方輝：探索未知 揭示本源

作者：方輝，系山東大學歷史文化學院院長、教授

習近平總書記在中央政治局第二十三次集體學習時指出：“經過幾代考古人接續奮斗，我國考古工作取得了重大成就，延伸了歷史軸線，增強了歷史信度，豐富了歷史內涵，活化了歷史場景。”強調“考古學界要會同經濟、法律、政治、文化、社會、生態、科技、醫學等領域研究人員，做好出土文物和遺址的研究闡釋工作，把我國文明起源和發展以及對人類的重大貢獻更加清晰、更加全面地呈現出來。”這一重要論述對我國考古學的貢獻作了全面肯定，為考古學未來發展指明了道路。正是考古學所具有的“實証”特色，才使得它在出土文物和遺址的研究闡釋方面獨具優勢，顯示出其在歷史研究上的獨特價值，而實証研究除了考古遺存（包括遺物和遺跡）的“自証”能力外，其價值挖掘離不開科技考古。可以說，科技考古在延伸歷史軸線、增強歷史信度、豐富歷史內涵、活化歷史場景等方面有著不可替代的價值，其本體保存及展示也離不開科技考古與文物保護學科的作用。

近期，科技考古的價值在持續數月、由三星堆考古所帶來的“考古熱”中得到充分體現。無論是專家解讀，還是公眾互動留言，這波“考古熱”對“科技”在考古發掘和保護中的作用予以了前所未有的關注。

有媒體在分析三星堆祭祀坑受到重視的原因時指出，公眾被三星堆吸引，不僅在於祭祀坑出土的貼金青銅面具、青銅樹、象牙、黃金權杖等不同於中原王朝的奇異文物，顯示了古蜀國獨特的文化面貌，也在於三星堆考古“跨越多個領域運用科學技術等劃時代方法取得的考古成果”，“這一考古成果或有可能開創中國乃至世界考古學的未來”。無獨有偶，在不久前揭曉的2020年度十大考古新發現，也顯示出科技考古在“探索未知，揭示本源”工作中所發揮的作用。入選“十大”或現場演示的20項考古成果，無論是在遺址探測與發掘中的遙感技術、數字技術，還是對出土遺物所進行的古DNA、同位素科技分析，抑或是后期的文物保護，無不顯示出科技考古的深度介入融合。科技考古所特有的實証研究和數字技術的應用，確確實實在“增強歷史信度”“活化歷史場景”等方面發揮著獨特優勢。正如在十大考古新發現終評現場一位點評專家所指出的那樣，“科技為考古插上了翅膀”。包括三星堆遺址考古和十大考古新發現的所有成果，都是輝煌燦爛的中華文明的杰出代表，也都是中華文明多元一體起源和發展脈絡的實物見証，科技考古在發現、分析、解讀、展示這些文明成就方面已經顯示出強大的活力。在此回顧科技考古的歷程，讓大家了解科技手段在考古學上的應用及其重要性，同時認識我國科技考古所處的發展水平及面臨的問題，無疑具有一定意義。

考古學具有與生俱來的學科交叉性

考古學是通過實物資料研究古代人類歷史的一門學科。其中的實物資料既包括人工制品或通常所說的文物，也包括與人類生存關系密切的所謂“自然遺物”。這些實物反映著古人在技術、社會、信仰和環境利用開發等方面的信息，都是考古學研究的對象，但它們不會自証其價值，因而需要從不同角度採用跨學科手段，運用科技考古方法取得可以信賴的經過實証的信息，才能獲知其意義，也才能使文物本體及其價值得以長久保存，世代傳承。因為古人的生活豐富多彩，對考古出土實物分析、研究的方法也多種多樣。

