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63;过冷加工处理或低温退火处理.对铁和钢的金相分析,可以识别锻铁和渗碳,了解金属冶炼的工序,并揭示古代工艺的无数奥秘.痕量元素(trace elements)是指器物或原料中的微量杂质,采用光谱测定法(spectrometry)可以加以探测和测量,它们对于追踪原料产地极其有用.这种方法在特征化(characerisation)研究中十分关键,这是一种为石器、玉器、矿石和陶土原料产地提供个别“指纹”的方法.此外,X射线衍射
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考古学家现在常常采用微痕分析来了解石器的使用痕迹、骨骼上的工具切痕或动物齿痕,以了解工具如何使用,以及人类对肉食的利用.比如,美国考古学家发现非洲早期人类遗址和周口店遗址中的一些动物骨骼上,石器的切痕总是覆盖在动物的齿痕之上,表明这些动物并非是古人类自己猎获的,而是通过尸食或腐食来获得肉类.微痕观察后来衍生出器物的残渍或残留物分析,通过生物、化学(如气相色谱)、免疫、微观形态观察等多种现代手段识别石器和陶器上残留的古代DNA、淀粉颗粒、植硅石、蛋白质、脂类、炭化物等,以了解工具使用的对象和人类的生计.比如,加拿大考古学家托马斯•,洛伊(T.H. Loy)采用免疫学方法,从不列颠哥伦比亚省一处史前遗址出土的石器上分辨出十几种动物的血渍(14).我们曾将跨湖桥遗址出土带有锅巴的陶片,请复旦大学拉曼光谱实验室检测其化学分子结构,结果发现了脂肪和植物的残渍,表明当时可能采取一锅煮的烹饪方式(15).现在,磷酸盐分析被用来分辨不利骨骼保存土壤区域的人类居住和活动区,因为人类和动物的脂肪、骨骼和粪便分解后会留下大量的磷酸盐.
现在,科技方法在考古学中的应用已经涉及到各个探索领域,这些不同领域的研究只是一组方法中的一部分,获得的信息需要解读与整合,以求重建人类历史发展的具体场景和过程.所以,这需要问题指导下的探究和理论指导下的阐释,作为将不同科技领域研究成果综合起来的纽带和桥梁.
作为科学的考古学
真正的科技考古应该是自然科学与人文科学的整合,这是当代考古学的魅力之一.我国一些学者坚称考古学的基本方法是类型学和地层学,目前许多学者从事的工作仍然是对器物的分类、分期和分辨考古学文化.其实这些都是二战前国际考古学界流行的研究范例,因为当时考古学家的主要任务是对考古发现断代和编年,所以我们需要与时俱进.二战以来,考古学与史前学无论在目的还是研究方法上都发生了巨变,考古学家已认识到、并努力克服先前工作中的缺陷,这就是:缺乏知识训练的经验主义,研究和分析缺乏缜密性,以及阐释方法上的主观性.目前,这门学科的主要趋势,表现为对方法问题的日益关注,并对早期研究结论的怀疑.在研究技术上,则越来越多地从精密科学和应用科学中吸取方法和手段,并在研究分析上越来越接近精密科学和应用科学.在考古学术圈里,人文科学已经与实验科学建立起更为稳固和融洽的联系(16).
科技手段毕竟是各种不同的方法,如果考古学目的是要了解过去,那么我们还有一个重要问题就是我们希望了解什么信息.当今的考古学可谓十分庞杂,林林总总分为不同时段和不同探索领域的专攻.传统考古学仅限于编年学目的,从现在这门学科的发展现状来看已经显得过于狭隘.过去,中国学者将考古学定位在历史学,希望以地下之材补充文献资料的欠缺,现在来看这样的定位和视野也已过时.当代考古学意在揭示存在于一定时空里不同人类的生活方式和社会发展,并远远超越了文献记载和关注的范围.
作为研究手段的科技方法,需要理论的指导.理论与方法密不可分,理论提出“为什么”的问题,那么我们就会设法采用不同方法来解决它.如果一位考古学家缺乏理论指导的探索性思维,就不会意识到新技术对他的分析有什么用处,也不会积极开发新技术来解决新问题.同样,一位科技专家分析陶瓷、玉器或金属的成分,如果他不了解并设法去解决考古学探索的问题,对检测结果可能也就只能就事论事.
