科技让文物“说话”

来源：大众日报 

7月10日，“深度融合·创新引领”科技考古论坛在济南举行。论坛聚焦当前考古领域的科技创新，在传统考古之外，全方位展示了科技考古学科发展成果和科技考古研究的无限潜力。
　　一位英国考古学家曾说：“考古学的第一部分是搜寻古代的珍宝，第二部分是科学工作者缜密的探究，还有一部分是创造性的想象。”考古工作的最终目的，是在古代“珍宝”的基础上充分地探究、合理地想象，从而复原古代社会的生活图景。科技的力量注入考古学，为考古研究注入新活力，让不能说话的文物开口。
　　“手铲释天书”不再是唯一解
　　在田野这本“无字天书”里，考古人员需要阅读古人的遗迹和遗物。在许多外行人的眼里，考古人员仅用一把为人熟知的洛阳铲（探铲），就能将中华文明史不断向前推进。利用中国独有的考古钻探技术，探铲在殷墟、偃师商城遗址等古城址的发掘过程中发挥了重要作用，已经成为中国考古界的一种象征。
　　近年来的考古大事件中，“手铲释天书”不再是唯一解，这背后是科技考古日新月异的发展。近年来，在传统勘探之外，越来越多的科技力量被世人熟知。航空遥感、CT扫描仪、X光透视机等技术，为考古发掘工作提供精确的科学数据和分析研究，拓宽了考古人员的研究思路，提升了考古勘探获取遗存信息的能力。
　　科技考古，一言概之，是以考古学研究的思路为指引，把自然科学等相关学科的方法和技术应用于考古发掘和研究之中。计算机、生物学、化学、地质学等前沿学科，源源不断地将新技术注入遗址发掘、研究分析、文物修复、展示传播等考古“全链条”中，发挥着日益显著的支撑推动作用。
　　科技考古已经成为考古学者不能忽视的重要力量。在北方地区、黄河中游等地区的古代城址和墓葬研究中，超低空航拍与计算机图像处理技术展现了地表残存的城墙、建筑基址、封土堆等遗迹，为后续研究提供了科学而合理的依据；在研究良渚古城外围水利系统的基本格局、江汉平原史前聚落对水资源的利用及治理方式中，集成运用现代测绘、遥感、三维重建、地理信息系统的数字考古发挥了重要的作用。
　　事实上，科技考古并非时下的新潮流。科技考古的前身，可以参考中国古代的金石学。1921年，瑞典学者安特生在河南渑池发现了仰韶遗址，中国现代考古学的画卷由此铺陈开来。三年后，北京大学考古学会就提出，“除考古学家外，应网罗地质学、人类学、金石学、文字学、美术史、文明史、土俗学、动物学、化学……各项专门学者，与热心赞助本会会务者，协力合作”。
　　多元学科交叉的理论，在中国现代考古学诞生伊始，就已经引导一批考古界人士走上了科技考古的道路。王琎对五铢钱进行了成分分析，杨钟健对周口店、殷墟等遗址的动物遗存进行了专门研究，中国考古学之父李济，深入探索了体质人类学。
　　“睡平头”新证
　　本次论坛中，各方专家带来了科技考古的新成果、新进展，系统性地展示了科技在考古中的力量，从静止的遗存中看到鲜活的社会场景。
　　四川大学考古文博学院特聘副研究员张帆分享了古DNA研究进展。人类的常染色体中蕴含海量信息，通过研究一个个体的DNA，既能研究其父母的DNA，也可以看到整个家族的发展走向。“古DNA对家系研究、家族谱系的研究具有一定优势。”张帆表示。
　　在龙山时期的遗址中，研究人员将古DNA应用于判断三个婴幼儿的血缘关系。在同一个房址前出土的三个个体，结合了线粒体、y染色体以及其他常染色体的证据，最终对三个个体的家族进行构建。其中两人母亲相同，父亲不同，但两位父亲是一对亲兄弟。也就是说，在龙山时期，曾经存在收继婚的现象。