考古學誕生於19世紀中葉的北歐，一般是以石器時代、銅器時代、鐵器時代“三期說”的提出和考古學的基本方法——地層學和類型學的成熟為標志。不難發現，這些理論方法都是隨著自然科學——具體說來就是地質學和生物學的發展而逐漸成熟起來的，因此這也決定了考古學與生俱來的學科交叉性質。如果從1921年河南澠池仰韶遺址發掘算起，今年恰是中國考古學誕生一百周年。百年前，瑞典地質學家安特生在中國政府的邀請下在山西、河南進行地礦資源考察，引發了仰韶遺址的發現與發掘，由此可見考古學與地質學聯系之密切。1928年至1937年河南安陽殷墟連續15次的考古發掘，發掘出以甲骨文、青銅器、大型建筑和王陵為代表的實物遺存，實証了殷商文明的發展水平和王朝性質，開啟了考古學“古史重建”的征程。考古學家利用出土的人骨和動物骨骼研究人類的體質，復原殷商時期的環境與生態，在科技考古尤其是生物考古、環境考古方面開啟了有益嘗試。

1949年美國芝加哥大學利比教授發明放射性碳素測年技術（簡稱碳14測年技術），將考古學家從經驗主義的瑣碎繁重的年代問題中解放出來，世界各地的考古遺存第一次有了絕對年代數據，極大地推動了考古學研究的深入，碳14測年技術被稱為考古學上的第一次革命。2020年美國哈佛大學戴維·裡奇教授根據近20年來分子生物學技術在推動考古學研究方面所發揮的作用，提出古DNA技術是考古學的第二次革命，也預示著考古學新發展的到來。近年來，同位素分析、蛋白分析技術在考古學上應用，成果出乎意料。如河南舞陽賈湖遺址蠶絲蛋白的發現，把我國絲綢的歷史提前到8000多年前，三星堆祭祀坑檢測發現的蠶絲蛋白則讓人知曉3000多年前古蜀文明對絲綢衣料的使用等。可以說，由於古人的生活豐富多彩，考古工作中遇到的對象具有顯著的復雜性與不確定性，考古學在探測、發掘、分析、保護、利用各個階段的研究，離不開自然科學技術的支持，科技考古是當代學科發展的必然趨勢。

20世紀50至60年代，由“二戰”催生的航空技術、遙感技術和海洋探測技術被運用於考古探測，產生了航空考古、遙感考古和海洋（水下）考古等分支學科，以考古探測為核心的科技考古技術范圍進一步拓展。與此同時，隨著考古學文化編年問題的解決，考古學對人工制品功能分析和“自然遺存”的關注度日益提高，基於科技的考古分析技術即科技考古應運而生，並產生了諸如環境考古、生物考古等專門考古領域。

新中國成立以來，我國考古學繼承優良傳統，在重建古史的同時重視科技考古的運用。20世紀70年代以來，採用孢粉分析對古代環境進行復原，通過冶金考古方法對青銅器成分和工藝進行研究，取得一定成果，科技考古得到初步發展。20世紀70年代初，中國科學院考古研究所（后屬中國社會科學院）碳14測年實驗室的建立運行，第一次為我國的考古學文化編年提供了科學依據，此后更多的絕對年代測年技術被應用到考古學中，支撐了全國范圍內考古學年代序列和年代框架的構建，也成為蘇秉琦先生“區系類型”學說的年代學支撐。

20世紀80年代之前，傳統的田野探測多依靠“洛陽鏟”，通過打探孔的方式，借助經驗知識形成對地下遺存的認知和判斷。隨著科學技術的發展，先進的遙感勘探技術、分析檢測技術、計算機技術也越來越多地應用到考古學中。如運用航空遙感、高精度磁測、大地電場岩性探測和地球化學測汞等逐漸擴大探測的范圍、提高探測的精度，在地球物理探測技術和傳統探測技術的結合中不斷驗証和改進新技術在田野考古中的應用。20世紀90年代以來，以揭示人與環境之間互動關系為目標的動物考古、植物考古、人類骨骼考古、穩定同位素分析等國際科技考古成熟技術在國內得到應用，日益成為國內學科發展的新態勢，其在人類起源與演化、農業起源、青銅器起源等方面的實証性研究成果，支撐起我國不同地區文明起源和社會復雜化進程研究。對古代陶瓷器、金屬器、玉石器和紡織品等人工制品的分析，不僅幫助我們認識古代科學技術的發展與演變，而且推動了對上述人工制品的流通和消費研究，成為我們了解古代人群流動和技術交流等的重要手段。進入21世紀以來，考古學越來越強調在人類起源、農業起源、文明起源與發展問題上的實証性研究，環境考古、生物考古、社會考古、經濟考古等理論方法受到前所未有的重視，而解決這些問題都離不開科技考古的支撐，考古學研究范圍進一步擴大，研究對象進一步多樣化，幾乎包括了與人類生存發展有關的各類遺存，發展出諸如人工制品成分分析、微觀形態分析、古DNA分析、穩定同位素分析等科技考古分析技術，科技考古越來越成為支撐學科發展的基礎，成為學科發展的新引擎。科技考古在“夏商周斷代工程”和“中華文明探源工程”中所發揮的作用，已經充分說明其在“探索未知，揭示本源”方面不可或缺的重要性。

