走向微观的考古学

——我国微痕考古的发展概况

2018-01-25 16:02 来源:“赛博古”微信号 作者:武仙竹

  我国微痕考古萌发于史前工具的制作和使用方式的研究。如20世纪七八十年代,考古学者们对仰韶文化、龙山文化石制工具制作工艺和使用痕迹的研究等。之后,随着国外石器微痕分析技术的传入,国内该领域发展历程先后经过了实验观察、实证分析和研究理念与技术提升等几个阶段。实验观察,主要是在早期研究阶段,使用普通光学显微镜对石器和骨骼实验标本进行微观痕迹的观测、分析。实证分析,则包括使用光学显微镜和电子显微镜等,对考古遗址出土石器和骨骼的表面痕迹进行探索性观测研究,也包括对古遗址文化层进行埋藏学方面的微观现象分析等。研究理念与技术提升,是微痕考古发展一定阶段的一个重要转折。在这一研究阶段,人们认识到应该把石器微痕分析、骨化石表面改造痕迹及地层微观埋藏现象整合在一起进行综合研究。因为这三者的研究方法相通,研究内容具有一定的互补性。三者融合在一起,以“微痕考古”这种特色专业的概念提倡和普及,能够从考古学理论和技术的层面,促进当代考古学的整体进步。该阶段,微痕研究的工作对象(涉及材料)得到扩展,研究技术得到明显提升,研究深度和广度也明显变化。从研究深度和广度上观察,人们开始用微痕分析的观点,从宏观上讨论考古学区域文化的生产模式和经济形态。因此,“微痕考古”的提出,是该专业领域研究理念和实验技术,在发展到一定程度后自然而然产生的。是考古学理论、技术与丰富的考古实践相结合后,水到渠成的事情。现阶段,我国在微痕考古方面的进展,具体体现在研究队伍形成、研究领域扩大、研究技术进步和研究水平提高等各个方面。微痕考古研究队伍方面,国内有些科研院所和大专院校,已开始有专门从事微痕考古的研究人员。2004年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所面向相关研究单位和高校,举办了国内该方面的首次专业培训班(2004 IVPP微痕分析培训研讨班),并且出版了研讨班实验分析报告集。研究领域方面,国内目前在前沿学科理念指引下,对考古界从远古人类(旧石器时代)到晚期历史阶段(近代)均有涉猎。并且把人类在不同时期、不同材质上的表面微痕现象,其他动物行为痕迹(啃咬痕、踩踏痕)和自然原因形成的微痕现象(磨蚀痕、风化痕、地层挤压痕等),都视为是一个统一的领域(微痕考古领域)进行关联性、互补性研究。因为要分析人类行为的种种痕迹(刻划、切割、剥取、戳刺、砸击,等等),并且要通过人类行为痕迹去透视当时人的思想意识、生产技术、环境背景等,必须要对人类的各种痕迹进行准确鉴定,然后对这些痕迹现象的产生原因进行系统性、规律性研究,并且分析它们与其他动物行为痕迹、自然原因产生痕迹之间的相互关系,从而科学认识各种痕迹的产生机理、保存条件和遗存至今的历史过程。

  湖北郧西白龙洞遗址旧石器时代古人类戳刺行为技术痕迹

  国内微痕考古研究的理论认识,在很多方面已经取得长足发展。譬如根据人类在不同时期遗留的微痕现象,把人类由最初的无意识的微痕刻划遗迹,到有意识地利用刻划痕迹进行艺术创作和思维表达,最后进化到文字文明时代的过程进行了整体观察。该方面总体观察的认识结果为,我国古人类在中更新世早期时遗留有简单的无意识的刻划痕迹,至晚更新世旧石器时代中、晚期时,发展到有意识地利用刻划线条创作各类艺术作品。至新石器时代时,在刻划的基础上出现了成熟的描绘和圆雕技艺。夏商时期,出现了完备的刻划文字符号系统,使人类社会进入文明史时期。同时,还总结出我国从史前遗址中已知最早的人类刻划行为痕迹(湖北白龙洞遗址,其地质时代为中更新世早期,距今80万年左右),发展到人类有意识地利用刻划痕迹表达思维意识(三峡兴隆洞遗址出土的人类在象牙门齿上的刻划图案,距今约12万年),约经历了70万年或更久。而从有意识的线条刻划(兴隆洞遗址),到使用刻划线条创造出文字文明(殷墟甲骨文),其间约经历了12万年。我国在微痕考古研究技术方面的进展,目前已发展到综合使用肉眼裸视观察法、低倍显微观测法、高倍显微观测法和数字模型技术等阶段。其中数字模型技术在该领域的应用,是我国微痕考古领域在该方面的技术创新。显示出在微痕考古领域,我国的技术能力处于世界前沿水平。国外使用较多的一般显微观察方法(包括低倍显微观测法和高倍显微观测法),对各种微痕现象只能得到平面、静态的观测信息,并且存在有测量数据不够准确和研究交流较为困难等局限。数字模型技术,则是通过对痕迹现象制作出三维、动态的数字模型,可以在立体和多视角环境下对微痕现象进行分析研究,并且保障测量数据准确无误,研究信息的交流方式也更加方便。现阶段,我国从很多方面建造微痕现象数字模型的实验均取得成功。如通过CT扫描技术,建造古人类脑演化的数字模型;应用扫描电镜多角度照片建造水稻硅酸体的三维模型;使用数码显微镜,利用镜下景深扩展的方法建造玉器加工痕迹的三维数字模型;以及使用接触式三维扫描仪和配套扫描软件,建造化石人类行为痕迹数字模型,等等。其中,后一种数字模型方法的使用,研究出人类利用石器在骨骼上制造的最早的戳刺性行为痕迹。该种方法还对数字模型使用了正投影等值线分析技术,其能够根据微痕现象在不同层次(深度)的形态和结构特征,分辨出微痕产生过程中工具刃口的微破损现象,以及不同微痕产生的先后顺序,等等。这些先进的分析技术和研究成果,使我国微痕考古在世界史前研究中产生了较大的影响。

