遥感、电子制图、元素和同位素分析、DNA分析.近年来，随着西汉考古发掘、“丹东一号”沉船、张遗址的发现，科学技术与考古的联系越来越紧密。正如考古学家在业内达成的普遍共识——技术的运用程度和效果，已经成为衡量一个国家考古研究水平的极其重要的标尺。
从1965年中国第一个碳14测年实验室的建立，到本世纪以来“中华文明探测工程”的组织实施，经过几十年的探索和积累，中国科技考古研究经验不断丰富，学科地位和学术价值日益得到认可。各学科联合研究的机制也得到建立和完善。
有哪些高科技「神器」在帮助当代考古？让我们一起揭开科技考古的神秘面纱。
数字考古学
跳跃在你面前的真实的现在。
数字考古是近年来提出的新概念，即在计算机技术的支持下，将现代测绘、遥感、三维重建、地理信息系统、虚拟现实、数据库、网络等技术集成于考古研究中，充分收集和利用考古遗址的各种空间信息，进行综合分析和研究。
在江西南昌西汉墓葬的考古发掘中，这种复合技术和综合手段得到了充分的应用。在调查发掘的前期，采用了地球物理勘探、GPS定位、电子全站仪网络测控、全球地理信息系统(GIS)记录等大量科技手段，将调查数据完全信息化，初步建立了侯海印国遗址地理信息系统。据侯海印墓考古发掘的领队杨军介绍，此次考古发掘的前期工作主要采用模型机和无人机相结合的方式进行。整个场景影像由航拍和激光扫描形成，相当于它的“卫星影像图”。
在挖掘过程的每一个时间节点，都用3D技术进行扫描、测绘和记录。杨军介绍了当时的发掘现场：“从海王墓中出土了很多漆器。漆器必须立即提取，否则暴露在空气中会被氧化。三维扫描技术可以在几个小时内采集所有的工作信息，采集后可以立即提取，而传统的挖掘方式要等七八天才能提取。”同时，为了保证信息万无一失，墓顶长期设置高清延时摄像头，每5分钟自动拍摄一次，可以还原发掘的整个动态过程。
探测队绘制的“江口申银”遗址河床基岩模型
回顾2017年全国十大考古新发现之一的“江口申银”，四川彭山江口古战场遗址(即张申银遗址)，当时给人印象最深的发掘方式就是“科技感”。面对单个文物几何尺寸小、文物分布分散、规律复杂的现状，电子科技大学信息地球科学研究中心研究团队采用综合探测方案，在遗址区进行了“CT”扫描测试，绘制了“3D藏宝图”。团队负责人周军说：“我们探测文物分布区域，预测文物富集的有利地段，绘制河床的基岩结构图，也就是在水环境中做地下的‘CT’。在发掘过程中，工作人员还利用全站仪精确定位了水上文物的坐标，利用三维成像和航拍技术采集文物信息，并在现场配备了文物流动医院，对立即出水的文物进行保护。”
据报道，电阻率成像，两栖地质
“通过对新石器时代和夏商周时期许多遗址的碳十四(C14)年代测定，特别是对许多重要遗址的一系列有针对性的碳十四年代测定样品，构建了中国新石器时代和夏商周时期的年代框架，为深入的考古研究提供了时间尺度。”复旦大学科技考古研究院院长景源说。
新石器时代最重要的标志是农业的出现，从狩猎采集到稻作农业的过渡是国际考古界研究的重点。湖南道县玉蟾岩遗址出土了距今12000年的水稻，具有栽培稻的一些特征。“在发掘过程中，我们通过各种技术手段获取信息，对当时的稻作进行了全面的研究。通过碳十四年代测定，我们确定了6300年前稻田的年龄。”湖南省文物考古研究所所长、研究员郭卫民说。
事实上，年代测定法已经从最初的14世纪的碳年代测定法，发展为更加多样、准确、前沿的因地制宜的方法。
例如，法国权威杂志《人类学》刊登了陕西省考古研究所研究员、南京师范大学教授沈、美国普渡大学教授达里尔格兰杰、南非威特沃特斯兰德大学教授凯瑟琳满库的论文《西侯度遗址26Al/10Be等时线埋藏年代：中国北方最早人类聚居地的证据》。本研究采用Al-Be同位素比值法对近年来在山西芮城西后渡两处旧石器时代遗址采集的样品进行了埋藏和年代测定。结果表明，西后渡遗址的同位素年龄约为243万年前。这一研究成果的发表，为东亚最早的人类提供了新的证据。
