科技考古，銜接過去與未來

刁艷杰

自中國考古學誕生伊始，給文物“上戶籍”——對每一件文物進行細致的編號和信息采集，就成了考古工作的標配。過去，受技術限制，每一件文物的“戶籍”信息有限。20世紀90年代，電子全站儀的使用將這一限制大大縮小。

電子全站儀是近年來在考古工作中使用的一種新型測繪儀器，可采集水平角、豎直角、傾斜距離三種基本數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部微處理器計算，可得到坐標、方位角、高差等數(shù)據(jù)。電子全站儀的使用方便、精準，也帶來了考古工作思路的轉(zhuǎn)變。而今，更為先進的實時動態(tài)載波相位差分技術（RTK），作為現(xiàn)代考古常用的GPS測量方法，可以實時提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，達到較高的精度?？脊殴ぷ髡咴谡{(diào)查勘探中使用RTK可以獲取每一個遺跡的精確坐標，并對遺址地形地貌進行準確測量。

平度市小光頂墓地出土的彩繪車馬出行俑，是青島乃至膠東半島地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的彩繪兵馬俑?！靶」忭斈沟氐陌l(fā)掘，是高科技、新技術運用到考古工作中的一次成功實踐。”青島平度市博物館副館長曲濤說，“考古需要大地測量，過去工作人員經(jīng)常使用皮尺、指南針等，需要多人配合，勞動強度大，精度低。RTK的運用讓平面測量精度可以達到厘米級，可單人操作，工作質(zhì)量和效率大大提高?！?/p>

先進理念和科技帶來的，不僅是讓探測更加精準，也讓探測變得更加高效。無人機技術的發(fā)展就惠及了考古工作。過去想要獲得一張整個遺址的平面照片是相當困難的，要么架梯子拍，要么登上腳手架，有時甚至需要考古人員坐進挖掘機的鏟斗中，被舉上高空拍攝。如此費時費力，所獲得的平面圖卻很難獲得正投影，無人機測繪技術很好地解決了這一問題?！坝脽o人機和RTK結合，可以制作精度極高的平面圖像，包括全景、探溝、周邊環(huán)境等，一覽無余，資料采集更加詳盡科學，為周邊環(huán)境分析和墓葬形制研判提供了可靠的資料?！鼻鷿榻B說。

對于大型遺址，考古人員可以采用無人機系統(tǒng)迅速完成大范圍的數(shù)據(jù)采集，結合photoscan軟件，自動進行全方位的3D渲染，進而在電腦上顯示出逼真的3D模型?！耙郧叭绻氆@得一個遺址的三維模型，需要請專門的公司來進行繪制，費用動輒幾十萬甚至上百萬元。現(xiàn)在有了新技術的加入，方便快捷又節(jié)省成本。”山東省文物考古研究院張溯介紹說。

走進山東的考古發(fā)掘現(xiàn)場，一座座“考古大棚”惹人注目。“這相當于給考古發(fā)掘現(xiàn)場建了一個保護罩。大棚的搭建一方面是為了保護文物，另一方面是讓工作不再受天氣影響。過去一但有雨雪就必須停工，影響工作進程?，F(xiàn)在無論風吹日曬，考古發(fā)掘工作都能順利地按計劃進行?！睆埶萁榻B說。

考古發(fā)掘并非只是簡單的“挖寶”，更是對文化的保護與傳承。這些“沉睡”了數(shù)千年的文物，所處地下封閉性好，其空間內(nèi)的氧氣在長期的耗氧細菌的代謝活動中被消耗無幾，并且溫度較低，而文物又常常被濕潤泥土覆蓋，所以能長久保存。文物發(fā)掘出土后會因為溫度、濕度、二氧化碳等環(huán)境因素的變化而變化，比如顏色、質(zhì)地等。所以，發(fā)掘中對環(huán)境的控制和發(fā)掘后對文物的保護就變得尤為重要。

沂水跋山遺址是2020年7月新發(fā)現(xiàn)的一處舊石器時代中期曠野遺址。今年4月底經(jīng)國家文物局批準后開展搶救性發(fā)掘。遺址文化遺物、遺跡十分豐富，是目前山東地區(qū)發(fā)現(xiàn)的為數(shù)不多的具有原地埋藏的舊石器時代遺存，對于建立中國東部舊石器時代中期文化序列，論證中國—東亞人類的連續(xù)演化，研究當時人類的技術特點、生產(chǎn)生活方式和生存環(huán)境背景，具有重大價值與意義。山東省文化和旅游廳廳長、省文物局局長王磊強調(diào)：“要盡快推進跋山舊石器工作站的修繕和遺址發(fā)掘區(qū)的考古方艙建設，為下一步考古發(fā)掘和研究工作的順利開展提供保障?！笨脊欧脚撌墙陙砜脊殴ぷ髡叩男隆吧衿鳌薄７脚搩?nèi)空氣智慧調(diào)控系統(tǒng)讓艙內(nèi)的溫度、濕度可調(diào)可控，甚至可以密切跟蹤艙內(nèi)的二氧化碳、二氧化氮含量，隨時進行空氣凈化，給出土文物最佳保護環(huán)境。

