科技考古 成就考古学的一门学科

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。通过新手段和新方法，科技不断助力考古，推动中国考古学研究步入一个崭新的时期。

　　在遗址区开展“CT”扫描，绘制“3D藏宝图”

　　从6月起，2017年度全国十大考古新发现之一“江口沉银——四川彭山江口古战场遗址考古成果展”在中国国家博物馆举办，这不仅是江口古战场遗址考古成果首次公开全面展示，也是中国国家博物馆全国考古发现系列展的首个展览。科技的应用成为展览的亮点。展览特别开设“考古新章”部分，通过文字、图片、视频、沉浸式投影等多媒体手段，呈现内水围堰考古新方法、发掘中运用的各种新技术，以及公众考古在此次发掘中的重要作用，让观众如同置身考古发掘现场，直接了解发掘过程。展览还展示了地球物理勘探仪、智能化测绘无人机等科技考古设备，还原了此次考古的挑战与创新。

　　据考证，张献忠沉银事件发生于明末清初的战乱年代，其战场遗址位于岷江彭山段的河道内。与以往水下考古挖掘不同，江口遗址考古发掘是在河道内做临时围堰工程，这也是中国考古界首次在内水域开展围堰考古。面对单件文物的几何尺寸较小，文物分布零散、规律复杂等情况，电子科技大学信息地学特色研究中心科研团队采用综合探测方案，在遗址区开展了“CT”扫描试验，并绘制“3D藏宝图”，使发掘过程更加科学。团队负责人周军介绍说：“我们对文物分布区域探测、对文物富集有利区段预测、对河床基岩结构测绘，即在水域环境下为地下做CT。在发掘中，工作人员利用全站仪精确定位出水文物的坐标、三维成像和航拍技术来采集文物信息，并在现场配备了文物移动医院，对即时出水的文物进行保护。”

　　此次考古中，电阻率成像法、两栖地质雷达、高精度磁法、频率域电磁法……这些高科技深度参与考古过程。不仅在江口沉银考古中，科技不断助力考古的发现和发掘。近年来，碳—14年代测定、环境考古、动植物考古等，拓展了考古研究方法，增添了新的考古研究领域。科技考古，也成为考古学的一门学科。

　　“所谓的科技考古，是应用自然科学等相关学科的方法和技术开展考古学研究。”中国社会科学院考古研究所研究员袁靖说，“科技考古各个领域的研究都是从具体的材料切入，有自己的研究特色，解决以往的考古学研究中不能解决的重大问题，最终要探讨的是历史。”

　　全面拓展考古学的研究思路、方法及内容

　　“公元前1750年至1500年，气候温暖、湿润，二里头遗址的居民在土质肥沃、距离邙山不远、滨临伊洛河的二级阶地上建立居住地。当时，人们的健康状况较好，可持续发展的多品种的农业生产已经成为社会稳定发展的基础，多品种的家畜饲养保证了肉食来源。人们能够做到依据石器的功能特征选择合适的石材制作石器；陶器制作的规模化生产进一步稳定，出现专门用于礼制或贵族专用的陶器生产部门；制作金属器和玉器的专门性技术更加完善，可以对产品进行规模化生产，这些产品是为贵族专用的；还出现了具备规范化特征的制骨技术……可以说，稳定适宜的自然环境、达到较高程度的农业及手工业生产力水平、专业化分工的巩固及当时已经存在人口和家养动物的交流等，均为早期国家在二里头的形成奠定了很好的环境及生业基础。”这是袁靖通过二里头遗址的科技考古工作，向我们描述的当时的生活。

　　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。我国科技考古的研究与教学兴起于上世纪90年代。当年，碳—14方法的应用，使考古学从定性描述转变为定量表述的科学。著名考古学家夏鼐在《碳—14测定年代和中国史前考古学》一文中指出，碳—14测定年代技术在考古学中的应用，推动全世界的史前考古进入了一个新的时代。此外，环境考古的开展有利于确定古地貌和古水文，探讨不同地貌特征下的不同文化的发展特色并追究其原因。人骨研究的开展有利于人的具体研究以及在此基础上结合文化和社会开展探讨。生物考古的开展则可勾勒出古代人类迁徙和社会发展的动态轮廓。动物考古则通过对考古遗址出土的动物遗存的研究，能发现包括古代人和动物相互关系在内的很多历史真相。