"年代测定对考古研究具有重要意义."王怡仁解释说，地质年代有一个天然的“计时器”——同位素。2Al/10be铝铍埋藏测年是一种新的测年方法，其基本原理是宇宙射线撞击地球表面物质，引起核反应产生放射性核素。通过加速器质谱(AMS)分析了铝铍(26Al/10Be)的同位素比率，以获得该遗址的埋藏年龄。测量的对象是应时。只要测定出土层位中应时颗粒中铝和铍的含量，就可以推算出它们埋在地下的时间。
与以前成熟但只能在火山地质环境下使用的钾相比。
氩同位素测年法，铝铍埋藏测年可以有效应用于早期古人类遗址的年代测定。“243万年，这一测年数据，使西侯度遗址的石器，成为欧亚大陆目前所见最早的、有同位素测年证据支持的古人类遗迹。”王益人说。植物考古：
探究一粒粟背后的沧海世界
“通过植物考古研究，对于粟、黍、水稻、小麦和大豆等主要农作物的起源和出现的时间、地点都有了全面的认识。”袁靖说。
例如，科学家在距今1万年左右的北京东胡林遗址，用浮选法找到炭化黍粟颗粒，是考古发掘浮选出土的年代最早的粟和黍实物。河北磁山遗址窖穴植物灰化样品中发现了年代类似的黍植硅体。河北省徐水县南庄头遗址（早于距今1.1万年）和北京东胡林遗址出土的陶片或石器上，发现具有驯化性状的粟淀粉粒所占比例在持续增加。由此可见，华北旱作农业起源的时间应在1万年之前。
中国科学院大学人文学院考古学与人类学系教授杨益民举例，茶是中国最先利用的饮品之一。通过植钙体、咖啡因和茶氨酸分析，鉴定西藏阿里象雄时期距今约1800年的故如甲木寺遗址和西安距今约2100年的汉代阳陵出土腐烂炭化植物为茶叶，是目前为止发现的世界上最早的茶叶实物，为长距离的茶叶贸易提供了实证。大麻是五谷之一，但在西域有不同的使用方式。距今约2400年的吐鲁番盆地加伊墓地，若干整株大麻被作为“裹尸布”覆于死者身上；生物标记物分析表明，距今约2500年的帕米尔高原东部塔什库尔干地区，先民在葬礼中会在木质火坛中焚烧并吸食大麻。葡萄起源于西亚，在距今约2500年的吐鲁番洋海墓地，植物考古学家用木材解剖方法鉴定了中国最早的栽培葡萄藤，为葡萄东传的时空路线提供了线索。
有机残留物分析：
“潜信息”释放的文化密码
“科技考古的优势就在于能够发掘出古代遗物遗迹中的‘潜信息’，进而获得研究考古学问题的新视角。”西北大学文化遗产学院副院长、教授温睿说。
国际知名考古学家、美国斯坦福大学东亚语言与文化系教授刘莉和她的团队对西安米家崖仰韶时期尖底瓶及陶罐、漏斗等陶器组合物进行研究，对陶器内部残留物进行淀粉粒的显微观察，发现部分淀粉粒有缺坑、变形和糊化等损伤迹象，并进行模拟酿酒实验，验证这些迹象与酿造过程中淀粉粒的损伤特征类似，同时在残留物里发现了谷物谷壳上特有的植硅体，通过进一步化学分析检测出草酸，可能来源于草酸钙（啤酒石），这是谷芽酒酿造时产生的副产品，并推测原料为黍、大麦、薏米和块茎类作物混合而成，首次对我国尖底瓶等新石器时期陶器功用进行科学分析，揭示了5000年前中国先民就已掌握谷芽酒酿造配方的事实。
借助科技考古研究，学者们还发现了更早的酿酒证据。宾夕法尼亚大学教授麦戈文和他的团队对河南舞阳贾湖新石器遗址出土的陶器碎片残留物进行科学分析，检测出残留物中含有酒石酸，且残留物的化学成分与现代稻米、米酒、葡萄酒、蜂蜡、葡萄丹宁酸以及一些古代和现代草药所含的某些化学成分相同，其中还包含有蜂蜜和山楂的化学成分，从而推测这些陶器曾经盛放过以稻米、蜂蜜和水果为原料混合发酵而成的酒饮料。
“这些研究不仅揭示了陶器的使用功能，而且把中国的酿酒史提前到了9000年前，从而确认了中国是世界上最早酿酒的国家之一。不仅如此，科技分析还表明，中国一直以来都有以粮食为主要原料酿酒的技术和传统，在漫长的时间里，形成了中国的粮食酿酒特色。”温睿说。
2021年1月20日《中国文化报》
第7版刊发特别报道
《有了这些“黑科技”，
考古难题迎刃而解》
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来源： 中国文化报
