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科技考古——为你讲述更真实生动的历史

陕西日报 2018-05-17 08:24:14
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位于西咸新区的岩村墓地出土的酒器及其所盛液体样本被送到西北大学科技考古中心进行鉴定。 资料照片

说起考古,你想到的是考古学家“面朝黄土背朝天”发掘文物的画面,还是盗墓小说中玄幻的情节?

当考古遇上科技,那些出土的千年文物,又能为我们讲述怎样古老的故事?

5月的一个午后,在西北大学科技考古中心,科研人员为我们展示了科技考古的魅力。在现代科技的帮助下,考古工作还原出了一个个立体真实的古代社会图景。

我们先从青花瓷的故事说起。

青花瓷的“诉说”

中国具有悠久的瓷器生产历史,但是早期的瓷器,甚至到了成熟时期都是以青瓷、白瓷等为代表的单色釉瓷器,没有特别复杂的纹饰和丰富的色彩。然而,影响世界的元代青花瓷与传统瓷器完全不同,它以纹饰、色彩取胜。

青花瓷是如何诞生的?有没有受到外来文化的影响?为了搞清楚这个问题,科技手段功不可没。据西北大学科技考古中心主任温睿介绍,科研工作者通过对元代青花瓷成分的分析,发现其重要原料钴料成分与同时期稍早一些时间波斯地区的蓝彩陶瓷成分具有相同特征。

“波斯文献中对蓝彩的来源、加工有着详细的记录,元青花与其相同,证明元青花的原料来自波斯地区。”温睿介绍,经过查阅文献证实,波斯地区的陶匠把开采的钴矿在当地加工生产出蓝彩,然后将其外销到中国。中国工匠使用进口的蓝彩生产出影响世界的青花瓷,再把“高端产品”元青花大量销售到中东乃至欧洲地区。“通过对这种蓝彩的成分分析,我们就可以看出通过青花瓷衍生出了跨区域的产业分工、贸易链以及文化的融合,这是14世纪全球化进程的重要表现形式。如果没有科技考古,没有这样的成分分析,我们就没有办法了解工业文明之前的全球化进程。”

明代永乐、宣德年间烧制的青花瓷以其胎釉精细、青色浓艳、造型多样、装饰丰富而著称于世。因为其器型、纹饰相似,传统鉴赏中一直流传着“永宣器不分”的说法。然而,通过成分分析,科研人员却发现明代早、中、晚期的青花瓷成分差别很大。温睿介绍,明代早期的青花瓷基本都使用进口钴料,它的配料特点是高铁低锰,到了中期配料变成低铁高锰,而到了晚期铁锰含量介于早、中期含量之间,不同部位原料成分变化波动很大。结合史料查证,青花瓷成分的变化勾勒出了社会的变革。温睿说:“明代早期的青花瓷延续元代进口钴料的传统。明代中期由于海禁中断了官方的国际贸易,于是中国工匠开始使用国产钴料烧制青花瓷。但是,国产钴料品质不是很好。到了明代晚期,海外贸易有所恢复,通过不同渠道又可以获得进口钴料。但是进口钴料比较贵重,工匠们开始和国产钴料掺和起来使用,不同部位掺和的比例不同,因此出现了不同部位之间铁锰含量的不同。”

在温睿看来,青花瓷就是非常好的全球化代表:“通过青花瓷成分的研究,青花瓷背后的信息清晰地展现出来。这个认识是和科技考古分不开的。科技考古是个手段,为我们解释理解社会文化的问题提供了更多信息。”

“千年陈酿”的鉴别

近日,陕西省考古人员在西咸新区咸阳城遗址的岩村墓地发掘中,发现了存有液体的铜壶。综合现场出土的情形,考古人员初步判断铜壶中的液体是酒类物质。工作人员第一时间将样本送到了西北大学科技考古中心进行鉴定。

温睿介绍,以前在考古中,如果墓葬中有酒器,酒器里边有液体,大家默认它就是酒。但是,从科学的角度来讲,墓葬容器中有其他液体的可能性也存在。“因为如果墓葬里有地下水,墓葬容器也就容易进水。加上乙醇易挥发,经过几百上千年,这个液体里已经不含酒精,肉眼很难分清它到底是什么,所以就需要用现代科学的方法进行检测。”温睿说。

