文/李德金

考古研究與現(xiàn)代科技手段的應(yīng)用

文/李德金

編者按

開展現(xiàn)代科技與考古文物相結(jié)合的科研工作，需要考古、文物及博物館等部門的大力支持，提供可靠器物測試數(shù)據(jù)。在擁有各時代古器物大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，鑒定古器物真?zhèn)渭澳甏膯栴}也將迎刃而解。

考古學(xué)是歷史科學(xué)的一部分，以通過考古的調(diào)查、發(fā)掘獲得的古代遺跡和遺物等實物資料進行研究。考古學(xué)研究依靠地層學(xué)、類型學(xué)、年代學(xué)等方法，結(jié)合古代文獻、口頭傳說、民族學(xué)、民俗學(xué)的資料進行綜合研究，填補文字歷史的空白，恢復(fù)古代歷史的面貌。

考古學(xué)在運用考古的方法和手段的同時，必須結(jié)合自然科學(xué)的方法和手段進行研究。20世紀以來，考古學(xué)結(jié)合自然科學(xué)的多種學(xué)科進行研究已取得了巨大成果。例如，用人類學(xué)的方法對古代人類骨骼的鑒定；用醫(yī)學(xué)對古尸的解剖分析；用天文學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等知識對古人類的生存環(huán)境、氣候變遷、地理條件等的研究；用動物學(xué)、植物學(xué)的知識了解與古人共存的動物群、植物種植情況及遺跡、遺物的時代等問題。

國家重點科研項目—夏商周斷代工程，運用高科技手段，結(jié)合考古調(diào)查發(fā)掘資料進行研究已經(jīng)取得了巨大成果。隨著自然科學(xué)的發(fā)展，運用高科技鑒定遺跡、遺物的時代，使古遺跡、遺物的時代更為科學(xué)可靠，已是當前考古學(xué)上的重要課題。20世紀50年代以后，在考古學(xué)上已采用了碳14年代斷代法，物理性能、化學(xué)元素分析測試，熱釋光鑒定，古地磁鑒定，微量元素測試鑒定等方法，但除碳14及理化測試方法較為普及應(yīng)用外，其他方法運用還是偏少。

考古學(xué)發(fā)掘出土的遺物中有石器、陶器、玉器、銅器、鐵器、金銀器、骨器、木器、漆器、琉璃或玻璃器、瓷器等許多品種，除石器、玉器、骨器、木器是利用自然物質(zhì)進行人類的勞動加工而成外，其余各種器物都是人類在實踐中將自然物質(zhì)經(jīng)過火與水的加工、鑄造、提煉而成。具有不同的物理和化學(xué)因素。而各種遺物的自然物質(zhì)也有產(chǎn)地、品種的區(qū)別，必須借助有關(guān)學(xué)科來探討其來源。以往，對古代遺物的研究，除遺物本身有紀年外，對于大量沒有紀年或沒有共出品上有紀年可參考的器物，學(xué)者們僅從器物的外表及造型、胎釉、紋飾、尺寸、重量等方面進行研究比較，并總結(jié)出各時代器物特征的規(guī)律。這對于辨別古器物的真?zhèn)魏蜁r代是寶貴的經(jīng)驗，值得學(xué)習。但是，對古器物的研究光憑外表的觀察是不夠的，必須探索了解其內(nèi)涵，只有通過對器物外表及內(nèi)涵相結(jié)合的研究，才能更全面、正確地反映古器物的性質(zhì)、時代、產(chǎn)地、燒制工藝等有關(guān)問題。

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毋庸諱言，目前對古器物的測試方法還存在著很多問題，比如，在進行理化測試常量元素分析中，需破壞部分器物，而對于古代遺物，由于其不可再生的特性而不允許破壞，這就限制了對許多重要的、完整的遺物，尤其是傳世遺物的測試。

