有人說,考古學有兩把“手鏟”,一把是田野考古發掘的必備工具,一把是分析檢測考古遺存“潛信息”的科技手段。
從考古發掘到文物保護,從價值闡釋到展示傳播,科技被廣泛地應用于中國文物考古工作之中,如同給考古學者賦予了“一雙慧眼”。
近日,中國社科院科技考古與文化遺產保護重點實驗室發布了7項重要成果,其中不乏改變傳統認知的新發現。透過這些新發現,文明探源中的科技力量愈發彰顯。
【首次完整復原吐蕃時期復雜造型王冠及冕旒文物實體】
青海烏蘭泉溝一號墓暗格出土的龍鳳獅紋銀飾金王冠歷經千年歲月,在出土時已幾乎“支離破碎”:主體結構坍塌變形、金屬基體酥脆斷裂、冕旒串珠形制湮沒、紡織品內襯糟朽,保護修復難度直接“拉滿”。
冕旒修復前狀態(中國社科院供圖)
面對“多材質、高脆弱、強腐蝕”三重難題,一場精密的“文物手術”就此開啟。
由于長期埋藏,王冠額前垂墜的珍珠冕旒串珠已經散落如沙,修復團隊借助X光透射成像、平板CT等無損技術手段分析研究,最終將2582顆珠飾一一準確歸位。經過上萬次的精密焊接,王冠和冕旒的形制與精美紋飾得到恢復。
王冠修復復原展示效果(中國社科院供圖)
“這是對吐蕃時期復合材質王冠的首次完整復原,實現了脆弱復合材質文物修復領域的重要突破。這件‘唐蕃共融之冠’,生動詮釋了中華民族多元一體的歷史進程,為鑄牢中華民族共同體意識提供了鮮活物證。”中國社科院科技考古與文化遺產保護重點實驗室文物保護修復實驗室負責人黃希說。
【為中國古代龍形象增添新類別】
2024年10月28日,位于雄安的古州城遺址18號建筑遺址出土了2個龍首。
考古方艙實驗室工作照(中國社科院供圖)
龍首出土時存在殘缺、斷裂、硬結物等病害,雖外形較完整,但內部碎為數百塊。課題組使用了計算機斷層掃描、曲面微區X射線熒光分析、三維激光掃描、虛擬拼接等科技手段,成功保護和復原了唐代全新龍形象。
龍首保護成果(中國社科院供圖)
“古州城出土龍首雄渾有力、勇猛威嚴,為中國古代龍形象增添了新類別,為龍文化形象的演變提供了新的考古依據。雄安古州城遺址出土龍首,實證了雄安新區千年歷史文脈傳承。”中國社科院科技考古與文化遺產保護重點實驗室考古方艙負責人劉勇說。
【夯實文明互鑒闡釋證據】
2024年,中國和烏茲別克斯坦聯合考古隊在蒙扎鐵佩遺址考古發掘取得了新的突破。遺址中有多人合葬墓,由于被水沖刷,上層遺物堆積散亂,文物質地脆弱,為遺存辨識和文物保護帶來困難。
現場工作照(中國社科院供圖)
2025年初,中國社科院科技考古與文化遺產保護重點實驗室專家奔赴烏茲別克斯坦現場,開啟文保工作。借助三維掃描建模與高光譜識別技術,就像做“CT”,實驗室成員捕捉到了墓葬層層疊壓的復雜信息。
在金屬器的處理上,最令人驚喜的發現當數一枚五銖錢。經過保護處理后,錢幣上“五銖”兩個文字清晰可辨,成為古代東西方貿易交流的直接證據。
五銖錢(中國社科院供圖)
“本次現場文保工作為研究古代絲綢之路東西方文化交流提供了新的佐證,同時也向烏方展示了中國的精細化考古發掘和現場文保協同理念及技術,為‘一帶一路’考古合作開辟了新路徑。”中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室考古方艙負責人韓化蕊說。
【探索內蒙古中南部地區東周時期人群互動歷程】
據介紹,以考古發掘出土的人骨標本為研究對象,通過計算古代人群之間生物距離,揭示不同人群之間關系和遺傳分化,是探索人群親緣關系的有效途徑。