　　进一步研究后发现，第三个人的DNA很有特点——ROH序列很长，说明这个个体的父母有明确的血缘关系。也就是说，这个人来自一个近亲婚配的家庭。
　　从三个个体的DNA研究分析中得出的一个结论是，埋葬在同一个房址前的这三个个体有非常近的血缘关系，甚至有可能来自一个核心家庭。从更宏观的角度而言，龙山时期的社会是以血缘关系为纽带建立、发展起来的。这样的结论给出了更加科学的印证。另一方面，利用古DNA技术，科研人员还原了当时社会婚配的习俗，将古代社会收继婚的现象比原记录提前了1000多年。
　　另一个案例来自山东大学历史文化学院教授赵永生分享的北辛文化探究。其中运用的生命史的研究是近年来科技考古的一个重要角度，以个体或群体的病理研究、形态观察作为切入点，研究分析考古遗存。
　　人体的骨骼在一生中都在不断重塑，成年人每年有约5%的骨密质被替换。牙齿釉质与骨骼不同，一旦形成，成分就不再发生改变，同时也不会受到埋藏环境的影响。因此，人骨样本可以反映个体生命最后十年左右的锶同位素情况，而牙齿釉质则代表了个体未成年期的生长情况。
　　在最新发现的北辛文化的遗存中，有三个个体存在枕部扁平的情况，也就是现代人常说的“睡平头”。这类头骨变扁平的现象，全世界考古都发现过，但在海岱地区，这一现象尤为突出。“如果只是睡平头，不再长期保持这种姿势，长大之后的头骨会复原。在成年个体身上依然保持了睡扁头的现象，说明他是长期坚持在平的硬质的枕具上睡。”赵永生解释。
　　由此推测，对扁头的追求，是海岱地区长期坚持的审美习惯。北辛文化时期的平民可能从小到大一直使用硬质枕具，并且习惯平躺。这一习惯从北辛文化时期一直延续至一千多年后的大汶口文化时期。相较而言，在仰韶文化等同时期文明中，类似情况只是昙花一现。
　　“无科技、不考古”？
　　考古的目的是“由物见人”，从古代遗存的物品入手，复原历史。科技考古让考古学拥有了精益求精的条件，不断扩展考古学的广度，丰富了历史内涵，让历史上的人和物得以“活”起来。
　　当下的科技考古，大致可以分为数字考古、年代测定、古DNA研究、同位素研究、有机残留物分析、环境考古、人骨考古、动物考古、植物考古、冶金考古、陶瓷器科技考古、玉石器科技考古等十二个领域。科学仪器为专家提供专业客观的数据，减少了主观鉴定的失误。相关的科研成果，测定了考古遗存的绝对年代，复原了特定时期的自然环境状况，勾勒出古人的体质、基因、食性等更多细节，为社会层面生产力的发展、社会制度的形成提供了科学证据。
　　诚然，科技考古不能变成脱缰的野马，任意发展。在科技考古的发展过程中，一直有声音认为“科技至上”“无科技、不考古”，科技考古在考古中的地位和作用越来越重要，但传统考古在考古学的发展中仍具有决定性作用。古代遗存的信息提取，以田野发掘、整理研究等传统考古为基础，理化分析为主的科技考古，只有在田野发掘的基础之上，才得以进行。
　　科技与考古，并非相互独立的两个领域。科技考古并不只发生在实验室这一个场景，越来越多的科技考古从业者正从实验室走向田野考古发掘现场。过去，科研人员将田野中的遗迹挪到实验室里。近年来，在三星堆等遗址的发掘现场，最新考古方舱等设备的出现，甚至把检测设备搬到工地现场，能够做到随时发掘，随时检测。
　　科技被广泛用于考古现场之外，作为工具利用得当，能提升考古学在全社会的知名度。长期贴着“冷门”标签的考古学正走近公众，据统计，2012年，全国发掘项目约800项；如今，这个数字已经上升为1400余项。在中国考古资源这座富矿里，运用线上直播、3D复原等手段，做出观众喜闻乐见的考古科普产品，更能拉近现代社会与历史的距离。