與此同時，每個方艙里還將配備發(fā)掘平臺，并設置有多功能考古操作系統(tǒng)，采用了平行桁架、自動化載人系統(tǒng)等裝置，實現(xiàn)出土文物調(diào)運的功能。據(jù)介紹，考古人員進入方艙要“全副武裝”，工作平臺可以像吊籃一樣讓穿著防護服的考古人員在發(fā)掘坑內(nèi)懸空作業(yè)，以此避免坑中的文物和填土受到污染。

讀懂隱藏在遺跡、遺存背后的“密碼”，實現(xiàn)與過去的跨時空對話，是考古工作的重要目的之一。在這一方面，科技更是有著不可思議的“魔力”。通過科技手段可以對某些肉眼看不到的特定對象進行探測、測試和分析，按照科學的依據(jù)提出科學結論，比如年代測定、古DNA研究、同位素研究和有機殘留物分析等，也可以通過多種學科、技術與方法，對與古代人類活動相關的自然環(huán)境等得出比較客觀的推測或結論，發(fā)掘出古代遺物、遺跡中的“潛信息”，從而獲得研究考古學問題的新視角。

山東省文物考古研究院、山東大學等單位的植物考古、動物考古研究團隊，近年來通過細致系統(tǒng)的動、植物考古研究工作，已逐漸建立起了海岱地區(qū)從后李文化時期至漢代的農(nóng)作物、家養(yǎng)動物和野生動植物數(shù)據(jù)體系，涵蓋粟、黍、稻、小麥、大麥、大豆等多種農(nóng)作物，家養(yǎng)豬、牛、羊、狗等多種馴化動物，以及廣譜系野生動植物種類。今后還將通過更加細致系統(tǒng)的動、植物考古工作，完善海岱地區(qū)動植物考古數(shù)據(jù)庫。

除了對動植物的考古研究，通過一系列高科技手段，山東省考古工作者揭示了9500年以來山東古代人群母系遺傳的歷史；通過對山東傅家遺址的23座墓葬進行古DNA分析，為古代聚落社會性質(zhì)及組織形式提供了證據(jù)；環(huán)境考古與地學考古的發(fā)展，將地球科學的手段與方法應用于考古材料的理解和研究，對我們生存環(huán)境的演變與早期國家起源的研究具有重要意義。

借助這些與時俱進的科技手段，考古工作將過去與未來更好地連接起來，為人們講述更加真實生動的歷史，幫助人們從不同角度來理解人類目前的處境，告訴人們在奔向未來的過程中所蘊含的種種機會，更讓現(xiàn)代考古跑出了“加速度”。

郭曉娟

Since the inception of Chinese archaeology， “Registering” cultural relics—meticulously numbering and collecting information about every cultural relic has become a standard part of archaeological work. In the past， restricted by technology， the “Registration” information of each cultural relic was limited. In the 1990s， the use of electronic total stations greatly reduced these restrictions.

Nowadays， more advanced Real-time Kinematic （RTK） technology， as a common GPS measurement method in modern archaeology， can provide the three-dimensional positioning result of an observed station in a specified coordinate system， and reach centimeter-level accuracy. For large sites， archeological workers can use a drone system to rapidly complete a wide range of data acquisition， and combine it with photoscan software to achieve fully automatic 3D rendering， and to display lifelike 3D modeling on computers. It is convenient， rapid and cost-effective.

Archaeological shelters have become new “Superb Tools” for archaeological workers in recent years. In a shelter， the intelligent air control system can adjust and control the temperature and humidity， closely monitor the content of carbon dioxide and nitrogen dioxide， and constantly purify the air to provide the best protective envi- ronment for unearthed relics.

Some specific objects invisible to the naked eye can be detected， tested and analyzed by scientific and technological means， and scientific conclusions can be drawn on a scientific basis， e.g. dating， ancient DNA research， isotope research， and organic residue analysis. Besides， a variety of disciplines， techniques and methods can be used to reach objective conjectures or conclusions on the natural environment associated with ancient human activities， and unearth the“Potential Information” within ancient relics and ruins so as to obtain a new perspective on the study of archaeological problems.