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20世紀90年代以來，隨著高科技的發(fā)展，運用高科技進行考古學(xué)研究已成為現(xiàn)實。澳大利亞籍華人收藏家寧志超先生收藏的一對青花云龍紋象耳瓶，由于國內(nèi)的古陶瓷專家對該瓶的真?zhèn)渭澳甏庖姴灰?，寧先生將這兩件青花大瓶進行了多種現(xiàn)代科技的測試。如澳大利亞五龍崗大學(xué)的熱釋光測試，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所對胎質(zhì)的常量元素分析，上海復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所用PIXE法（質(zhì)子激發(fā)X射線熒光分析）對器物的胎、釉及青花分別進行了常量元素和微量元素的分析測試，中國科學(xué)院高能物理所北京同步輻射實驗室用對撞機同步輻射，X射線熒光無損分析及毫米束X射線熒光分析技術(shù)分別對該瓶的胎、釉、青花料進行了測試。同時，又將元大都發(fā)掘出土的兩件青花瓷器進行了同樣的X射線熒光無損分析，兩件大瓶的分析結(jié)果及數(shù)據(jù)由寧志超先生撰文公布，《人民日報》海外版1997年2月14日第7版和1998年5月29日第8版已分別將部分測試結(jié)果刊登，結(jié)論為兩件青花瓷瓶測試數(shù)據(jù)與元青花的數(shù)據(jù)相似或接近，應(yīng)是元代器物而非仿制品。這是第一次全面系統(tǒng)地采用高科技方法對古器物測試取得的成果，意義深遠且重大。

測試的元大都兩件青花瓷器均出土于元代遺址內(nèi)，一件是青花云龍紋高足碗，出土于雍和宮后元代居住遺址內(nèi)，其形制為尖唇撇沿，腹壁上收下微鼓，碗內(nèi)底平，下為柱形高圈足，足柄呈竹節(jié)狀，上有凸弦紋5道，足底稍外撇。胎色潔白，質(zhì)細硬，碗身施滿釉，釉色青白，足底無釉，足內(nèi)壁部分有釉。其制作方法為分段輪制后釉接成型。碗內(nèi)外用青料繪花紋，沿下有卷枝紋帶，內(nèi)底心有火焰形寶珠及一圈弦紋，碗外壁繪游龍一條，龍身披鱗飄須，龍足為三爪，器物已殘破，龍首殘缺?？趶?1厘米，通高9.8厘米。該碗與明初洪武四年（1371年）汪興祖墓內(nèi)出土的高足碗的形制及紋飾相同，應(yīng)是元代晚期的器物。另一件青花小罐蓋出土于西直門里后英房元代居住遺址內(nèi)，共出的青花瓷尚有觚形瓶、葵花口折沿松竹梅紋盤及破碎的青花罐及碎片等。此件青花小罐蓋的形制為扁圓形，直沿，內(nèi)槽口，蓋面呈弧形，中為笠帽形蓋紐，胎白質(zhì)硬，青白釉泛灰，蓋內(nèi)無釉，無釉處氧化后呈朱紅色。蓋面用青料繪串枝梅花一株，紐頂亦繪有花瓣，輪制釉接。蓋徑8厘米，高4厘米。亦為元代晚期器物。根據(jù)測試，元大都青花瓷的青花化學(xué)成分具有高鈣低鉀、低錳高鐵及含微量元素砷的特點，青花與白釉中都有很低的鋅鐵比。這些測試成果與已經(jīng)發(fā)表的元大都另一件出土青花瓷器的常量元素分析的結(jié)果相同。元大都青花瓷成分的這些特點與兩件青花大瓶所測試的數(shù)據(jù)也基本相同。

在元大都遺址內(nèi)共出土19件青花瓷器，分屬碗、盤、盞及盞托，高足杯、扁壺、觚形瓶、罐、罐蓋、小玩具等10種類型，加上在全國已發(fā)現(xiàn)的窖藏及墓葬中出土的大批青花瓷器，其品種、數(shù)量足以反映元代青花瓷的燒造水平及產(chǎn)銷盛況，若能選擇有代表性的器物進行無損測試，積累大量數(shù)據(jù)，將對今后發(fā)現(xiàn)的任何元代青花瓷的鑒定提供可靠的科學(xué)依據(jù)，而不必光憑外表印象去鑒定，并為某些器物的真?zhèn)味鵂幾h不定。

在應(yīng)用高科技方法對古器物進行無損測試時，應(yīng)同時有地層可靠或年代可靠的同類器物的數(shù)據(jù)與之比較。因此開展現(xiàn)代科技與考古文物相結(jié)合的科研工作，需要考古、文物及博物館等部門的大力支持，提供可靠的器物測試數(shù)據(jù)。在擁有各時代古器物大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，鑒定古器物真?zhèn)渭澳甏膯栴}也將迎刃而解。

利用科學(xué)體系知識對古代遺跡與遺物進行微觀研究和宏觀研究，把靜態(tài)研究與動態(tài)研究結(jié)合起來，以多種學(xué)科相互交叉的方式，將整個考古學(xué)研究提高到新的高度已是迫在眉睫。

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