用科技讓考古與時代對接

溫睿

“考古工作是一項重要文化事業，也是一項具有重大社會政治意義的工作。”2020年9月28日，習近平總書記主持十九屆中央政治局第二十三次集體學習，主題是我國考古最新發現及其意義。這是考古工作首次被納入中央政治局集體學習的主題中，體現了黨中央對考古工作的高度重視和充分肯定。習近平總書記明確指出，考古工作是展示和構建中華民族歷史、中華文明瑰寶的重要工作。

在實現中華民族偉大復興和兩個一百年奮斗目標的征程上，需要全國人民團結一致、堅定不移走出一條中國道路，而在這條道路上飛奔，離不開“四個自信”的精神動力。習近平總書記2019年8月19日在敦煌研究院座談時講過：“文化自信是更基礎、更廣泛、更深厚的自信，是更基本、更深沉、更持久的力量。”考古學研究，就是要系統、科學地揭示中華民族5000年不斷裂的文明進程，認識中華文明對人類文明的重大貢獻，不斷增強民族凝聚力、民族自豪感。

考古學研究是增強中華民族文化自信的基礎和源泉。習近平總書記明確提出，要高度重視考古工作，努力建設中國特色、中國風格、中國氣派的考古學，更好認識源遠流長、博大精深的中華文明，為弘揚中華優秀傳統文化、增強文化自信提供堅強支撐。

考古學研究的對象可能早至數百萬年，但是作為一門學科，誕生至今不超過200年。雖然考古通常被看作是一門人文學科，但它從誕生之時就是一門交叉性很強的綜合性學科，考古學的兩大基礎理論——地層學和類型學就源自于地質學和生物學。二戰以后，飛速發展的物理學、化學、信息科學、生命科學等學科的技術、方法、手段被廣泛應用于考古學實踐當中，這種新的研究方法在西方被稱為Archaeometry，我國在上世紀80年代一度稱為實驗室考古，現在一般稱作科技考古。

構建中國特色、中國風格、中國氣派的考古學，離不開科技的助力，科技考古迎來了前所未有的機遇期。

發掘“潛信息”，獲取新視角

科技考古的優勢就在于能夠發掘出古代遺物遺跡中的“潛信息”，進而獲得研究考古學問題的新視角。例如陶器是考古發掘中最常見的古代遺物，考古學家根據陶器的質地、顏色以及器型就可以大致判斷出它的時代和生產地域，但是陶器的使用功能并不能根據這些外在信息直接獲得，這就要借助科技考古的方法與手段。劉莉教授團隊對西安米家崖仰韶時期尖底瓶及陶罐、漏斗等陶器組合物進行研究，對陶器內部殘留物進行淀粉粒的顯微觀察，發現部分淀粉粒有缺坑、變形和糊化等損傷跡象，并進行模擬釀酒實驗，驗證這些跡象與釀造過程中淀粉粒的損傷特征類似，同時在殘留物里發現了谷物谷殼上特有的植硅體，通過進一步化學分析檢測出草酸，可能來源于草酸鈣（啤酒石），這是谷芽酒釀造時產生的副產品，并推測原料為黍、大麥、薏米和塊莖類作物混合而成，首次對我國尖底瓶等新石器時期陶器功用進行科學分析，揭示了5000年前中國先民就已掌握谷芽酒的釀造配方，更新了我們對于尖底瓶使用功能的認識。

借助科技考古研究，學者們還發現了更早的釀酒證據。賓夕法尼亞大學的麥戈文（McGovern）教授團隊對河南舞陽賈湖新石器遺址出土的陶器碎片殘留物進行科學分析，通過氣相色譜質譜（GC-MS）、液相色譜（HPLC）、傅立葉變換紅外光譜（FT-IR），結合穩定同位素分析、Feigl化學點測等方法檢測出殘留物中含有酒石酸，且殘留物的化學成分與現代稻米、米酒、葡萄酒、蜂蠟、葡萄丹寧酸以及一些古代和現代草藥所含的某些化學成分相同，其中還包含有蜂蜜和山楂的化學成分，從而推測這些陶器曾經盛放過以稻米、蜂蜜和水果為原料混合發酵而成的酒飲料。2005年麥戈文教授對山東兩城鎮龍山文化遺址出土的多種陶器內酒殘留物采用類似的分析方法，得到混合型酒的結論。這些研究不僅揭示了陶器的使用功能，而且把中國的釀酒史提前到了9000年前，從而確認了中國是世界上最早釀酒的國家之一。不僅如此，科技分析還表明，中國一直以來都有以糧食為主要原料釀酒的技術和傳統，在漫長的時間里，形成了中國的糧食釀酒特色。

