“進(jìn)化論催生了考古學(xué)，地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)激活了考古學(xué)，而如今現(xiàn)代科技的全面介入，導(dǎo)致了考古學(xué)的飛速發(fā)展，使之從‘冷門絕學(xué)’升華為‘熱門顯學(xué)’。”近日，在中國科學(xué)院老科學(xué)技術(shù)工作者協(xié)會第六期高端學(xué)術(shù)沙龍上，中國科學(xué)院大學(xué)考古學(xué)與人類學(xué)系教授王昌燧如是說。
確實，隨著基于自然科學(xué)的各類技術(shù)在考古研究中的有效應(yīng)用，對于考古學(xué)而言，科技考古已成為和考古發(fā)掘同等重要的基石，“手鏟釋天書”也因之失去原初意義。
科技是考古學(xué)的重要推動力
1949年美國科學(xué)家利比教授建立的碳十四測年方法，使考古學(xué)發(fā)生了革命性的變化，即從定性描述提升為定量表述的學(xué)科。絕對年代的準(zhǔn)確測定，有力地推動了環(huán)境考古、陶瓷考古、冶金考古等考古學(xué)各類分支的發(fā)展。
“科技是考古學(xué)的重要推動力。”王昌燧表示。一輩子從事科技考古的他，見證了我國科技考古獨特的發(fā)展歷程，他欣喜地指出，最近的40年，我國的科技考古已逐漸成為世界科技考古的熱點。
國際上，早期的科技考古主要聚焦于無機文物的起源、工藝和礦料來源。與國際相比，黨和政府的重視和得天獨厚的考古遺存，早在20世紀(jì)80年代，我國的陶瓷考古和冶金考古業(yè)已穩(wěn)居世界前列。
20世紀(jì)90年代以來，同步輻射光源等大科學(xué)裝置不斷助力文物考古的前沿研究，獲得了一系列具有重大國際影響的成果。
而進(jìn)入21世紀(jì)后，一方面，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所呂厚遠(yuǎn)研究員關(guān)于粟、黍和狗尾草植硅體的清晰鑒別，將我國粟作農(nóng)業(yè)考古和稻作農(nóng)業(yè)考古一起成為國際的研究熱點；另一方面，有機化學(xué)和生物化學(xué)分析方法的推廣應(yīng)用為考古學(xué)打開了一片新天地，顯示出喜人的前景。其中，蛋白質(zhì)組學(xué)方法特受科技考古專家青睞，其在有機殘留物分析方面的新成果，總能給人驚喜。
需要指出的是，中國科學(xué)院大學(xué)考古學(xué)與人類學(xué)系的楊益民教授系統(tǒng)開展了有機殘留物分析工作，特別是利用脂肪酸單體碳同位素分析，對農(nóng)牧交錯帶形成和發(fā)展的探討，必將有助于揭示華夏文明的演變。
“工欲善其事，必先利其器。”如今，呈百花齊放態(tài)的科技考古手段，正全方位地武裝著考古學(xué)者，從而大幅提升了他們解析歷史謎團的能力。
古DNA的問世，給人類起源和遷徙研究帶來了福音
王昌燧指出，古DNA技術(shù)的問世，有力地推動了人類起源和遷徙的研究，相關(guān)重大成果的捷報頻頻傳來。
考古學(xué)主要研究人類的發(fā)展史，顯然，唯多學(xué)科協(xié)作方能探討這一極其復(fù)雜的體系，而古DNA研究則是探索人類起源、進(jìn)化和遷徙的關(guān)鍵手段。
“2008年之前，人們尚無法明確區(qū)分后來人的污染和當(dāng)時人類的DNA，人類演化研究相對罕見。基于高通量技術(shù)的出現(xiàn)，也就是二代測序技術(shù)之后，通過一系列的技術(shù)補丁的開發(fā)，才使得古DNA在近20年里迅速發(fā)展，并為我們提供了許多新的認(rèn)識。”中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹介紹。
今年，付巧妹團隊結(jié)合大型文庫建設(shè)和機器自動化，以評估背景微生物的影響。“因為我們目前也在擴展相關(guān)微生物的研究，通過一系列實驗方案的評估和研究，我們發(fā)現(xiàn)采用某種方案對于降低外源DNA污染影響是最有利的。”
