科技助力考古,勾勒生動曆史細節
光明日報記者 李韻 王笑妃
如今,考古學與(yu) 科學技術的交叉融合不斷深化,除了結合人們(men) 較為(wei) 熟知的植物學、動物學、化學、物理學、地質學、環境學研究手段,應用生物學、生命科學等前沿學科的最新技術也紛紛投入古代遺存的分析研究,為(wei) 探索中國境內(nei) 人類起源、中華文明起源與(yu) 發展、統一多民族國家形成與(yu) 發展提供了堅實的科技分析依據。科技,正在重塑現代考古。
DNA破譯曆史密碼
當考古插上科技的翅膀,可以幫人們(men) 撥開曆史的雲(yun) 霧與(yu) 塵煙,一窺古人的生活圖景。
鐫刻在古DNA中的人類演化史可以填補人類曆史的缺失環節。據中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所研究員付巧妹介紹,古基因組學最新的實驗技術和分析方法能夠從(cong) 人類化石、骨骼遺骸或是曾經生活過的地層沉積物裏提取到千年、萬(wan) 年乃至十幾萬(wan) 年前的人類DNA,探究人類起源、演化的曆史,破解已滅絕的古人類與(yu) 現代人在基因上的關(guan) 係。
“我們(men) 團隊解碼了目前所知東(dong) 亞(ya) 最古老的現代人基因組——4萬(wan) 年前的‘田園洞人’。通過遺傳(chuan) 分析可以看到,‘田園洞人’已經是遺傳(chuan) 學意義(yi) 上的東(dong) 亞(ya) 人,同時我們(men) 還發現了其與(yu) 古歐洲人的聯係,讓我們(men) 看到了東(dong) 亞(ya) 史前人群的多樣性。”付巧妹介紹。
此外,古DNA研究,還證實了我國福建古人群與(yu) 南島語係人群的同源性,揭示了新疆和青藏高原人群多元融合而相對連續的遺傳(chuan) 結構等,幫助人們(men) 通過遺傳(chuan) 的線索,追溯深藏的曆史真相,從(cong) 基因裏窺見人類族群的遷徙、演變、融合的壯闊史詩。
科技不但能幫助人們(men) 追尋古人類在地球上的足跡,還能幫助人們(men) 還原中西文化早期交往交流的事實。
西周中晚期的“禮製改革”,不僅(jin) 表現在青銅器上,而且在珠飾上也有所體(ti) 現。西周的珠飾中有兩(liang) 類新材料,一是燒製滑石珠,二是釉砂。“帶釉的燒製滑石珠作為(wei) 最早的人工玻璃質材料起源於(yu) 西亞(ya) 或南亞(ya) ,並向世界傳(chuan) 播。經燒製後,滑石珠的硬度和顏色均會(hui) 得到改善。”中國科學院大學人文學院教授楊益民介紹。
而在河西走廊及中原,都發現了燒製滑石珠,它們(men) 是如何千裏迢迢來到中國的?據楊益民介紹,檢測分析小河墓地出土的燒製滑石珠上殘留的綠色釉後,考古人員發現其與(yu) 印度哈拉帕文化的燒製滑石珠釉成分比較接近。“因此我們(men) 推測,燒製滑石珠工藝可能是從(cong) 印度河穀通過中亞(ya) 傳(chuan) 播到南疆小河墓地一帶,再傳(chuan) 播到哈密東(dong) 天山,再傳(chuan) 到河西走廊,之後再從(cong) 甘青地區傳(chuan) 至中原。”楊益民說。
借助科技,人們(men) 破解了一粒珠子內(nei) 的乾坤,揭開了古時中外交往交流的一角。
深海考古夢想成真
揚波破浪,赴九重之淵,探取“驪龍頷下珠”,這是考古人多年的夢想。然而,“多年來,由於(yu) 我國深海技術的限製,中國水下考古工作僅(jin) 局限於(yu) 水深40米內(nei) 海域,極大地阻礙了中國水下考古向深海的挺進”。國家文物局考古研究中心研究員宋建忠說。
近年來,隨著中國深海科學與(yu) 技術的快速發展,這個(ge) 夢想終於(yu) 成真。
2018年4月,國家文物局水下文化遺產(chan) 保護中心、中國科學院深海科學與(yu) 工程研究所、海南省博物館聯合實施中國深海考古首次調查,標誌著中國深海考古的正式開始。2023年5月,這三家單位聯合實施“南海西北陸坡一、二號沉船考古調查”,開啟了中國深海考古新篇章。
在南海西北陸坡兩(liang) 處古代沉船考古調查首次布放水下沉船遺址永久基點,並使用長基線定位技術進行位置標定,大大提高了考古工作和資料記錄的精準性,且運用潛載抽沙設備、軟性機械手提取等先進設備,充分展示了我國深海科技與(yu) 水下考古跨界融合、相互促進的美好前景,標誌著我國深海探測技術在人文領域的應用跨入世界先進行列。
