科技手段如何助力文明探源

韋衍行

我們運用生物學、分子生物學、化學、地學、物理學等前沿學科的最新技術(shù)分析我國古代遺存，使中華文明探源有了堅實的科技分析依據(jù)，拓展了我們對中國5000多年文明史的認知。

中華文明探源工程是迄今為止中國規(guī)模最大的綜合性多學科參與研究人文科學重大問題的國家級研究項目，20多個學科、60多個單位的400多位專家學者直接參與其中?？萍际侄卧诳脊欧矫娴膽茫缤o考古學家安上了“望遠鏡”和“顯微鏡”。今天，一起來了解考古過程中運用的這些科技手段，如何助力中國考古事業(yè)打開歷史之門。

碳14測年

碳14年代測定法通過測定被測物中碳14與其衰變產(chǎn)物的比率，計算被測物的年代。

2015年，良渚古城外圍水利工程的發(fā)掘再一次震驚世界，地層學演化序列研究和碳14測年結(jié)果證實，該水利系統(tǒng)距今約有5000年歷史。研究人員對三星堆遺址近200個樣品進行了碳14測年，測年數(shù)據(jù)集中在公元前1131年至公元前1012年，除5號坑和6號坑年代稍晚之外，3號坑、4號坑、7號坑、8號坑的埋藏年代一致，為商代晚期。

遙感和地理信息系統(tǒng)

遙感，即利用現(xiàn)代電子、光學儀器遠距離探測、識別研究對象。地理信息系統(tǒng)是在計算機支持下，對空間地理相關數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示輸出，并運用地理模型分析方法，提供多種空間地理分析，為地學研究和決策服務的空間信息系統(tǒng)。

研究人員結(jié)合遙感和地理信息系統(tǒng)分析手段，聯(lián)合水利學科，確認了良渚古城外圍存在一個由11條壩體構(gòu)成的龐大的水利系統(tǒng)，控制范圍達100平方公里，距今已有5000余年，具有防洪、運輸和灌溉等綜合功能。

借助遙感考古，中國考古學家在絲綢之路西端突尼斯發(fā)現(xiàn)10處古羅馬時期考古遺存，揭示了古羅馬時期南線軍事防御系統(tǒng)的布局與農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

古DNA研究

古DNA是指在古代生物遺骸中殘存的DNA片段。通過古DNA，我們能夠直接觀察到古代個體的遺傳成分和基因的混雜模式，并用于比較過去人群與現(xiàn)在人群之間在譜系關系上的獨特信息，從而揭示人類演化過程中的細節(jié)。

科研人員通過大規(guī)模線粒體全基因組的捕獲，測序和分析，揭示了陜北地區(qū)石峁人群主要為本地起源，同時也證明了石峁文化與陶寺文化有關人群之間的母系遺傳聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，仰韶時代晚期到龍山時代，陜北地區(qū)人群遺傳結(jié)構(gòu)是連續(xù)的，這暗示石峁人群主要為本地來源；同時，石峁人群與黃河流域其他古代人群也具有一定的遺傳聯(lián)系。

釋光測年

自由電子在熱或光的激發(fā)下發(fā)生躍遷回到基態(tài)，多余的能量會以光子的形式釋放出來，稱為釋光。通過對釋光信號進行計量，并與周圍環(huán)境背景對比，進而達到測年的目的。

研究人員對良渚文化早期遺址——北村遺址設計了獨立的釋光測年程序。研究結(jié)果表明，在規(guī)范采樣及針對性測試條件下，釋光測年技術(shù)應用在埋藏陶器、燒土類受熱考古材料的年代學研究中具有高準確度的優(yōu)勢，并有望確定最后一次考古受熱事件，如祭祀、焚燒、烹煮等的高精度年代。

同位素分析

同位素分析是對元素同位素的組成和原子量測量的一種分析方法。

對河南偃師二里頭都邑祭祀坑與陜西鳳翔血池秦漢祭天遺址北斗坊馬坑出土動物骨骼的同位素結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，高等級祭祀活動所用動物犧牲呈現(xiàn)出了多樣化的飼養(yǎng)方式，而且北斗坊地點大多數(shù)馬牲生前曾被用粟類食物進行特殊飼養(yǎng)。商周王朝輝煌的青銅器鑄造技術(shù)獨樹一幟，青銅鑄造業(yè)耗費了巨大的銅錫鉛資源，但是作為青銅文化分布核心的中原地區(qū)恰恰是銅錫資源的匱乏區(qū)，鉛同位素分析方法為解決商周青銅器礦料來源提供了重要的線索。

蛋白質(zhì)組學

蛋白質(zhì)組，是指一個基因組、一個細胞或組織、一種生物體所表達的全部蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)組研究，是在整體水平上研究細胞、組織乃至整個生命體內(nèi)蛋白質(zhì)組成及其活動規(guī)律的科學。研究團隊發(fā)現(xiàn)，三星堆各坑內(nèi)有機物質(zhì)存在嚴重降解，但仍能檢測到豐富的有機物質(zhì)。其中，蛋白質(zhì)組學檢測到黃牛、野豬蛋白質(zhì)成分，結(jié)合商周時期祭祀特點，黃牛、野豬很可能被用作祭品。

小故事

勤

梁實秋

各行各業(yè)，凡是勤奮不怠者必定有所成就，出人頭地。唐朝開元年間的百丈懷海禪師，親近馬祖時得傳心印，精勤不休。他制定了“百丈清規(guī)”，他自己篤實奉行，“一日不作，一日不食”，一面修行，一面勞作?！俺銎隆钡臅r候，他躬先領導以為表率。他到了暮年仍然照常操作，弟子們于心不忍，偷偷地把他的農(nóng)作工具藏匿起來。禪師找不到工具，那一天沒有工作，但是那一天他也就真的沒有吃東西。

勤能補拙，勤能損欲，這還是消極的說法，勤的積極意義是要人進德修業(yè)，成為名副其實的萬物之靈。