科技考古六十年 學(xué)科荒原變前沿

來源：人民日報海外版

圖為二十世紀(jì)五十年代的仇士華（右）和蔡蓮珍。蔡蓮珍供圖

中國社會科學(xué)院科技考古與文化遺產(chǎn)保護重點實驗室碳十四年代學(xué)實驗室內(nèi)，工作人員正在開展科研工作。陳相龍供圖

二〇一〇年，中國社會科學(xué)院考古科技實驗研究中心張君（左）和王明輝在開展人骨研究。王明輝供圖

二〇二五年年初，“妙手活千秋——科技考古與遺產(chǎn)保護經(jīng)典成就展”在位于北京的中國考古博物館開展。圖為參觀者在展廳觀看實驗室考古展示區(qū)。新華社記者 李 賀攝

近年來，良渚遺址持續(xù)推進科技考古。圖為科研人員在良渚古城南城墻遺址取土樣。新華社記者 翁忻旸攝

1959年，中國科學(xué)院考古研究所（1977年改為中國社會科學(xué)院考古研究所）副所長夏鼐在辦公室遞給仇士華、蔡蓮珍一本書——美國科學(xué)家利比撰寫的《放射性碳素測年方法》。

碳十四是碳的一種具有放射性的同位素，由于其半衰期長達5700多年，且廣泛存在于有機物體內(nèi)，因此可以根據(jù)死亡生物體內(nèi)殘余的碳十四成分來推斷它存在的絕對年代。正是基于此，時任芝加哥大學(xué)教授的利比發(fā)明了碳十四年代測定法。這項發(fā)明引發(fā)了現(xiàn)代考古學(xué)的第一次革命。

1954年8月，夏鼐讀到了利比的這本書。隔年，他撰文介紹碳十四年代測定法的重要性，指出其應(yīng)用可使史前考古的相對年代轉(zhuǎn)變?yōu)榻^對年代，同時推動在國內(nèi)盡快建立碳十四年代學(xué)實驗室。1959年，夏鼐把中國科學(xué)院原子能研究所（后改為中國科學(xué)院高能物理研究所）研究人員仇士華和蔡蓮珍調(diào)入考古所，碳十四年代學(xué)實驗室的籌建就此啟動。1965年，該實驗室誕生首批科學(xué)數(shù)據(jù)，這一年也被視為中國科技考古學(xué)科的起始之年。

多個新石器時代考古學(xué)文化有了確切的年代序列

時間回到1959年，擺在仇士華、蔡蓮珍面前的是如何將《放射性碳素測年方法》中的理論轉(zhuǎn)化成可操作的實踐，這中間的不易可想而知。當(dāng)時沒有現(xiàn)成的實驗設(shè)備，甚至很多元器件都難以買到。仇士華、蔡蓮珍夫婦從裁剪硅鋼片、繞制變壓器開始，一個零件、一個儀器地研制。經(jīng)過幾年的努力，他們終于完成了各項設(shè)施的設(shè)計制造，實驗室正式運行。但疑問隨即而來——如何驗證實驗結(jié)果的可靠性？

他倆想了一個辦法——讓考古學(xué)家把已知年代的文物樣品拿來做碳十四測定，看看測出的結(jié)果和文物的年代是否相符。仇士華選了3個樣品，通過背對背檢測，最終得出的數(shù)據(jù)都在文物專家已知的年代范圍之內(nèi)，實驗終于達到了令人滿意的應(yīng)用水平。

蔡蓮珍記得，在獲得成功的那一刻，她和仇士華想到公園散散步，卻發(fā)現(xiàn)累得走不動。“做工作的時候感覺不出來累，一歇下來，感覺很疲倦，真是一點力氣都沒有了。”

就中國碳十四測定年代方法的建立和發(fā)展，中國社會科學(xué)院考古研究所研究員、中國社會科學(xué)院考古研究所考古科技實驗研究中心原主任袁靖撰文指出：“多少年來，考古界對于考古學(xué)文化的絕對年代是無法做出準(zhǔn)確斷定的。夏鼐先生領(lǐng)導(dǎo)了中國碳十四測定年代方法的建立，并將其成功應(yīng)用于史前考古研究之中。1977年，夏鼐先生發(fā)表了著名的《碳-14測定年代和中國史前考古學(xué)》一文。他在文章中充分肯定了碳十四測年法的作用，利用經(jīng)過碳十四測定年代的近百個數(shù)據(jù)，全面整理了中原地區(qū)、黃河上游甘青地區(qū)、黃河下游地區(qū)、長江中下游地區(qū)的新石器時代遺址的絕對年代，初步建立了中國史前多個文化的年代框架，使中國的多個新石器時代考古學(xué)文化有了確切的年代序列。這在中國科技考古史上永遠是一個經(jīng)典案例。”

從“學(xué)術(shù)荒原”跨越到“學(xué)科前沿”的轉(zhuǎn)型縮影

60年后，滿頭銀發(fā)、年逾90的仇士華、蔡蓮珍和接續(xù)其后、在科技考古領(lǐng)域耕耘的學(xué)者在日前于北京召開的“傳承與創(chuàng)新：科技考古學(xué)科六十年”學(xué)術(shù)研討會上，共同回顧中國科技考古發(fā)展歷程，展望未來。

“幾十年的共同努力，碳十四測年技術(shù)水平不斷改進，從氣體法、液體法到先進的加速器方法。精確度、穩(wěn)定性，樣品重量、數(shù)量，人員素質(zhì)，普及規(guī)模等都能充分滿足用戶要求。應(yīng)用范圍也從考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)，擴展到了需要年代依據(jù)的眾多學(xué)科。”蔡蓮珍說，更令她感嘆的是科技考古的快速進步和發(fā)揚光大，通過科技考古能夠發(fā)現(xiàn)的古代風(fēng)貌越來越鮮活。