長江口二號沉船的一個(ge) 雙耳瓶裏,塞滿了50件小杯子,中間墊有稻殼。上海市文物保護研究中心研究館員翟楊介紹:“通過DNA研究等方法,我們(men) 發現這些稻殼應當來自江西。因為(wei) 瓷器是景德鎮的,我們(men) 推測雙耳瓶裏麵的瓷器是在江西裝好了之後,再運到上海的。”小小的稻殼,為(wei) 複原長江口二號船貨的貿易運輸線路提供了線索。
複原船上的社會(hui) 生活,也少不了科技襄助。“船上有一個(ge) 儲(chu) 物罐,我們(men) 從(cong) 其沉積物中提取了十幾味中藥材的DNA,這些藥材可能是當時用的消炎藥。”翟楊介紹,圍繞長江口二號沉船遺址埋藏過程及其與(yu) 北港航道的關(guan) 係、航線及船貨貿易運輸路線、船上社會(hui) 生活及功能區、沉船遺產(chan) 等課題,設計了係統性的科技考古研究方案,涉及沉積學、埋藏學、生物學等多個(ge) 學科的交叉融合,利用多種技術手段,提取和解讀了沉船這個(ge) “時間膠囊”的曆史信息。
未來,科技將會(hui) 講出長江口二號沉船更加細節豐(feng) 滿、立體(ti) 、生動的故事。
科技之翼助考古高飛
如今,科技與(yu) 考古融合是大勢所趨。各種科學研究手段深度介入田野調查、勘探、發掘、整理等考古工作全過程的各個(ge) 環節,為(wei) 解決(jue) 重大學術課題提供重要幫助。
中國社會(hui) 科學院學部委員、考古研究所所長、研究員陳星燦表示:“科技考古各領域在基礎理論研究方麵都有了長足發展,形成了自身的理論話語研究體(ti) 係,不斷提高考古學的研究水平,擴展考古學的研究外沿。”
不過,雖然科學技術手段在考古中的應用已碩果累累,但是仍存在一些深層次共性問題尚未解決(jue) 。陳星燦表示,目前存在的問題主要有“基礎性、原創性成果少,特別是在高效率、高精度和高分辨率提取和闡釋考古信息方麵短板較多;研究隊伍規模小,研究設施和硬件不完備,導致科學技術與(yu) 考古學的整合能力不足,仍然存在田野考古與(yu) 實驗室研究‘兩(liang) 張皮’現象;關(guan) 於(yu) 樣品采集、檢測分析的標準體(ti) 係尚需完善;多學科團隊集中研究關(guan) 鍵遺址的示範性案例較少;考古大數據研究進展緩慢;考古資料的價(jia) 值闡釋及其國際傳(chuan) 播工作與(yu) 國家需求尚有差距”。
關(guan) 於(yu) 傳(chuan) 統考古學與(yu) 科技考古的關(guan) 係,中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所研究員高星認為(wei) ,二者需要整合,最終合而為(wei) 一,“科技分析應該成為(wei) 考古的常規做法與(yu) 手段,成為(wei) 考古的方法論;考古學的理論闡釋和專(zhuan) 題研究,應該為(wei) 科技分析提供問題導向,提供分析的素材,並為(wei) 科技分析提供成果的出口”。高星相信,在未來,科技考古會(hui) 成為(wei) 考古教學的常規課程。
今後科技領域與(yu) 考古的鏈接點在哪裏?高星分析說,可能在於(yu) 人工智能與(yu) 數字化技術。他認為(wei) ,AI技術可能滲透考古調查、發掘材料整理、數據分析,甚至論文寫(xie) 作的環節,但不會(hui) 完全取代人工操作。他也指出,AI技術“在輔助人類製定調查與(yu) 發掘計劃、材料分類、碎片拚合與(yu) 器物複原,包括考古製圖、測量、各類痕跡分析等方麵,其標準化和客觀性有助於(yu) 糾正人類的主觀認知偏差”。
數字化技術也可能會(hui) 成為(wei) 行業(ye) 的“硬核”配置。在高星看來,考古行業(ye) 數字化的程度會(hui) 越來越高,圖片文字等資料的電子化數據庫,將成為(wei) 考古機構的標配,“行業(ye) 間將建立起數據的標準規範和互通的準則,逐步實現共享共建,考古研究應逐漸擺脫地域、語言的製約”。他認為(wei) ,在不久的將來,有效數據的生產(chan) 加工能力、數據的質量與(yu) 數量、具有知識產(chan) 權數據的擁有量、對數據共享平台的貢獻度,都將成為(wei) 評價(jia) 考古科研機構與(yu) 高校研究水平的重要指標。
科技與(yu) 考古已結下不解之緣,二者的深度融合也是趨勢所向,相信未來會(hui) 更加“如膠似漆”。為(wei) 考古插上科技之翼,將不斷拓展對中國百萬(wan) 年人類史、一萬(wan) 年文化史、五千多年文明史的認知。
《光明日報》(2023年08月21日 09版)
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