科技考古：探究历史真相

最近，随着河南省安阳市西高穴村东汉大墓的发掘，围绕着这一大墓是否为文献中记载的魏武王曹操高陵的争论，公众也享受了一顿难得的考古学科普“大餐”。本版编发的这篇王昌燧教授有关科技考古学的文章，既介绍了科技考古学成长为一门独立学科的过程，同时也告诉了我们，科技不仅可以帮助人类认识现在、探寻未来，还能帮助人类了解自己的过去。

学科之间的交叉融合是当前科学发展的大趋势。在所有交叉学科中,科技考古学颇为独特,它既是考古学与自然科学交叉融合的产物,更是社会科学与自然科学交叉融合的产物。随着融合的深化,它与考古学之间的界线愈发模糊不清。

如今,科技考古学的发展,已体现在考古学的所有领域。追寻科技考古学的发展轨迹,既能帮助公众了解这一学科本身,又能为它的发展开阔思路。

碳14断代测年:从定性到定量

人们知道,时间标尺的建立,是考古学研究的基础,它使考古学从定性描述转变为定量表述的科学。碳14测年方法的建立,为解决这一问题提供了技术手段。

仇士华、蔡莲珍教授是我国著名的碳14测年专家。在充分探讨系列样品碳14数据与树轮校正曲线拟合的基础上,两位先生领导的研究组经过多年努力,解决了许多技术难题,终于将武王克商的年代限定在公元前1050—1020年,确保了夏商周断代工程的圆满完成。近年来,系列样品贝叶斯统计方法又成功地应用于新砦、二里头、偃师商城和郑州商城等遗址的年代测定,得出了若干误差甚小、重要异常的年代数据,为历史界和考古界深入探索商前和商代历史奠定了坚实的年代学基础。

随着环境考古、农业科技考古的迅速发展,人们已不再满足遗址文化层提供的信息,而逐渐将视角拓展至遗址周边的自然地层。不难理解,欲揭示自然地层内所蕴含的信息,首先需明确其不同层位的所属年代。然而,土壤中通常难以获得理想的木质材料,且常常“受到农业施肥和现代植物根系渗透的影响”,致使测定的碳14年龄偏轻。针对这一难题,中国科学院地球环境研究所周卫健院士等采用新的热处理方法,有效排除了土壤有机质中“死碳”和“晚期含碳物质”的干扰,并利用加速器质谱测得较为可靠的年代数据。无疑,该方法可望为环境考古和农业科技考古带来福音。

环境、农业科技考古结硕果

揭示古代人类所处的自然环境,探索人类社会发展与所处自然环境的相互关系,即为环境考古。我国环境考古的累累硕果中,最令人震撼而难以忘却的,莫过于夏正楷教授等关于喇家遗址的探讨。4000年前,地震、山洪和洪水给喇家先民毁灭性打击的凄惨场景,借助于他们的研究,居然能够再现于我们眼前。近年来,莫多闻教授等从多个角度综合分析了我国不同地区的古代环境,并从环境角度论述了新石器晚期以来,我国中原地区成为华夏文化中心的原因。

世界上最早的四大主要粮食作物,中国占了两种,即稻类和粟类,因而中国的农业考古具有特殊重要的意义。著名考古学家严文明十分关心我国农业考古的研究,他不仅从理论上对我国稻作农业起源作了有益的探讨,而且还利用他的国际影响,于20世纪90年代促成了“中美农业考古队”的组建,并开展了仙人洞和吊桶环遗址的发掘,有力地推动了我国农业考古的研究。

近年来,袁靖、赵志军研究员等综合分析了多学科的研究成果,明确指出中华文明形成时期不同考古学文化的农业经济特点和发展模式不尽相同。例如,黄河流域居民获取肉食的主要方式是家养动物,而长江流域居民的主要方式为渔猎。又如,北方为粟作农业传统，南方为稻作农业传统，而中原地区则由原来的粟作农业转向稻粟等多作物农业。

我国农业科技考古的长足发展还体现在植物微体化石的研究领域。其中,植硅体方面最为显著的成果当推吕厚远研究员关于粟、黍植硅体形态及其差异的辨别。基于这一辨别,他指出,我国黍的起源应早于粟千年之久,并认为磁山地区应为我国粟作农业的发源地。另一个值得介绍的成果是吴妍博士利用扫描电镜和高景深数码相机,分别实现了水稻植硅体的三维图像重建,从而极大地提高了植硅体形态特征测量的速度,有效地推动了植硅体分析的应用。

生物考古:勾勒人类迁徙轮廓

如果说,碳14测年方法的建立使考古学从定性描述转变为定量表述,那么,生物考古的开展则可望勾勒出古代人类迁徙和社会发展的动态轮廓。

20世纪80年代以来,PCR技术(聚合酶链反应)的建立直接催化了古代DNA分析方法的发展和应用。近年来,古代人类DNA研究有两个颇为重要的进展：一个是

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