張晴丹：科技為考古插上騰飛的“翅膀”
點擊： 作者：張晴丹 來源：中科院之聲微信號 發布時間:2023-12-19 09:44:32
“進化論催生了考古學，地質學和生物學激活了考古學，而如今現代科技的全面介入，促進了考古學的飛速發展，使之從‘冷門絕學’升華為‘熱門顯學’。”近日，在中國科學院老科學技術工作者協會第六期高端學術沙龍上，中國科學院大學考古學與人類學系教授王昌燧如是說。
確實，隨著基于自然科學的各類技術在考古研究中有效應用，對于考古學而言，科技考古已成為和考古發掘同等重要的基石，“手鏟釋天書”也因之失去原初意義。
科技是考古學的重要推動力
1949年美國科學家利比建立的碳十四測年方法，使考古學發生了革命性變化，使其從定性描述升級為定量表述的學科。絕對年代的準確測定，有力推動了環境考古、陶瓷考古、冶金考古等考古學各類分支的發展。
“科技是考古學的重要推動力。”王昌燧說。一輩子從事科技考古的他，見證了我國科技考古獨特的發展歷程。他表示，最近40年，中國的科技考古已逐漸成為世界科技考古的熱點。
國際上，早期的科技考古主要聚焦于無機文物的起源、工藝和礦料來源。得益于黨和政府的重視以及得天獨厚的考古遺存，早在20世紀80年代，我國的陶瓷考古和冶金考古水平已穩居世界前列。
20世紀90年代以來，同步輻射光源等大科學裝置不斷助力文物考古的前沿研究，產出了一系列具有重大國際影響的成果。
進入21世紀后，一方面，中國科學院地質與地球物理研究所研究員呂厚遠關于粟、黍和狗尾草植硅體的清晰鑒別，使我國粟作農業考古和稻作農業考古成為國際研究熱點；另一方面，有機化學和生物化學分析方法的推廣應用為考古學打開了一片新天地，展現出喜人的前景。其中，蛋白質組學方法尤其受到科技考古專家青睞，其在有機殘留物分析方面的應用，總能給人驚喜。
中國科學院大學考古學與人類學系教授楊益民系統開展了有機殘留物分析工作，特別是利用脂肪酸單體碳同位素分析對農牧交錯帶形成和發展的探討，有助于揭示華夏文明的演變。
工欲善其事，必先利其器。如今，呈百花齊放態勢的科技考古手段，正全方位“武裝”考古學者，使他們解析歷史謎團的能力大幅提升。
古DNA技術給人類起源和遷徙研究帶來福音
王昌燧指出，古DNA技術的問世，有力推動了人類起源和遷徙的研究，相關重大成果的捷報頻頻傳來。
考古學主要研究人類的發展史，顯然，唯有多學科協作，方能探討這一極其復雜的體系。而古DNA研究則是探索人類起源、進化和遷徙的關鍵手段。
“2008年之前，人們尚無法明確區分后來人的污染和當時人類的DNA，人類演化研究相對罕見。高通量技術出現之后，通過一系列技術補丁的開發，古DNA研究在近20年里迅速發展，并為人們提供了許多新的知識。”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹說。
今年，付巧妹團隊結合大型文庫建設和機器自動化，評估了背景微生物的影響。“目前我們在擴展相關微生物的研究，通過一系列實驗方案的評估和研究，我們發現采用某種方案對于減少外源DNA污染影響是最有利的。”
過去幾年里，付巧妹團隊成功地將新方法應用于考古遺存，相關成果填補了人類研究的空白。2017年，付巧妹團隊采用其主導開發的古DNA捕獲技術成功獲得了4萬年前田園洞人的古基因組，發現田園洞人已呈現亞洲人的遺傳特征。這是中國發表的第一例人類古基因組，也是迄今東亞最古老的早期現代人基因組。
《科學》雜志評論稱，“該基因組填補了東亞在地理和時間尺度上的巨大空白。”
此外，付巧妹團隊基于東亞人群的大量研究，探明了不同年代東亞人群的遺傳特點，首次發現其與世界其他地區人群之間的遺傳關系、相關人群的遷徙擴散模式以及環境適應性遺傳變異情況，進而勾畫出迄今最長時間尺度上東亞人群的動態遺傳圖譜，這對于重構整個人類起源與演化歷史有著重要的學術意義。
《科學》《細胞》等雜志發表了系列成果并評論稱，該研究已“繪制出東北亞人群此消彼長的復雜歷史圖景”以及“早期農業人群的遷徙擴散圖景”。
“現在的分子古生物學研究技術還包括古蛋白、古微生物組、表型組等，日新月異的科技不斷賦予古DNA研究新的活力，未來其必將與大數據、人工智能、基因編輯等技術深度結合，這是多學科交融的必然。”付巧妹表示。
科技考古須重視基礎研究
近年來，我國的考古發掘工作取得了舉世矚目的成就，而科學技術在考古學領域的全面應用同樣碩果累累。可以說，沒有發掘就沒有考古學，沒有科技也沒有考古學。
“雖然我國的考古成果受到特別關注，但必須清醒認識到我們與國際的差距，即我們的科技考古多為應用研究，罕見基礎研究。”王昌燧表示。
他強調，現在的重任是要把科技考古發揚光大，而只有特別重視基礎研究，科技考古的水平才能有質的升華，才能居于世界前列，否則，我們在方法上永遠處于追趕態勢。
對此，北京大學考古文博學院博雅特聘教授吳小紅表示贊同，“科技考古工作者大多具有自然科學知識背景，完全有能力從事相關基礎研究”。
同時，王昌燧指出，考古學是一門實踐的學科，他呼吁籌建若干科技考古工作站，讓科研人員在那里開展具體遺址的考古勘探、發掘和研究，并注意融入中國元素，為逐步建立、完善具有中國特色、中國風格、中國氣派的考古學而不懈努力。
作者：張晴丹 ；來源：中科院之聲微信號
責任編輯：向太陽
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