考古專家首次運用人體骨骼測量學、古DNA等多學科方法研究人群動態融合問題,探索內蒙古中南部地區東周時期人群交往、交流、交融過程。
實驗室工作照(中國社科院供圖)
研究成果表明,新石器時代至春秋早期,“古華北類型”原住民與“古中原類型”遷徙人群長期共存;春秋晚期“古蒙古高原類型”畜牧人群南下,促進多元文化交融;戰國中晚期遷民戍邊等政策推動農牧經濟深度融合,最終形成以中原文化為主導的社會結構。
【論證中國本土葡萄屬植物資源利用史】
過去學界普遍認為,在我國明確出現的馴化葡萄是從西方傳入的歐亞種葡萄,西漢時期又被帶入內地。
新石器時代晚、末期和青銅時代早期考古出土葡萄屬種子遺存(中國社科院供圖)
考古專家對史前到歷史時期考古出土葡萄屬種子遺存進行了初步梳理,認為早在西方葡萄傳入我國之前,中國本土葡萄屬植物資源利用史便已持續了數千年,并嘗試在考古學背景下,闡釋我國古代人群栽培本土葡萄屬植物的可能性和動因。
歐亞種葡萄植株(中國社科院供圖)
“研究成果認為,中國本土葡萄并未因歐亞種葡萄傳入而被取代,二者長期共存。新石器時代末期至青銅時代早期,我國先民可能對本土葡萄屬植物管理甚至栽種。”中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室植物考古實驗室負責人鐘華說。
【證實玻璃傳入中國早于張騫通西域】
據介紹,泡堿玻璃是一種以天然泡堿為助熔劑原料的鈉鈣玻璃,最早出現于公元前1000年左右的埃及,隨后擴散至地中海沿岸及歐洲地區。泡堿玻璃在我國集中發現于春秋末至戰國時期,其中以蜻蜓眼珠為主要形制。
蜻蜓眼式玻璃珠(中國社科院供圖)
考古專家選取新疆早期鐵器時代4處遺址出土的25件蜻蜓眼式玻璃珠,采用主、微量成分分析與顯微CT技術,揭示其源頭與傳播路徑。結果表明,這些玻璃珠與地中海東岸黎凡特玻璃的化學成分完全吻合,與甘肅馬家塬戰國墓樣本的成分和器形基本一致,實證泡堿玻璃經新疆—河西走廊傳入中原的西北路徑。
實驗室工作照(中國社科院供圖)
“研究成果以科技證據鏈證實,早在張騫通西域之前,地中海玻璃已傳入中國,填補了歐亞大陸早期物質交流的關鍵缺環,深化了對絲綢之路之前東西方交流的認識。”中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室助理研究員劉念說。
【證實二里頭先民已具備對金屬資源的控制和生產組織能力】
使用陶范鑄造技術制作青銅禮器是我國青銅時代的突出特點,而二里頭文化時期是這一技術體系形成的關鍵時期。
二里頭遺址出土不同分期合金類型統計圖(中國社科院供圖)
考古專家從二里頭遺址出土銅器及冶鑄遺物殘片中取樣,使用金相顯微鏡、掃描電鏡能譜儀、等離子體質譜儀等多種手段進行分析檢測,對二里頭遺址青銅生產產生新認知,并確認了二里頭青銅器有多種礦料來源,山西中條山地區是其重要的銅礦來源之一。
“二里頭文化時期逐漸成熟的青銅冶鑄技術、跨區域資源調配能力、青銅生產組織管理,為‘禮樂中國’奠定物質基礎。”中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室夏商文明科技考古聯合實驗室負責人劉煜說。
策劃:張曉松
主編:林暉、孫聞
記者:王子銘
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