考古研究與現(xiàn)代科技手段的應(yīng)用

文/李德金

考古研究與現(xiàn)代科技手段的應(yīng)用

文/李德金

編者按

開(kāi)展現(xiàn)代科技與考古文物相結(jié)合的科研工作，需要考古、文物及博物館等部門(mén)的大力支持，提供可靠器物測(cè)試數(shù)據(jù)。在擁有各時(shí)代古器物大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，鑒定古器物真?zhèn)渭澳甏膯?wèn)題也將迎刃而解。

考古學(xué)是歷史科學(xué)的一部分，以通過(guò)考古的調(diào)查、發(fā)掘獲得的古代遺跡和遺物等實(shí)物資料進(jìn)行研究?？脊艑W(xué)研究依靠地層學(xué)、類(lèi)型學(xué)、年代學(xué)等方法，結(jié)合古代文獻(xiàn)、口頭傳說(shuō)、民族學(xué)、民俗學(xué)的資料進(jìn)行綜合研究，填補(bǔ)文字歷史的空白，恢復(fù)古代歷史的面貌。

考古學(xué)在運(yùn)用考古的方法和手段的同時(shí)，必須結(jié)合自然科學(xué)的方法和手段進(jìn)行研究。20世紀(jì)以來(lái)，考古學(xué)結(jié)合自然科學(xué)的多種學(xué)科進(jìn)行研究已取得了巨大成果。例如，用人類(lèi)學(xué)的方法對(duì)古代人類(lèi)骨骼的鑒定；用醫(yī)學(xué)對(duì)古尸的解剖分析；用天文學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等知識(shí)對(duì)古人類(lèi)的生存環(huán)境、氣候變遷、地理?xiàng)l件等的研究；用動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)的知識(shí)了解與古人共存的動(dòng)物群、植物種植情況及遺跡、遺物的時(shí)代等問(wèn)題。

國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目—夏商周斷代工程，運(yùn)用高科技手段，結(jié)合考古調(diào)查發(fā)掘資料進(jìn)行研究已經(jīng)取得了巨大成果。隨著自然科學(xué)的發(fā)展，運(yùn)用高科技鑒定遺跡、遺物的時(shí)代，使古遺跡、遺物的時(shí)代更為科學(xué)可靠，已是當(dāng)前考古學(xué)上的重要課題。20世紀(jì)50年代以后，在考古學(xué)上已采用了碳14年代斷代法，物理性能、化學(xué)元素分析測(cè)試，熱釋光鑒定，古地磁鑒定，微量元素測(cè)試鑒定等方法，但除碳14及理化測(cè)試方法較為普及應(yīng)用外，其他方法運(yùn)用還是偏少。

考古學(xué)發(fā)掘出土的遺物中有石器、陶器、玉器、銅器、鐵器、金銀器、骨器、木器、漆器、琉璃或玻璃器、瓷器等許多品種，除石器、玉器、骨器、木器是利用自然物質(zhì)進(jìn)行人類(lèi)的勞動(dòng)加工而成外，其余各種器物都是人類(lèi)在實(shí)踐中將自然物質(zhì)經(jīng)過(guò)火與水的加工、鑄造、提煉而成。具有不同的物理和化學(xué)因素。而各種遺物的自然物質(zhì)也有產(chǎn)地、品種的區(qū)別，必須借助有關(guān)學(xué)科來(lái)探討其來(lái)源。以往，對(duì)古代遺物的研究，除遺物本身有紀(jì)年外，對(duì)于大量沒(méi)有紀(jì)年或沒(méi)有共出品上有紀(jì)年可參考的器物，學(xué)者們僅從器物的外表及造型、胎釉、紋飾、尺寸、重量等方面進(jìn)行研究比較，并總結(jié)出各時(shí)代器物特征的規(guī)律。這對(duì)于辨別古器物的真?zhèn)魏蜁r(shí)代是寶貴的經(jīng)驗(yàn)，值得學(xué)習(xí)。但是，對(duì)古器物的研究光憑外表的觀察是不夠的，必須探索了解其內(nèi)涵，只有通過(guò)對(duì)器物外表及內(nèi)涵相結(jié)合的研究，才能更全面、正確地反映古器物的性質(zhì)、時(shí)代、產(chǎn)地、燒制工藝等有關(guān)問(wèn)題。

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毋庸諱言，目前對(duì)古器物的測(cè)試方法還存在著很多問(wèn)題，比如，在進(jìn)行理化測(cè)試常量元素分析中，需破壞部分器物，而對(duì)于古代遺物，由于其不可再生的特性而不允許破壞，這就限制了對(duì)許多重要的、完整的遺物，尤其是傳世遺物的測(cè)試。