追溯技術源頭，科學系統闡釋

科技考古研究不僅能夠追溯更早的技術源頭，也能夠對古代物質文化的創新、改造、升級進行系統化的闡釋。

眾所周知，玻璃的生產技術起源于西亞的兩河流域和北非的埃及，玻璃制品大約在西周晚期傳播到中原地區，春秋時期外來的玻璃制品逐漸增多。中國古代工匠一旦接觸到這種新奇的物質，就立刻激發出創造的靈感，不僅迅速掌握了玻璃的生產技術，而且在配方、工藝和設計上都有了重大創新。早期的玻璃制品通常是作為飾品使用的玻璃珠，微小而珍貴，學者們采用無損的X射線熒光光譜和高分辨率的顯微CT分析它們的化學成分和制作工藝。結果顯示，中國至戰國時期就開始生產鉛鋇玻璃制品，它采用鉛化合物作為助熔劑，鋇元素可能是鉛礦帶入的伴生元素，也可能會促進玻璃制品的乳濁效果，總之，鉛鋇玻璃是中國獨有的一種玻璃產品，是中國工匠的獨創技術。不僅是配方創新，戰國時期中國玻璃制品的類型與審美風格也得到了極大豐富，既有類似于西方玻璃的類寶石外觀的制品，也有中國特有的仿玉質的玻璃制品，如玻璃璧、玻璃印章、高等級貴族死后使用的金縷玻璃衣、玻璃竅塞等。

優勢明顯 科技考古的優勢就在于能夠發掘出古代遺物遺跡中的“潛信息”，進而獲得研究考古學問題的新視角。圖為中國四川省廣漢市三星堆博物館青銅跪坐人像文物。

耳珰是中國在新石器時代就已經出現的一種耳飾，形狀類似于西南少數民族地區流行的銅鼓，兩端為喇叭狀，中部收腰，穿于耳垂部位的耳洞中，大多數耳珰中央還有一貫穿的小孔，可以穿線下綴珠飾。早期耳珰大都為石質或玉質，從戰國到兩漢，鉛鋇玻璃耳珰被大量生產，但這些耳珰改變了原本不透明的質感，也沒有刻意仿玉，基本為藍色透明質地，使用了鈷的化合物作為呈色劑，是目前已知的中國最早使用鈷料作為呈色劑的人工制品。中國古代工匠對外來技術創新之后，用來生產中國傳統飾品，同時又對中國傳統飾品進行了審美上的改造，形成了全新風格的玻璃耳珰。

蜻蜓眼玻璃珠是另外一個經歷了改造和創新的范例。蜻蜓眼玻璃珠也叫作鑲嵌玻璃珠或眼珠，它起源于地中海東岸地區。當地人認為存在一種所謂的具有魔法或巫術的“邪惡之眼”，它的目光注視會對人、牲畜乃至無生命的物體造成傷害，如人的疾病、與他人之間的矛盾沖突、動物的死亡亦或各類工具的損壞等。為了減小或避免這種傷害，人們需要佩戴適當的護身符或辟邪物，蜻蜓眼玻璃珠應時而生，成為其中流傳最為廣泛的一類護身符。它以模仿人的眼睛來分散、抵擋和對抗“邪惡之眼”的凝視，從而保護人、牲畜和物品免受其害。因此，也有學者稱其為“惡眼之珠”（Evil Eye Bead）。直到今天，地中海沿岸國家仍然保留了佩戴或在房屋前懸掛蜻蜓眼玻璃珠以辟邪的習俗。蜻蜓眼玻璃珠傳到中國后受到了貴族階層的喜愛，但這種珠子原本的精神信仰的屬性似乎并沒有被保留，工匠對它進行了大膽的藝術創新，創造出偏心圓紋蜻蜓眼玻璃珠、角錐狀蜻蜓眼玻璃珠、連點紋蜻蜓眼玻璃珠等全新風格的珠子，是對原來較單一的同心圓紋蜻蜓眼玻璃珠審美風格的極大拓展和提升。