確實，科技在考古中扮演著越來越重要的角色——動物考古，多維度、多層次地研究古代社會對動物資源的開發(fā)利用、動物在古代社會和文化中扮演的角色；植物考古，探索中國農(nóng)業(yè)起源和早期發(fā)展脈絡(luò)，找尋作物傳播的路線和機制，為早期國家形成的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)提供證據(jù)；人骨考古，厘清中國境內(nèi)古代人類的演化脈絡(luò)，初步構(gòu)建古代人群體質(zhì)特征的時空譜系，復(fù)原不同歷史階段人群的健康狀況、生計模式與社會分工；數(shù)字考古，引領(lǐng)最新空間信息技術(shù)革新，揭示史前治水面貌；木材考古，為解析古代歷史、文化和社會，提供獨特視角；古DNA研究，破解人種和族群關(guān)系……

“以數(shù)字考古新進展為例，伴隨著測繪、遙感、三維重建、激光雷達掃描等現(xiàn)代空間信息技術(shù)的發(fā)展，考古測繪技術(shù)已經(jīng)完成從點信息、面信息的獲取，向三維空間信息全要素獲取與深度處理的飛躍。人工智能的應(yīng)用提升了數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)利用率，拓展了數(shù)據(jù)的應(yīng)用深度和廣度。”中國社會科學(xué)院考古研究所研究員劉建國說。

回望歷史，中國社會科學(xué)院考古研究所黨委書記梅忠堂認為中國社會科學(xué)院科技考古學(xué)科發(fā)展有3個關(guān)鍵節(jié)點：1965年，當(dāng)時的中國科學(xué)院考古研究所建立了國內(nèi)首個碳十四實驗室，開啟了科技考古專業(yè)化征程；1995年，考古科技實驗研究中心組建，實現(xiàn)了從“分散探索”到“系統(tǒng)整合”的歷史性跨越；2024年，科技考古與文化遺產(chǎn)保護重點實驗室揭牌，重組18個子實驗室與5個聯(lián)合實驗室，研究領(lǐng)域涵蓋碳十四年代學(xué)、古DNA、同位素分析、殘留物分析、環(huán)境考古、人骨考古等，從而構(gòu)建起涵蓋多領(lǐng)域的全鏈條科研體系。

正如中國社會科學(xué)院副秘書長、中國歷史研究院常務(wù)副院長馬援所言，中國社會科學(xué)院科技考古學(xué)科60載的發(fā)展歷程，是新中國科技考古完成從“學(xué)術(shù)荒原”跨越到“學(xué)科前沿”的轉(zhuǎn)型縮影。

中國科技考古已成世界科技考古重要組成部分

中國科技考古的發(fā)展并非一家機構(gòu)的單打獨斗，而是科研機構(gòu)、院校攜手前行。

以北京大學(xué)科技考古學(xué)科發(fā)展為例，就有一條屬于自己的發(fā)展軌跡。據(jù)北京大學(xué)考古文博學(xué)院副院長兼科技考古教研室主任崔劍鋒介紹，1973-1975年，在中國科學(xué)院考古研究所的幫助下，該校建成國內(nèi)第一家低本底液體閃爍計數(shù)法碳十四實驗室，開啟國內(nèi)高校由文科主導(dǎo)的文理交叉實驗室先河；1998年，年代學(xué)實驗室分為文物保護實驗室和科技考古實驗室；進入2000年以后，研究方向開始擴展到定量考古、陶瓷科技考古、冶金考古、動物考古、植物考古等。

“新時代以后，隨著古DNA、殘留物分析等更先進技術(shù)引發(fā)的考古學(xué)研究的新的革命，北大科技考古也適時而動，引進相關(guān)的科研人才，建立其相應(yīng)的研究方向。值得一提的是，2023年，考古科學(xué)教育部重點實驗室（北京大學(xué)）立項，經(jīng)過3年建設(shè)，于2025年通過驗收。”崔劍鋒說。

中國國家博物館考古部建立的遙感與航空攝影考古中心，吉林大學(xué)成立的包括體質(zhì)人類學(xué)與遺傳基因研究、地理信息系統(tǒng)在考古中的應(yīng)用、環(huán)境考古學(xué)、動物考古學(xué)等在內(nèi)的邊疆考古研究中心，北京科技大學(xué)的科技史與文化遺產(chǎn)研究院，山東大學(xué)的科技考古教育部重點實驗室，復(fù)旦大學(xué)成立的科技考古研究院等，都是中國科技考古發(fā)展這幅畫卷不可或缺的部分。

中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院教授王昌燧表示，早在20世紀(jì)80年代，我國的碳十四測年研究業(yè)已取得舉世矚目的成就，而陶瓷考古和冶金考古水平則已穩(wěn)居世界前列。近40年的長足發(fā)展，我國的科技考古已成為世界科技考古的重要組成部分。如今，環(huán)境考古、農(nóng)業(yè)考古和生物考古早已成為科技考古的主流，隨著古DNA、古蛋白、有機殘留物以及植物微體化石等分析方法的有效推廣，科技考古捷報頻傳。

“展望未來，同步輻射、散裂中子源等大科學(xué)裝置，特別是AI技術(shù)在考古領(lǐng)域的成功應(yīng)用，將為中國考古學(xué)的發(fā)展注入新活力。”王昌燧說。（本報記者 趙曉霞）

《人民日報海外版》（2025年12月31日第10版）