独创，而与西亚地区高碱釉的烧制技术无关[15]。青花瓷的外销，是中外经济文化交流的直接见证。吴隽教授采用能量色散X荧光光谱分析(EDXRF)技术，分析了我国不同时期、不同产地外销青花瓷的异同点及产生原因[16]。马泓蛟也采用相同的技术，对漳州地区不同窑口的青花瓷进行了化学成分分析，发现该地区外销青花瓷所使用的钴土矿以及釉料配方，明显有别与其它外销瓷[17]。此外，新分析技术在陶瓷考古研究的应用，如：微束XRF、X射线吸收精细结构(XAFS)[18]、激光烧融－电感耦合等离子发射光谱(LA-ICP- AES)、中子衍射等[19]，也是本次会议的一个主要亮点。 4 冶金考古 金属矿料来源及制作技术的研究，对于揭示人类的冶金史与文化传播具有十分重要的意义。李晓岑教授分析了云南地区楚雄万家坝墓葬中出土铜器和锡器的化学成分和显微组织，并结合墓地中木材的14C测年，对其铸造工艺及墓葬的年代进行了深入的探讨。周卫荣研究员详细介绍了失蜡铸造技术在近东地区的起源以及传播至中国的过程[20]。董亚巍研究员通过九连墩青铜器群的研究与整理，强调了青铜器工艺技术信息采集的重要性，阐述了该批青铜器群的铸造时代及其铸造成形工艺[21]。潘春旭教授对多个墓葬中出土的青铜器进行了测试分析，揭示了其显微组织特征与性能间的相互关系[22]。马燕如研究员利用多种科学技术手段，对内蒙古吐尔基辽代墓葬中出土的金银器进行了综合研究，揭示了其化学组成、结构、微区形貌、加工工艺以及抗腐蚀性能[23]。廉海萍研究员通过汉代叠铸钱范的化学成分分析和模拟实验，探讨了其铸造工艺及其在王莽时期得以发展的主要原因[24]。袁晓红博士对新疆小河遗址出土的镍白铜进行了扫描电镜能谱(SEM－EDS)和显微硬度分析，揭示了其制作技术、化学成分和机械性能[25]。除SEM、拉曼、XRD等，新的研究技术，也不断应用于探索金属器的结构特征。例如，高魏梦佳通过X射线近吸收边(XANES)对黑漆古铜镜的表面作了分析，进一步证实了黑漆古铜镜的表面SnO2层中存在肖托基缺陷以及晶格压缩，而在表面层缺陷的形成过程中，存在电荷转移现象[26]。 5 玉器、玻璃器的产地和结构分析 与以往的全国科技考古学术讨论会相比，此次会议上介绍的玉器、玻璃器的研究工作，有了长足的进步。顾冬红研究员对良渚文化的玉器进行了质子激发X荧光(PIXE)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱的无损分析，揭示了其化学组成、种类以及结构等方面的重要信息[27]。杨益民副教授利用显微CT技术对玉器加工痕迹的探索，可望大大加深人们对古代玉器加工工艺的了解[28]。赵虹霞博士介绍了激光拉曼技术的基本原理，并对如何开展玉器结构分析进行了详细的阐述。王荣博士根据薛家岗古玉加工微痕的分析，深入探讨了相关制作工艺[29]。在玻璃器的产地研究中，王晓琪博士除对陕西咸阳塔儿坡秦墓出土战国晚期的蜻蜓眼玻璃珠开展了显微观察、X射线荧光分析之外，并采用铅同位素分析，系统地探讨了其矿料来源，认为这批玻璃珠非当地产品[30]。董俊卿通过河南境内出土料珠和料管的科技分析，揭示了它们的化学组成和玉石种类，为我国玻璃的发展历程提供了有价值的信息[31]。 6 其它 本次会议上，环境考古、遥感考古、文物保护等领域的学者，也纷纷向大会报告了其研究成果。其中，王惠贞教授对高句丽石质文物风化机理和保护方法的研究[32]、钟健研究员利用地球物理勘探调查古代遗址[33]、方晓阳教授对贾湖骨笛的复制[34]、胡雅琴博士对辽河地区古环境的重建、赵静通过高分子聚合物对故宫古建筑琉璃构件的保护等等学术报告[35]，都给代表们留下了深刻的印象。 7 结语 参加此次会议的学者中，中青年，尤其是研究生，占了相当大的比例，这深刻地反映了我国的科技考古事业人才辈出，后继有人。目前，一支由老、中、青研究人员组成的科研队伍业已形成，他们的研究方向涉及科技考古的各个研究领域。不少研究成果为进一步深化我国的科技考古学研究做出了积极的贡献。我国的科技考古事业，恰如王昌燧教授的报告所言，“正在蓬勃发展之中”[36]。 参考文献： [1] 张健平，吕厚远.关中地区新石器时期稻作农业研究的植硅体证据[C]//第九届全国科技考古学术研讨会论文集, 2008:9. 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The contents include bioarchaeology, agricultural archaeology, dating, ceramics archaeology, archaeometallurgy, provenance of jade and glass, environmental archaeology, remote sensing archaeology, conservation, etc. These articles present the latest results and developments of archaeometry in these years and show the trends as well. Key Words: bioarchaeology, agricultural archaeology, dating, ceramics archaeology, archaeometallurgy, provenance of jade and glass, environmental archaeology, remote sensing archaeology, conservation (本文发表于《文物保护与考古科学》，2009年2月，第21卷第1期) (责任编辑：admin) |