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20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著高科技的發(fā)展，運(yùn)用高科技進(jìn)行考古學(xué)研究已成為現(xiàn)實(shí)。澳大利亞籍華人收藏家寧志超先生收藏的一對(duì)青花云龍紋象耳瓶，由于國(guó)內(nèi)的古陶瓷專(zhuān)家對(duì)該瓶的真?zhèn)渭澳甏庖?jiàn)不一，寧先生將這兩件青花大瓶進(jìn)行了多種現(xiàn)代科技的測(cè)試。如澳大利亞五龍崗大學(xué)的熱釋光測(cè)試，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所對(duì)胎質(zhì)的常量元素分析，上海復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所用PIXE法（質(zhì)子激發(fā)X射線(xiàn)熒光分析）對(duì)器物的胎、釉及青花分別進(jìn)行了常量元素和微量元素的分析測(cè)試，中國(guó)科學(xué)院高能物理所北京同步輻射實(shí)驗(yàn)室用對(duì)撞機(jī)同步輻射，X射線(xiàn)熒光無(wú)損分析及毫米束X射線(xiàn)熒光分析技術(shù)分別對(duì)該瓶的胎、釉、青花料進(jìn)行了測(cè)試。同時(shí)，又將元大都發(fā)掘出土的兩件青花瓷器進(jìn)行了同樣的X射線(xiàn)熒光無(wú)損分析，兩件大瓶的分析結(jié)果及數(shù)據(jù)由寧志超先生撰文公布，《人民日?qǐng)?bào)》海外版1997年2月14日第7版和1998年5月29日第8版已分別將部分測(cè)試結(jié)果刊登，結(jié)論為兩件青花瓷瓶測(cè)試數(shù)據(jù)與元青花的數(shù)據(jù)相似或接近，應(yīng)是元代器物而非仿制品。這是第一次全面系統(tǒng)地采用高科技方法對(duì)古器物測(cè)試取得的成果，意義深遠(yuǎn)且重大。

測(cè)試的元大都兩件青花瓷器均出土于元代遺址內(nèi)，一件是青花云龍紋高足碗，出土于雍和宮后元代居住遺址內(nèi)，其形制為尖唇撇沿，腹壁上收下微鼓，碗內(nèi)底平，下為柱形高圈足，足柄呈竹節(jié)狀，上有凸弦紋5道，足底稍外撇。胎色潔白，質(zhì)細(xì)硬，碗身施滿(mǎn)釉，釉色青白，足底無(wú)釉，足內(nèi)壁部分有釉。其制作方法為分段輪制后釉接成型。碗內(nèi)外用青料繪花紋，沿下有卷枝紋帶，內(nèi)底心有火焰形寶珠及一圈弦紋，碗外壁繪游龍一條，龍身披鱗飄須，龍足為三爪，器物已殘破，龍首殘缺?？趶?1厘米，通高9.8厘米。該碗與明初洪武四年（1371年）汪興祖墓內(nèi)出土的高足碗的形制及紋飾相同，應(yīng)是元代晚期的器物。另一件青花小罐蓋出土于西直門(mén)里后英房元代居住遺址內(nèi)，共出的青花瓷尚有觚形瓶、葵花口折沿松竹梅紋盤(pán)及破碎的青花罐及碎片等。此件青花小罐蓋的形制為扁圓形，直沿，內(nèi)槽口，蓋面呈弧形，中為笠帽形蓋紐，胎白質(zhì)硬，青白釉泛灰，蓋內(nèi)無(wú)釉，無(wú)釉處氧化后呈朱紅色。蓋面用青料繪串枝梅花一株，紐頂亦繪有花瓣，輪制釉接。蓋徑8厘米，高4厘米。亦為元代晚期器物。根據(jù)測(cè)試，元大都青花瓷的青花化學(xué)成分具有高鈣低鉀、低錳高鐵及含微量元素砷的特點(diǎn)，青花與白釉中都有很低的鋅鐵比。這些測(cè)試成果與已經(jīng)發(fā)表的元大都另一件出土青花瓷器的常量元素分析的結(jié)果相同。元大都青花瓷成分的這些特點(diǎn)與兩件青花大瓶所測(cè)試的數(shù)據(jù)也基本相同。

在元大都遺址內(nèi)共出土19件青花瓷器，分屬碗、盤(pán)、盞及盞托，高足杯、扁壺、觚形瓶、罐、罐蓋、小玩具等10種類(lèi)型，加上在全國(guó)已發(fā)現(xiàn)的窖藏及墓葬中出土的大批青花瓷器，其品種、數(shù)量足以反映元代青花瓷的燒造水平及產(chǎn)銷(xiāo)盛況，若能選擇有代表性的器物進(jìn)行無(wú)損測(cè)試，積累大量數(shù)據(jù)，將對(duì)今后發(fā)現(xiàn)的任何元代青花瓷的鑒定提供可靠的科學(xué)依據(jù)，而不必光憑外表印象去鑒定，并為某些器物的真?zhèn)味鵂?zhēng)議不定。

在應(yīng)用高科技方法對(duì)古器物進(jìn)行無(wú)損測(cè)試時(shí)，應(yīng)同時(shí)有地層可靠或年代可靠的同類(lèi)器物的數(shù)據(jù)與之比較。因此開(kāi)展現(xiàn)代科技與考古文物相結(jié)合的科研工作，需要考古、文物及博物館等部門(mén)的大力支持，提供可靠的器物測(cè)試數(shù)據(jù)。在擁有各時(shí)代古器物大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，鑒定古器物真?zhèn)渭澳甏膯?wèn)題也將迎刃而解。

利用科學(xué)體系知識(shí)對(duì)古代遺跡與遺物進(jìn)行微觀研究和宏觀研究，把靜態(tài)研究與動(dòng)態(tài)研究結(jié)合起來(lái)，以多種學(xué)科相互交叉的方式，將整個(gè)考古學(xué)研究提高到新的高度已是迫在眉睫。

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