六十载科技考古：从学术边缘到创新前沿

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　　上图为20世纪50年代仇士华（右）与蔡莲珍合影。

　　蔡莲珍提供资料

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　　20世纪50年代，仇士华（右）与蔡莲珍合影。　蔡莲珍供图

　　在中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室碳十四年代学实验室内，科研人员正专注于实验。

　　陈相龙供图

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　　中国社会科学院科技考古与文化遗产保护重点实验室的碳十四年代学实验室里，工作人员正忙于日常科研。　陈相龙供图

　　2010年，中国社会科学院考古科技实验研究中心的张君（左）和王明辉正在分析人骨。

　　王明辉供图

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　　二〇一〇年，中国社会科学院考古科技实验研究中心张君（左）与王明辉进行人骨分析研究。　王明辉供图

　　1959年，中国科学院考古研究所（后更名为中国社会科学院考古研究所）副所长夏鼐在办公室送给仇士华与蔡莲珍一本书——美国学者利比撰写的《放射性碳素测年方法》。

　　碳十四是一种碳的放射性同位素，因其半衰期长，可用于估算有机遗存的年代。正是基于这样的原理，芝加哥大学教授利比发明了碳十四测年法，推动了考古年代判定方式的革新，为现代考古学开启了新篇章。

　　1954年8月，夏鼐首次接触到利比的著作。次年，他便发表文章强调碳十四测年法对考古日期精确判定的意义，并建议国内要尽快建立自己的实验室。1959年，夏鼐从中国科学院原子能研究所引入仇士华、蔡莲珍二人，着手碳十四实验室的筹备。1965年，实验室正式产出首批数据。这一年，也成了中国科技考古学科发展的重要起点。

　　

　　新石器时代诸多考古学文化拥有了准确的年代框架

　　回到1959年，仇士华、蔡莲珍面对的巨大挑战是如何将书本上的理论转为可行的实验。那时国内实验材料短缺，他们只好从零开始，自己动手裁剪硅钢片、绕制变压器，一步步组装实验设备。几年后，基础设施总算搭建完成，实验室终得运行。而测量数据的准确性又成了新的难题。

　　他们提出，先用年代明确的文物样本测试实验结果的可靠性。仇士华选取三份样品，多次比对检测，所得碳十四年代均与考古专家认定的年代吻合，展示了实验的有效性。

　　蔡莲珍记得，那次工作告成后，两人打算去公园放松，却发现连走路的力气都没有了。“做实验时不知道疲倦，一停下来才觉得浑身发软。”

　　针对中国碳十四测年方法的建立与进展，中国社会科学院考古研究所原科技考古中心主任袁靖撰文指出：“长期以来，考古文化的年代一直难下定论。夏鼐先生确立了中国的碳十四测年体系，并推动了其在史前考古中的实际应用。1977年，他发表于《碳-14测定年代和中国史前考古学》一文中，系统梳理了中原、黄河流域、长江中下游等地的新石器时代遗址的碳十四年代数据，初步实现了中国史前考古文化的准确断代。这成为中国科技考古史上的经典案例。”

　　跨越学术空白，迈向国际前沿

　　时光流转60年，如今已步入耄耋之年的仇士华、蔡莲珍以及新生代考古科技工作者，齐聚北京“传承与创新：科技考古学科六十年”研讨会，一同回顾中国科技考古发展的历程。

　　“数十年间，碳十四测年技术不断提升。从最初的气体法、液体法到如今的加速器质谱技术，测量精度、数据稳定性大幅提升，样品需求量也大大减少，实验室规模和人才队伍日益壮大。现在，碳十四测年不只服务于考古学，还广泛应用于地质、生物等多学科领域。”蔡莲珍说。她更感慨科技考古进步之快，如今的考古发现已能更清晰地还原古代社会的真实面貌。

　　事实的确如此。科学技术在今天的考古研究中不可或缺——动物考古揭示了古人类与动物关系的多重层面；植物考古帮助考察中国农业起源及作物传播路径；人骨考古追溯人群演变及历史时期人群的健康、生计和社会分工；数字考古和高新空间信息技术拓展了考古研究的广度与深度；同位素、蛋白质以及木材、古DNA等方法则不断突破对古代人类社会与文化认知的界限。

　　中国社会科学院考古研究所研究员刘建国指出：“以数字考古为例，伴随三维重建、激光扫描等现代测绘技术的迭代，考古调查手段已实现全方位、精细化的信息采集。人工智能技术的应用更是极大加速了数据处理和深化了数据挖掘。”

　　中国社会科学院考古研究所党委书记梅忠堂总结了中国科技考古发展的三个里程碑：1965年，国内首个碳十四实验室正式成立，为科技考古的专业化发展奠定基础；1995年，考古科技实验研究中心组建，实现了学科资源整合；2024年，新的重点实验室挂牌，涵盖碳十四年代学、环境考古、古DNA等多领域，形成系统化、多元化的研究格局。

　　中国社会科学院副秘书长、中国历史研究院常务副院长马援表示，这60年见证了中国科技考古从无到有、从边缘迈向全球前沿的转变。

　　中国科技考古已跻身国际科研重要行列

　　中国科技考古的发展并非个别机构单打独斗，而是众多科研单位与高校的协作成果。

　　以北京大学为例，1973至1975年，在中国科学院协助下，该校建立了国内首个采用低本底液体闪烁计数法的碳十四测年实验室，为中国高校科技考古奠定了基础。1998年，实验室进一步细化为文物保护、科技考古两个方向。进入21世纪，研究领域持续延伸，涉及定量考古、陶瓷、冶金、动物、植物等多个方向。

　　北京大学考古文博学院副院长、科技考古教研室主任崔剑锋介绍，近年来随着古DNA、残留物分析等新方法融入考古，北大也在不断招揽人才，拓展前沿研究。2023年，教育部考古科学重点实验室（北京大学）项目获批，预计2025年建成验收。

　　中国科学院大学人文学院教授王昌燧回忆，早在上世纪80年代，我国碳十四年代学研究已引起国际关注，而陶瓷、冶金考古也达世界先进水准。四十年来，科技考古已经成为全球学科体系中不可或缺的中国力量。现今，环境、农业及生物考古理论和技术竞相发展，古DNA、蛋白质、有机残留物和植物微体化石等新技术不断涌现，相关成果层出不穷。

　　他表示，未来，随着同步辐射、散裂中子源等大型科学设备的广泛应用，特别是人工智能等新兴技术的引入，将为中国考古研究持续注入创新动力。