科學技術是文化遺產保護的基礎

文化遺產是人類共同智慧的結晶，其本體所具有的脆弱性與不可再生性，需要人類社會共同呵護，以使其價值得以永續傳承。在科技考古發展突飛猛進的同時，利用現代科技對包括可移動文物和不可移動文物在內的文化遺產加以保護，是現代人類社會的共識。1972年聯合國教科文組織在巴黎簽署了《保護世界文化和自然遺產公約》，號召各國投入充足的經濟、科學和技術力量對文化遺產加以保護，極大地推動了文物保護技術的發展，文化遺產保護利用也積累了很多值得借鑒的經驗。《威尼斯憲章》《奈良真實性文件》等重要文化遺產保護文件的簽署，對國際社會文物古跡保護與修復具有重大的指導意義和貢獻，強調對文物物質屬性的認知、對材料劣化（腐蝕、老化、朽壞）過程和機理的理解的“科學保護”理念逐漸被全球文物研究者廣泛接受。充分發揮自然科學客觀性、真實性和普遍適用性等優勢，已經成為國際頂級文物保護機構的基本准則，並將這一研究思路應用於保護實踐中。

隨著新的科學和技術的應用，文物保護科學與修復技術的進展突飛猛進。有機質文物（如漆木器、紡織品、紙本古籍等）、無機質文物（如金屬、陶瓷、石骨蚌器、石刻等）分析檢測深化了文物材質、工藝和劣化機理研究的深度與廣度，增進了文物價值的發掘和認知水平，提升了文化遺產價值保護和傳承的科學理念與技術能力，多學科融合下的文物預防性保護、數字化保護等工作模式已基本形成，在某些領域的研究已處於國際領先地位。以石窟寺保護為例，經過新中國成立以來70多年的發展，我國的石窟寺保護理念在實踐中逐漸完善﹔多學科融合的保護科技支撐模式和技術體系基本成熟﹔一些石窟寺重大保護工作及其成果在我國文物保護發展歷程中具有代表性，提升了我國文化遺產保護事業的發展水平﹔以敦煌石窟為代表的文化遺產保護模式在國內外產生了重大影響。

縱觀國際考古學科的發展歷程不難發現，科學與技術日益成為考古學研究領域不可或缺的重要方法。一方面，考古學在解讀和闡釋考古資料方面日益重視以科技為手段的實証研究，使得考古學在復原人們賴以生存的古代生態環境、揭示人類社會發展進程等方面的研究能力不斷提升﹔另一方面，在聯合國教科文組織倡導下，利用科技手段加強文化遺產傳承保護與活化利用，日益成為國際范圍內考古學的發展方向。

然而需要認識到的是，國內考古學的發展與國際先進水平之間仍存在一定差距，考古科學和技術領域的先進理論、方法和技術，許多是由國際同行率先發明、應用的，我國的文物保護還有大量基礎理論和技術難題亟待攻克，科技考古和文物保護的專業學者人數較少，專業人員缺口巨大，科技考古和文物保護的科學研究和技術手段依然有很大的提升空間。

進入新時代以來，黨和國家對科技考古和文物保護給予了前所未有的重視。習近平總書記在對我國考古工作進行充分肯定的基礎上，更對我們未來的工作提出了具體要求，特別強調“要加強考古能力建設和學科建設。要堅持辯証唯物主義和歷史唯物主義，深入進行理論探索，增強中國考古學在國際考古學界的影響力、話語權。要積極培養壯大考古隊伍，讓更多年輕人熱愛、投身考古事業，讓考古事業后繼有人、人才輩出”。這為我國考古學發展指明了方向，科技考古也迎來了發展的春天。