　　技术的不断更新和应用，给考古带来了新的惊喜。在江口沉银考古中所研发的两栖探测方法、装备和融合处理与解译平台，是国内复杂水域环境水下探测的一次大规模使用。“这次探测工作中所采用的新思路和新技术，对于江河、湖泊、浅海滩涂环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷表示，团队将进一步总结经验，让“给大地做CT”变得更加简单高效。

　　袁靖说，我们欣喜地看到，随着科技考古的深入推进，其涉及的领域越来越广泛，包含的内容也越来越丰富。比如，从碳—14测定年代、确定考古学文化类型的绝对年代拓展到研究古人生存的自然环境，认识当时的地貌水文、动植物资源，探讨古人是在怎么样的自然环境中生存发展的；再拓展到认识人的骨骼形态特征、体质状况和食物结构，探讨人类自身和社会的发展过程；再进一步拓展到认识古人的生业状况、把握其由采集狩猎到农耕饲养的发展过程，认识石器、陶器、金属器的质地和制作工艺，研究手工业的发展状况，探讨生产力和生产关系、经济基础和上层建筑的相互关系等等。“这些科技考古研究极大地丰富了我们对古代历史的实证性认识，也把我们对古代社会的研究不断推向深入，我们开始讲述一个一个生动的故事。比如年代如何？自然环境如何？人的体质特征如何？古人是怎么样生产食物的？……我们从古人的食物结构中辨认当时的生产方式和社会组织，探讨不同时段、不同地区各种生产工艺的特征及发展。”

　　袁靖说，上述的全部认识正在创新性地再现古代历史，填补多项空白，对以往的理论和方法进行全方位的补充和完善。如今科技考古各个研究领域的确立和完善，正在全面丰富、充实和拓展考古学的研究思路、研究方法和研究内容，推动中国考古学研究进入一个崭新的时代。

　　多角度、全方位地对古代社会进行综合研究

　　“现在的考古发掘、研究的目的和过程，已经远远不是当年的考古学家依靠一把手铲，发掘出古代的遗迹和遗物，然后依据这些遗迹和遗物的形状进行分析和探讨的研究方式了。”袁靖说。

　　科技的综合应用，已成为当下的趋势。袁靖说，“目前，科技考古各个领域的发展趋势是围绕具体的对象开展研究，在完成具体对象研究的基础上，做更深入的探讨。以动物考古学为例，其新趋势就是进一步以考古学研究的根本目标为指导，把形态学、统计学、年代学、同位素分析、DNA分析和古代文献研究等方法融合到一起，围绕具体目标，从多个角度进行探讨，在完成动物遗存定性定量研究的基础上，从动物到生业、从经济基础到上层建筑，从特定的角度阐述历史发展的规律和特征，讲述古人的故事。”周军也指出，如今，学科融合更深入，综合性更强了。 

　　技术的不断进步，还会引起进一步的变革。“我们已经从点对点测量的二维时代，进入到高精度、高密度的三维时代，使得过程和结果更精准。今后，人工智能也将应用到考古中。”周军说，就水下考古而言，以前是以声呐探测为主，今后无人机探测，甚至水下机器人也会进一步应用。袁靖说，未来，考古学家将各具所长，他们参与到考古发掘和研究之中，多角度、全方位的对古代社会进行综合研究，进而推动历史科学研究迈向新的层次。

　　袁靖多年来主持中国社科院考古研究所科技考古中心的工作，在他看来，我国现在在研究设备上、在不同研究领域专业人员的组成上已经排在世界科技考古前列，我国的动物考古和植物考古在国际上已经具有较高的声誉。“我们要继续努力，为中国考古学的发展贡献力量。”