最近，我們在新疆吐魯番地區的勝金店墓地中發現了鉛鋇玻璃材質的仿綠松石玻璃珠，這也是中國所獨有的玻璃產品，反映出中國綠松石文化與玻璃生產之間的融匯，說明中國古代工匠已經熟練掌握了玻璃生產技術，可以根據需求生產特殊種類的創新產品。

總之，各種科技手段介入玻璃研究之后，系統地揭示了中國玻璃生產從配方到工藝到審美風格的多樣性，玻璃最初雖然由西方傳入，但在中國文化與技術的影響下，玻璃生產逐漸形成了中國風格。

陶瓷與玻璃同屬人造硅酸鹽材料，與玻璃不同的是，瓷器是中國的創造，并且在長達2000多年的時間里，中國是世界上唯一能夠生產瓷器的國家。根據最新的考古發現，瓷器誕生于3700年前的夏商時期，學界一般稱之為原始瓷。瓷器在數千年的發展過程中并不是一個封閉的體系，它不斷地吸收不同文化的風格與技術優勢，不斷創新出更加多元的產品。中國傳統瓷器的生產與審美屬于單色釉體系，以青瓷為主，但是在不同時期都能見到顛覆傳統的新品種，比如唐代長沙窯、邛崍窯的彩繪瓷，宋代磁州窯、吉州窯的釉下褐彩等等。其中最特別的就是唐代晚期即已出現，元代得到發揚光大的青花瓷。元青花研究的突破與科技分析手段的進步密切相關。青花瓷紋飾細密，如果要得到青花顏料的成分信息，傳統的X射線熒光儀因為其檢測光斑直徑較大而不能滿足需求，學者們使用了同步輻射光源的X射線熒光線來對青花顏料的成分進行檢測。同步輻射光源因其具有超高光強，可以將測試光斑直徑縮小到幾微米，這樣就可以對青花紋飾的不同部位進行檢測，得到更為確切的成分信息。通過細致的成分檢測以及與世界各地的古代開采鈷礦進行對比，我們發現元青花使用了來自波斯卡善地區的鈷礦加工而成的藍彩顏料。這種藍彩顏料致色性很強而且發色穩定，使用方便。當地人稱其為sulaimani，發音與我國古代文獻上記載的蘇麻離青很接近。這說明元代工匠使用了波斯進口的成熟的藍彩顏料來生產青花瓷，這也解釋了為什么我們看不到元青花從不成熟到成熟的發展過程，工匠將高等級的進口顏料，通過已經發展了幾百年的釉下彩技術使用在非常成熟的白瓷產品上，就創造出光彩奪目的青花瓷。元青花的這種生產方式說明：早在14世紀，中國不僅已經建立了跨區域的貿易網絡，而且構建了跨區域的產業鏈，通過跨區域的產品流動促進了文化的融合。這已經是全球化的前奏了，科技考古研究充分揭示了瓷器生產的中國氣派。

突破局限，充分發揮獨特優勢

科技考古研究在探索未知過程中發揮了重要作用，但是目前也存在一些局限，這主要表現在：容易專注于具體技術，而忽略了背后的考古學問題;容易局限于實驗室研究，而忽略了研究應該走向田野，在實際工作中發現新問題;容易局限于一時一地，而忽略了科技考古應該在長時間跨度和大地域尺度上發揮優勢，發現規律。

以上這些問題往往會造成研究中一葉障目、不見森林的困境。但這些短板并非不可以克服，只要研究者秉持科技最終是要服務于考古，要能夠解決考古學問題，不斷探索科學前沿;同時，科技考古的成果也要服務國家、服務社會。

習近平總書記指出：“要運用我國考古成果和歷史研究成果，通過對外宣傳、交流研討等方式，向國際社會展示博大精深的中華文明，講清楚中華文明的燦爛成就和對人類文明的重大貢獻，讓世界了解中國歷史、了解中華民族精神，從而不斷加深對當今中國的認知和理解，營造良好國際輿論氛圍。”

科技考古在闡釋中國技術對人類文明的貢獻這一課題時具備獨特優勢，筆者相信，在未來還能夠發揮更大的作用。