在過去幾年里，她們成功地將新方法應(yīng)用于考古遺存，其成果填補了人類研究中的一個重要空缺。2017年，付巧妹團隊采用其主導(dǎo)開發(fā)的古DNA捕獲技術(shù)成功獲得了四萬年前田園洞人的古基因組，發(fā)現(xiàn)田園洞人已呈現(xiàn)亞洲人的遺傳特征。這是中國發(fā)表的第一例人類古基因組，也是迄今東亞最古老的早期現(xiàn)代人基因組。
《科學(xué)》雜志評論稱，“該基因組填補了東亞在地理和時間尺度上的巨大空白。”
此外，付巧妹團隊基于東亞人群的大量研究，探明了不同古代東亞人群的遺傳特點，首次發(fā)現(xiàn)了其與世界其他地區(qū)人群之間的遺傳關(guān)系、相關(guān)人群的遷徙擴散模式以及環(huán)境適應(yīng)性遺傳變異情況，進(jìn)而勾畫出迄今最長時間尺度下東亞人群的動態(tài)遺傳圖譜，這對于重構(gòu)整個人類起源與演化歷史，無疑有著重要的學(xué)術(shù)意義。
《科學(xué)》《細(xì)胞》等雜志發(fā)表了系列成果并評論稱，該項研究業(yè)已“繪制出東北亞人群此消彼長的復(fù)雜歷史圖景”以及“早期農(nóng)業(yè)人群的遷徙擴散圖景”。
“現(xiàn)在的分子古生物學(xué)研究還包括古蛋白、古微生物組、表型組等技術(shù)，日新月異的科技不斷賦予古DNA新的活力，未來必將與大數(shù)據(jù)、人工智能、基因編輯等技術(shù)深度結(jié)合，這是多學(xué)科交融的必然。”付巧妹表示。
發(fā)揚光大，走到世界前列
祖先給我們留下了得天獨厚的遺產(chǎn)。近年來，我國的考古發(fā)掘工作取得了舉世矚目的成就，而科學(xué)技術(shù)在考古學(xué)領(lǐng)域的全面介入同樣碩果累累。可以毫不夸張地說，沒有發(fā)掘就沒有考古學(xué)，沒有科技也沒有考古學(xué)。
“雖然我國的考古成果受到特別關(guān)注，但必須清醒認(rèn)識到我們與國際上的差距：即我們的科技考古多為應(yīng)用研究，罕見基礎(chǔ)研究。”王昌燧表示。
他強調(diào)，我們現(xiàn)在肩負(fù)的重任就是要把科技考古發(fā)揚光大，而只有特別重視基礎(chǔ)研究，科技考古的水平才能有質(zhì)的升華，才能居于世界前列，否則，我們在方法上永遠(yuǎn)處于追趕態(tài)勢。
王昌燧提出，中國科學(xué)院應(yīng)該是揭示百萬年人類史、一萬年文化史和五千年文明史的主力軍。他表示，目前中國科學(xué)院的科技考古隊伍亟待整合，建議成立科技考古中心，以此來解決“單打獨斗”的局面，把從事考古的科研力量擰成一股繩，才可能承擔(dān)起歷史的重任。
對此，北京大學(xué)考古文博學(xué)院博雅特聘教授、教育部重點實驗室主任吳小紅表示贊同，“我們科技考古工作者，大多是自然科學(xué)知識背景，完全有能力從事相關(guān)基礎(chǔ)研究，然而，平時面對大量待處理的考古學(xué)具體問題，實在無暇顧及重要的基礎(chǔ)研究問題。”
她認(rèn)為，中國科學(xué)院成立科技考古中心，將相關(guān)的頂級科學(xué)家組織在一起，有計劃地針對重大考古學(xué)基礎(chǔ)性科學(xué)問題，展開深入探討，定能取得一系列重大成果。
與此同時，王昌燧還指出，考古學(xué)畢竟是一門實踐的學(xué)科，他呼吁由科技考古中心籌建若干科技考古工作站，類似于中國科學(xué)院在各地的觀察站，在那里開展具體遺址的考古勘查、發(fā)掘和研究，注意融入中國元素，為逐步建立、完善具有中國特色、中國風(fēng)格、中國氣派的考古學(xué)而不懈努力。
中國科學(xué)院老科學(xué)技術(shù)工作者協(xié)會第六期高端學(xué)術(shù)沙龍專家合影 主辦方供圖
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