考古学研究要善于借助自然科技

考古学是根据古代人类各种活动遗留下来的实物包括遗迹和遗物来研究古代社会历史的一门学科。考古学是历史学的重要组成部分，其研究对象是实物，但含义同时包括获得这种知识的考古方法和技术。因此，考古学的发展同自然科技有着紧密联系。考古学发展史也充分证明，现代自然科技应用于考古工作，能极大推动考古学的发展。

自然科技应用于考古工作，统称为科技考古，主要体现在考古的方法和技术方面。它贯穿于考古调查、考古发掘、考古断代、考古修复和保护、古器物制造工艺和用途的分析以及考古资料的整理和研究等考古全过程。这些工作无疑都是考古工作的重要组成部分。因此，科技越发展，在考古工作中的应用越广泛，就越能推动考古学发展。应用自然科技获得的有些成果，甚至会使已有的某些考古学结论或观点发生革命性改变。但这并不意味着自然科技应用于考古就可以替代考古学研究。

考古学是一门涉及面极广的学科，它与自然科技关系密切，但与民族学、民俗学、语言学、社会学、宗教学、美学、经济学、政治学、法学等人文科学、社会科学的关系更为密切。因此，考古学必须同众多相关学科在理论上和方法上互相借鉴，将其他相关学科的成果应用到考古学研究中。换句话说，考古学的发展既要普遍运用现代自然科技手段，尽量拓展获得考古资料和古代社会信息的渠道，并运用各种先进科技方法对大量的古代资料和信息进行综合研究处理；更要以马克思主义为指导，以历史唯物主义的观点和方法对古代社会作人文科学和社会科学方面的研究，实事求是地深入探索古代文明的具体发展过程，尽量全面地复原古代人类社会的面貌及其演变，从而揭示人类历史发展的客观规律。

我国考古学界对自然科技应用于考古工作极为重视，近几十年来这方面的工作取得了丰硕成果，极大地促进了我国考古学的发展。在此不妨以碳十四放射性同位素测年方法获得的成果作一简单说明，看看自然科技应用于考古工作对考古学研究的贡献。

碳元素有碳十二、碳十三、碳十四三种同位素。碳十二约占99%，碳十三约占1%，二者都是稳定的。碳十四含量极小，而且是放射性的，其半衰期约为5700年，通常用化学方法测不出含量，只能用特殊的核物理方法测定其放射性才能发现它。自然界的碳十四是由于宇宙射线同大气作用而产生的，随着大气中二氧化碳在全球的交换循环，分布于同大气有过交换循环的含碳物质中。植物生长是靠光合作用吸收大气中的二氧化碳，动物则直接或间接依靠植物为生。当生物活着的时候，其碳十四水平同大气保持交换平衡状态。一旦生物死亡或与大气隔离，其碳十四水平则随时间推移而衰变降低。考古遗址中经常有含碳物质伴随出现，因此用这种方法可以测出其考古年代。自从美国化学家利比（W.F.Libby）研究建立碳十四测年方法以来，这种方法已在考古学界应用了60多年。我国于1965年建成第一个碳十四测年实验室。考古学界泰斗夏鼐先生曾评说：世界上好些地区的史前年代学，由于有了碳十四测年方法而引起了很大的变革，人们称之为“放射性碳素的革命”；我国也由于测年方法的采用，使不同地区的各种新石器文化有了时间关系的框架，使中国的新石器考古学有了确切的年代序列而进入了一个新时期。

碳十四测年方法经过长期的改进和完善，测定精度有了很大提高，特别是国际上已经建立了高精度的碳十四年代——树轮年代校正曲线。现代中国考古学的发展为研究中国古代文明开辟了前所未有的境界，从龙山文化到西周在时间上紧密相连，文化分期也比较清楚。因此，可以按田野考古层位和文化分期采集一系列有确定年代代表性的样品，测出一系列的高精度碳十四年代数据，用高精度的碳十四年代——树轮年代校正曲线同时做树轮年代校正。因为这些样品在考古上有相对的时序，同时做树轮年代校正时能相互制约，因而校正后样品的日历年代误差可大为缩小。这被称为考古系列样品碳十四测年方法。在“夏商周断代工程中”，我们就用此法测出了从龙山文化至西周大量年代数据，在各阶段还有比较精确可靠的年代数据作支柱，组成了陶寺、龙山文化至西周晚期误差大为缩小的考古年代框架。这对于中国古代文明的考古和历史研究具有极其重要的意义。

从上面的简单说明中我们可以看到，碳十四测年方法是如何在自身发展完善的基础上同考古相结合而发挥重要作用的。其实，很多科技方法在考古学中都有用武之地。例如：考古勘测方面使用大地电阻法、探地雷达、航空航天遥感方法等获得的地下信息，可供考古调查作参考；田野考古测量在全球定位系统的配合下，使用电子全站仪可迅速测绘出田野考古地图。断代方面除了碳十四测年方法，还有许多科技测年手段，各有一定用处。理化分析方法普遍使用于古代遗物的鉴定和工艺研究，运用这一方法我国在冶金史和陶瓷史方面都取得了相当突出的研究成果。体质人类学、分子生物学、古人类DNA分析等都已成了考古研究不可或缺的方法。考古遗址生态环境研究、动植物遗骸的鉴定和研究、天文历法、金文历谱等都是考古研究重建古史的关键手段。

中国考古学的初步研究成果证实了马克思、恩格斯对社会发展史的论断，同时也在不断丰富马克思主义思想宝库。今后，考古学研究还会有更多的田野发掘和更多的先进可靠的科技方法参与。考古学家要运用更加丰富的古代资料、信息，加强考古学的综合研究，尽量恢复古代社会面貌及其演变，把我国五千年的古代文明史生动地展现在全国人民和全世界人民面前。

（作者为中国社会科学院荣誉学部委员、“夏商周断代工程”首席科学家）