英国考古学家伦福儒为考古学研究分为相互交织的三个方面,一是问题、观念和理论,二是研究方法和技术,三是田野考古发现(见下图).问题和理论主导着采用的方法和技术,并且指导寻找哪些考古材料或样本,方法和技术根据设计要求,为解决特定问题来分析各种材料和提炼信息,田野发掘则根据需要解决的问题以及方法和技术的要求采集样本.这三个方面都是彼此衔接,相互依存的.如果没有特定的问题意识,方法的选择和好坏就没有标准,再先进的技术也无用武之地,只能是挖到什么就收集什么材料.这样的发掘往往以典型、罕见、精美和完整的器物为目标.有了理论和问题的指导,采用哪种方法以及创造新方法就有了明确目标,而且田野发掘也对寻求和收集的材料有了明确的选择和要求.所以,在田野发掘中为特定测定技术如碳十四或孢粉采样,必须谨慎和缜密地进行.发掘和记录也必须留意每件器物和每处遗迹的空间位置,以求重现遗址的原貌.
为此,在科技手段日益渗透到考古分析各个领域中去的时候,我们也必须同步增强理论指导的问题意识,这种问题意识对于考古学家来说,与对科技专家而言同等重要.中国学者向来鄙视理论,认为理论是个人的成见,是将主观想象硬套到考古材料之上的做法.这种将考古学看作是一种“材料科学”、并让材料自己说话的研究其实是很成问题的.正如伦福儒和巴恩所言,虽然考古学研究人类的过去,是一门历史科学,但是考古学家发现的材料并不会直接引导我们去思考什么问题,发现的物质遗存自己也不会说话,是现实中的我们赋予其意义的.在这点上,考古学的实践更像科学研究,需要像其他自然科学专家一样收集材料和证据,做实验,构建假设用来解释材料,并用更多的材料予以检验,从而提出一种最佳陈述.考古学家的历史重建也是通过相同的途径才能取得,这种历史图像并不能现成地从材料中自动显现出来(17).
当今考古学的发展趋势,使得考古学家不仅需要不断增加和改善本学科的技术和方法,而且需要熟悉和掌握那些看起来与自己研究领域毫不相干的科技方法.与其他学科发展一样,考古学的专业化和分工化进程也在不断加快.对于这种学科交叉的趋势,需要从多学科研究成果的并列,转向跨学科研究一体化的协调与合作.后者才是科学考古学的最终目标.
皮埃尔•,德•,拜勾画了多学科向跨学科研究的一种渐进过程,在他看来,只有当不同学科的合作达到可以说是高度综合的程度,才算是真正的跨学科阶段:
(1)不同学科的学者各自研究同一课题的不同方面.
(2)各门不同学科的学者同时研究同一个问题,并协调各自的工作和成果,并在综合这些成果之后,寻求某种程度上的统一.
(3)研究者共同研究同一个课题,比较各自做出的假设,以批评方式相互评估各自的方法,以求获得一个共同的结果.
(4)一门学科运用其他学科的方法和技术,以便更好地认识本学科的研究对象(18).
在学科交叉的初期,考古学家常常会将其他领域科技专家的工作看作是辅助性的.在这种低水平的交叉研究阶段,考古学家求助于“辅助”学科,向其他学科专家索求一些资料和帮助,而这些专家也不亲自参加考古调查,甚至对考古研究不感兴趣.将这种学科交叉,称之为“辅助”科学也许是恰当的.但是,在学科交叉中,考古学家更愿意与对考古学感兴趣的专家合作.因为,考古学对他们探索的问题也许同样是一门“辅助”学科.著名法国考古学家弗朗索瓦•,博尔德曾对旧石器考古学的学科交叉有一个经典的见解,他说:“在我们自己的学科内,没有哪一门学科是‘辅助’主要学科的,所有学科都是相互辅助的.我们认为,外行的‘咨询’专家是不能胜任的.这个队伍的所有成员,在某种程度上是我所提及的三个主要学科的专家,即考古学、地质学和人类学,同时通过能相互熟悉其他学科的问题,并且习惯于进行长期合作.我认为,这是一个研究‘整体’,而不是研究的专业划分,这是首要的问题”(19).博尔德的见解应该适用于所有学科交叉的考古研究领域.
西格弗雷德•,德•,拉埃指出,要使考古学成为一门真正科学性学科,需要对事实真相的锲而不舍的、系统地研究.并且为重现过去的整体面貌,在研究中采取历史批判主义的原则,审视所利用的一切材料,对原始材料的价值和可靠性做不断的检验.今天,考古学已成为了如此广阔的天地,以致考古学多数部门都趋于专业化.实际上,没有一个人,没有一支团队能够涉及所有方面.因此,当合作研究需要完全不同的学科参与时,这样的协作就会出现困难.理论上说,学科交叉是一项集体的任务,但是考古学的综述则总是一个人的工作,尽管这种综述是建立在集体研究的基础之上.一个有能力的考古学家不仅必须精通本专业的方法,而且必须受过历史学家的训练,并且对共同合作的其他学科有充分的了解,以便在自己的阐释和综述中,正确地、批判性地运用这些学科提供的研究成果.但是,具备这种广博知识,有能力进行大范围综合的专家并不多(20).因此,中国的科技考古学还有很长的路要走.