经过成分分析,研究人员发现出土铜壶中液体含量比较高的是氨基酸类物质,还有少量的蛋白质和脂肪酸,最终确认其的确是“千年陈酿”。

“科技对我们考古工作来说非常重要。”温睿感慨道,“传统的考古工作比较关注器物本身,包括器物的材质、外形以及纹饰的变化,通过这些来判断器物的年代、演变,从而研究古代文明与古代社会。随着研究的不断深入,考古工作现在更关注器物的用途,这就需要用科技手段来辅助研究。”以我国出土最多的陶器为例,由于陶器本身是多孔材料,多孔材料会吸附一些物质分子,研究人员利用现代科技手段可以把这些分子提取出来,通过分析从而判断它的用途。

传统的考古工作称为“人文考古”,主要依靠地层学和类型学,需要研究者具备丰富的经验,但获得的信息量有限。“科技考古是利用现代科技分析古代遗存以获得丰富的信息、再结合考古学方法探索人类历史的科学。”温睿介绍说,近年来科技考古在信息技术、生物工程、DNA技术、颅相面貌复原等相关学科的帮助下,解决了传统考古无法解决的诸多问题,在考古勘探、年代测定、动植物及人骨分析、陶瓷与金属器物研究等方面作出了很多尝试,拓展了考古研究方法,增添了新的考古研究领域。

连接历史与未来

在温睿看来,考古学是连接过去、现在和未来的一个通道。借助科技手段,我们可以把过去看得更清楚,对未来的预测更准确。在西北大学科技考古中心,这一点让人感受颇深。

在人骨标本库,科研人员正在整理刚刚从陕北石峁遗址运过来的人体遗骸。在这里,科研人员将结合同位素分析、病理学分析、DNA研究等,对其人群关系和生业模式进行深入探讨。在人类骨骼考古学研究中,利用古代人类遗留的骨骼进行化学元素的分析,已经越来越多地被研究者所重视。利用古人骨中残存的微量元素和稳定同位素对古代人类食谱的研究,可以为探讨古代人类的生活方式、生存环境以及迁徙路线等问题提供重要的线索。

在动植物考古实验室,科研人员正在显微镜下分拣已经炭化的古代植物成分。通过这样的工作可以复原古代的自然生态环境,研究人员可以了解到古代农业生产结构和当时人类的食谱信息。

…………

有了科技的助力,西北大学科技考古中心将深耕黄土高原、古丝绸之路以及青藏高原,解读那些隐藏在文物背后社会变迁的“密码”。

位于神木市高家堡镇的石峁遗址,是我国迄今发现的最大史前城址。“石峁遗址发现的宏大的‘石头城’,说明那个时期已经有了高度的社会组织和动员力量。那里也有高度发达的物质文化遗存,甚至包括鳄鱼骨骼在内的大量动物骨骼。那么,石峁遗址的产生有着怎样的环境背景,这些物质文化、生产技术都从哪里来?”温睿说,要解答这些问题,需要科技考古团队从不同角度一一研究分析,“这是我们未来关注的一个重点。”

“我们另外一个关注点是包括河西走廊、天山廊道等在内的广义上古丝绸之路的考古工作。在这些地方,有着大量记载着物质文化交换的文物遗存。通过对这些信息的挖掘,我们可以了解农作物、驯化的家畜是怎么传播的,可以了解人群的互动迁徙。”温睿说,以石人子沟遗址群为代表的新疆地区是科技考古未来关注的重点地区,西北大学考古团队已经在此连续工作15年,并取得了丰硕的成果。

“青藏高原不是物质文化传播的终点,它本身也是一个通道。人类在怎样的动力驱使下上高原?中国文明和南亚文明又是怎么通过青藏高原连接起来的?”温睿说,借助科技之力,探索更多青藏高原的奥秘,也是团队未来的一项重要工作。

“科技提供了更多信息给考古学研究。借助这些与时俱进的科技手段,考古工作将把过去与未来更好地连接起来,为我们讲述更加真实生动的历史,帮助我们从不同角度来理解人类目前的处境,告诉我们在奔向未来的过程中所蕴含的种种机会。”温睿说。记者 张梅

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