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选准方向,筚路蓝缕,终有所成

  • 创建时间: 2013-09-05

来源:《中国文物报》2013-8-2 悦读

   

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

数十年以来,不同学科之间的交叉融合往往导致重要的学术或学科生长点。考古学无疑属于社会科学,然而,多年的实践表明,许多遗物或遗迹光凭考古学自身的技术和方法,不能穷尽其中蕴含的、甚至是十分重要的信息。考古学的无穷魅力,引起一大批自然科学家的浓厚兴趣,他们将自然科学不同学科的分析技术和方法应用于考古学研究之中,解决了原先的疑难问题,有效地推动了考古学的发展。随着科研成果的积累和研究队伍的形成,一门新的学术领域应运而生,欧洲学者称之为Archaeometry,汉文直译为古物测定学或古物度量学,北美学者则常采用Archaeological Science一词,即考古科学,而国内学界一般称为科技考古学。如今,人们越来越深刻地认识到,这是一个前景广阔、潜力无限的学术领域。1985年,王昌燧先生结束坎坷生活转为教员后,便毅然决然地投身于这一新兴的科研领域。

万事开头难,选题即为科研的开头之难。不难理解,对于届时尚未入门的王昌燧而言,选题尤为困难。本着扬长避短的原则,将“黑漆古”铜镜表层结构的探索作为他投入科技考古研究领域的切入点,借以发挥其物理学背景的优势。经过几年的努力,利用当时我国最先进的仪器之一 高分辨透射电子显微镜,终于证实该表层物质为SnO2纳米晶体膜,相关论文发表在国内外重要刊物上,在物理、材料和文物考古界皆产生了较大反响。

“黑漆古”铜镜成果的发表,奠定了王昌燧科技考古研究的基础。之后,王昌燧先生率领他的科研团队“驰骋”于科技考古这个新兴的科研领域,孜孜以求20余年,将自然科学中多个学科的研究方法和多种技术应用于科技考古之中,发掘出了丰富的“潜藏”于古物之中的信息,为传统考古学和人类的知识宝库增添了新的内容,所有成果皆陆续以论文和科普文章的形式贡献给广大读者。今年,又择其要者编著《科技考古进展》一书,由科学出版社出版,以飨读者。

虽然我和王先生的研究领域相距甚远,但我们有着共同兴趣,即都在“古”字上做文章。认真读了他的这本书,确有不少收获,因此愿意不揣鄙陋向读者推荐。

《科技考古进展》一书涉及科技考古诸多方面,限于篇幅,这里仅介绍一些意义相对重要的成果。首先为陶瓷科技考古。以往没有人对陶器和瓷器下过经得起推敲的定义,关于陶和瓷的定义基本相同,都说是:黏土加水捏塑而成,极为粗糙。王先生第一次从陶瓷的烧成过程,给出了科学的定义。例如:陶器在烧成过程中,先后有吸附水、晶间水的逸出,但这些都是可逆过程,黏土没有发生“质”的变化,当温度升高到一定程度,黏土中将形成结构水并逸出。结构水原本不是水,是硅酸盐的化学键打破后,氢和氧结合形成的水,而结构水形成至完全逸出的温度大约为400-600,相应的,这一过程就是黏土陶化的过程,根据这一点,将陶器的烧成温度定在600以上。同理,从黏土烧成过程中的玻璃化和一次莫来石形成的角度定义了瓷器,不仅更为科学,而且纠正了以往的谬误。他采用微量元素聚类分析,特别是显微粒度和瓷釉助熔剂的定量分析等手段,较为全面地分析了不同出土地点的原始瓷,其结论皆支持我国原始瓷的产地多源说”,使这被学界“打入冷宫”的观点重新获得了新生。该结论暗示,自商周至北朝,我国北方瓷器应有相对独立的发展过程。

其次为冶金科技考古。众所周知,中国冶金技术的起源始终是学界关心的热点问题。有关这一问题,主要存在两种截然不同的观点:西来说和本土说。王昌燧和他的博士研究生凡小盼采用固态还原法和熔融法,通过模拟制备,获得块状黄铜和熔融黄铜,并且将这两种黄铜与姜寨出土黄铜片在上海同步辐射装置(简称上海光源)进行微束X射线荧光对比分析,结果证实姜寨黄铜片为固态还原工艺获得。有关资料表明,姜寨黄铜略早于西方最早的人工冶炼合金砷铜,故据此推断中国的冶金技术与西亚的冶金技术之间,没有特殊的承继关系,即中国的冶金技术应为独立起源。

食谱分析是生物考古的重要领域。迄今为止,北京周口店田园洞人类化石可视为欧亚大陆东部最早现代人。王先生团队的胡耀武教授选取该遗址的人骨和动物骨骼以及相邻东胡林新石器早期遗址的鱼骨,利用CNS稳定同位素分析,探索了田园洞古人的食物来源及生存方式,结果表明,淡水类资源,如鱼类等,在田园洞古人的食物中占据颇为主要的地位。

近年来,中国的农业考古日益红火,而植硅体分析是农业考古的重要研究手段,它可以帮助人们了解该地该时生长着哪些植物,进而探索该地该时的植被以及古代农业发展的历史。然而,其鉴别的主观性、某些形态的不确定性,特别是具体形态统计和参数测量的实际困难,皆严重制约着植硅体分析的有效应用与发展。王先生团队的吴妍博士利用扫描电镜,选准安徽何郢商周遗址出土炭化稻的双峰乳突,拍摄出两张具有明确转角关系的平面照片,借助三维重建analysis软件,获得该双峰乳突的三维图像。经对比实测数据,表明基于三维图像的计算数据可信、方法有效。这一方法的突出优点是,明显提高了统计与测量的速度,降低了植硅体分析的随意性,使植硅体分析规范化、系统化。

至于该书介绍的古代玉器、建材、盐业和残留物等内容,读者可细细品味,这里不再赘述。总之,对于相关专业的学者和研究生,《科技考古进展》是一本充满最新成果的专业教材,而对于文物爱好者而言,也应该能从中获取知识、激发兴趣。“他山之石,可以攻玉”,不同学科之间的研究方法和思路常有相通之处,相信细心的读者还能够从中体味到一些科研规律,并将其应用于相关研究领域之中。