小结
最近几十年,见证了考古学从古代遗存中提取信息的能力迅速提高,使用的科学技术手段越来越复杂,越来越多样.与此同时,研究材料也越来越广,种类也越来越繁杂.这使得考古学表现出两个趋势,一是发掘比原来更为缓慢,这样才不会遗失和疏漏土壤中包含的任何材料和信息.于是,我们看到,发掘工作过去只不过是挖土的活儿,现在就其需要的细巧和精密而言,简直可与外科医生的技术媲美.二是我们可以从每件器物上获得更多的信息.也就是说,随着考古科技的发展,它正在用比原来少得多的材料做比原来更多的事情.
与此同时,考古学理论也蓬勃发展,引导着考古学家不断探索的新方向.正如巴恩所言,考古学变得像一块海绵,浸泡在各个学科组成的整个海洋中,不断吸收各种理论观念和技术的片段.然而,在考古学的发展中,理论和技术的发展并不平衡.由于技术没有国界和阶级的归属,大家都很愿意接受和学习,但理论则是意识形态的表述,是个人的标签.学者选择理论犹如选择党派与信仰,意味着隶属于某个群体或派别.因此,我们会发现,采纳新的理论,要比借鉴新技术和新方法困难得多.比如,我国有些学者对新考古学的理念并不认同,但是在推进新考古学习用的环境考古和聚落考古上却十分积极.然而,虽然采用了与国外相似的方法和材料,但因理论指导和问题意识不同,研究成果也就大不相同.因此,考古学并非完全是客观的、单凭提升技术就能达到预期目标的研究领域,考古学家自身的观念和指导思想会对这门学科的发产生巨大的影响.比如,法国史前考古学泰斗莫尔蒂耶为旧石器考古学作出了杰出的贡献,但是他脾气很坏,经常出言不逊.他主办的刊物总是诋毁其他学者,偏袒自己的学生和盟友.他对所有的新理论都嗤之以鼻,确信任何与他看法不合的理论都是错的.而欧洲史前学者因信服莫尔蒂耶这样有影响学者的见解,长期阻碍了对旧石器时代墓葬、洞穴壁画和尼安德特人的研究(21).
在上述伦福儒和巴恩所提出的理论观念、方法技术和发掘材料的三角关系中,理论观念显然处于主导地位.他们认为,考古学的发展,首先是观念、理论和看待过去的历史,其次是方法技术和研究问题的历史,最后才是材料发现的历史(22).为此,我们应该始终在思想观念上保持开放的态度,这样考古学才能真正成为一门探索性和不断有新发现的学科,而不是仅仅靠运气来邂逅重大发现的经验性实践和一门仅凭材料积累为特点的学科.
注释:
(1) 王昌燧:《学科进展与展望:蓬勃发展的科技考古学》.《南方文物》2009年第3期.
(2) Green, K. Archaeology: An Introduction. Fourth edition. London, Routledge, 2002.
(3) 上海光学精密机械研究所科技考古中心:《“科技与考古――自然科学与人文科学的交叉和融合” 研讨会会议纪要》.2009年10月25日.
(4) Kuniholm, P. Dendrochronology and other application of tree-ring studies in archaeology. In Brothwell, D.R. and Pollard, A.M. Handbook of Archaeological Science, Chichester: John Wiley and Sons, 2001.
(5) Dincause, D.F. Environment Archaeology: Principles and Practice. Cambridge, Cambridge University Press, 2000.
(6) Barham. A.J. and Macphail, R.I. (eds) Archaeological Sediments and Soils: Analysis, Interpretation and Management. London, Institute of Archaeology, University College/Association of Environmental Archaeology Conference, 1995.
(7) Lyman, R.L. Vertebrate Taphonomy. Cambridge, Cambridge University Press, 1994.
(8) Hole, F., Flannery, K.V., and Neely, J. A. The Prehistory and Human Ecology of the Deh Luran Pain. Ann Arbor: Memoirs of the Museum of Anthropology, 1996, no. 1.
(9) Brinkhuizen, D.C. and Clason, A.T. (eds) Fish and Archae
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