考古2020︱科技考古：运用先进科技，衔接过去与未来

【编者按】由于突如其来的新冠疫情，2020年中国考古的田野工作在时间和环境上都受到不小的影响。但考古人员积极复工，创造工作机会，全年的考古工作仍然亮点频出。除了2020年全国十大考古发现之外，还有哪些考古成果同样值得关注？澎湃新闻·私家历史栏目特别邀请9位中国社会科学院考古研究所学者，撰写总结性稿件，对过去一年中国的重大考古发现做全时段、全方位梳理，以飨读者。在过去的一年里，国内科技考古虽经历新冠疫情的影响，但仍呈现出蓬勃发展势头：一是研究内容在深度和广度上都有提升，研究视野日渐拓展；二是研究方法上不断推陈出新，多种方法和技术有机融合并应用于考古实践；三是理论反思和公众服务意识增强，社会认可度逐渐提高。在此，按照科技考古各研究领域简要回顾如下。数字考古数字考古现已成为中国考古的“标配”。近年来，刘建国综合应用无人机拍摄、多视角三维重建和地理信息系统等空间信息技术，致力于探讨史前聚落的人地关系和史前治水等重要课题。研究表明，长江中下游的史前治水文明非常发达，甚至出现了规模宏大的水利工程。河南洛阳盆地、山西临汾盆地、陕西七星河流域等史前聚落遗址，在河道上修建拦河水坝；长江中游的江汉平原与澧阳平原史前聚落的城垣类结构应该是用于防范雨季中洪水威胁的设施，而在地势较高的区域储水是用于旱季的农田灌溉；浙江良渚古城及其外围发现有规模巨大的史前水利工程，兼具分洪、灌溉、运输、防御等重要功能。古食谱研究近40年的学术积累使得综合性研究的出现成为可能。对新石器时代末期至先秦时期北方长城沿线与中原地区生业经济的比较发现，中原地区与长城沿线地带生业经济的分化——尤其是对牛羊畜牧业依赖程度的差异——导致前者形成了复杂化的农业帝国，而长城沿线地带却很难形成稳固的社会聚合力。碳氮同位素分析在研究方法上有所突破，研究思路上呈现多学科交叉的特点。对四川大邑高山古城遗址先民牙齿序列样品的同位素分析重建了个体牙齿发育期间不同阶段的饮食结构，陕西凤翔血池遗址北斗坊地点马牲肋骨与肢骨的同位素对比分析则是首次揭示出了同一马牲不同年龄的食物结构的差异。（二）锶同位素分析锶同位素比值已经广泛应用于不同地质条件下示踪人类或动物迁徙行为的研究。王学烨等建立了中国第一张适用于生物领域的锶同位素等值线图。赵春燕通过对河南淅川下王岗遗址进行锶同位素比值分析，认为该遗址出土的16个人类个体可能都是在当地出生的。赵春燕通过对安徽含山凌家滩遗址和韦岗遗址出土动物遗存进行锶同位素比值和碳稳定同位素分析，认为全部动物均源于本地。古DNA研究（一）人骨古DNA研究“古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史”获评2020年度中国科学十大进展之一。付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究，揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史，研究表明中国、东亚主体人群连续演化是主旋律，中国福建及周边地区距今8400年的古南方人群是南岛语系人群的祖先来源。此外，该团队还从青藏高原东北部甘肃夏河白石崖溶洞的夏河人下颌骨化石中成功获取了丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示了丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在青藏高原的证据。（二）动物古DNA研究近十年来，高通量测序技术及由此发展出的古基因组学引发古DNA研究的第三次革命性变化。张明等开展了一项关于中国古代家犬线粒体全基因组的研究，推测A2单倍型的家犬可能曾广泛分布于长江和黄河流域并且占据主导地位，其后向南扩散到中国南方、东南亚、新几内亚、澳大利亚以及岛屿，向北扩散到东西伯利亚极地地区。文少卿等优化了三款基于高通量测序的检测流程并应用于陕西凤翔血池秦汉祭祀遗址（年代为公元前350至公元125年）出土马的古DNA研究，结果显示其母系遗传多样性较高、雄性较多、并非战马、源于多地、以栗色马为主。物质成分、结构分析和工艺研究（一）蛋白质考古在《科学》（Scicence）杂志展望2020年十大科技头条中，蛋白质考古（Protein Archaeology）位列其中，由于蛋白质比DNA更加稳定，更加适用于研究无法提取DNA的古老化石，在无损、高效、低成本检测上具有明显的优势。饶慧云等测试了首例东亚更新世斑鬣狗化石的古蛋白序列，研究发现距今103万年前东亚的洞穴鬣狗和非洲北部的现生斑鬣狗可能存在基因交流。肖琪琪等通过红外光谱分析、植物微体化石、碳氮稳定同位素分析和蛋白质组学等多种手段对新疆洛浦比孜里墓地出土的食物残留物进行综合研究，认为它是混合黍和少量大麦的面食，并添加少许肉类，经烤制而成。杨益民等对河南三门峡后川村古墓群（时代为西汉初年）出土鹅首曲颈青铜壶中液体开展碳氮同位素、植物微体化石、蛋白质组学等分析，认为是止血消炎的药酒。（二）冶金考古随着安徽阜南台家寺、湖北盘龙城小嘴、湖北黄陂郭园咀等南方地区铸铜遗址的发现和研究，商周时期铸铜手工业的面貌和格局更为清晰。对中原地区洹北商城铸铜遗址布局及工匠墓地的研究、对河南安阳辛店铸铜遗址的发掘和研究、对河南偃师商城出土铸铜遗物的分析等，不仅填补了青铜器冶铸生产发展演进道路上的时间链条、刷新了我们对铸铜作坊的布局和功能的认识，更拓展了对青铜手工业的传统认知：都邑性城市并不是唯一的生产基地，也并不是所有的铸铜作坊都为王室控制。