  我国微痕考古研究领域,在其他方面也产生有研究水平较高的学术成果。古人类遗址的埋藏学现象非常复杂,遗址微痕现象中除了有人类行为造成的外,其他动物对骨骼(化石)表面也遗存有很多微痕遗迹。这些动物行为造成的微痕遗迹,是研究动物行为模式以及动物和人类共同使用(享有,占据)遗址古环境的重要证据。譬如,湖北黄龙洞遗址出土的很多化石表面,就有多种啮齿动物的啃咬痕迹。该现象反映出多种啮齿动物在古人类居住该洞穴之后,仍然与人类共同居住于、生活于黄龙洞洞穴内部。此外,微痕研究还发现有古人类行为模式方面的许多有趣现象。如对黄龙洞古人类牙齿作微痕分析后,除了观察出古人类的体质健康和饮食结构外,还发现古人类存在有把牙齿当做工具使用的情况,以及对口腔内部的牙齿进行清洁卫生的行为(剔牙)等。而在湖北白龙洞古人类遗址中,则研究、鉴定出我国第一例大型偶蹄类动物在骨骼表面的踩踏痕迹。这一痕迹现象的发现意义,则反映出古人类对白龙洞天然居址不是长期独享,而是当人类活动中离开洞穴时,也有其他大型偶蹄动物曾光顾此洞穴进行活动或休息,中国直立人(Homo erectus)时期的古洞穴居址,存在有一种人类与自然融为一体、人类与其他动物和谐共生的生活模式。白龙洞遗址中,根据人类遗留的动物骨骼(化石),还鉴定出人类最早的剥皮屠宰技术痕迹。如在一件大型鹿类的趾骨表面,发现有人类以鹿体的趾骨侧位为切破口,对动物进行剥皮之后再分割食用的例子。该成果反映出中更新世早期时,我国古人类对捕获动物已不再是连带皮毛一起食用,而是对其进行剥皮处理之后再分割、食用。这一屠宰技术,是人类告别“茹毛饮血”生活模式的直接证据,该发现比此前法国发现的该类技术早20多万年。

  古文化遗址中,有很多自然原因形成的微观痕迹,常常与人类行为的痕迹现象很难区分。而正确鉴别和区分这些痕迹现象,并确定它们与人类生活的关系,就是微痕考古工作的重要任务。譬如,关于人类旧石器时代用火遗迹的研究,一般的传统分析方法,只能确定遗址中确实存在过有被火燃烧过的遗物,但正确判断它们是否是人工控制性用火(人工控制和使用的火源)的遗迹,则是相对比较困难的。我国近年使用了多种实验室检测方法(包括高倍显微观测法),开始了这方面比较系统的研究。在湖北黄龙洞遗址即证实了古人类控制性用火的遗迹。其研究方法是把在遗址采集的经过燃烧的样品,利用电子扫描显微镜(scanningelectron microscope)进行观测,对样品的植物解剖结构、植物纤维成分及其燃烧后的变化特征等进行逐步检视,并把它们与现代燃烧实验标本进行对比分析。黄龙洞遗址的研究结果为:采集样品与现代燃烧实验产生的样品,其多种变化特征完全一致,从微痕考古方面取得了古人类用火遗迹的科学证据。

  国内微痕考古的研究工作,在新石器时代及其以后历史时期生产方式与经济形态、动物遗骸与骨制品加工、玉器制作工艺、金属工艺技术等研究领域,也都发挥出了很大作用。譬如,内蒙古地区新石器时代中期的兴隆洼文化(距今8200~6500年),所发现的主要生产工具为石锄、石斧等。传统观点认为,石锄为农耕和铲土工具,石斧是用于砍伐树木和进行木材加工的工具。但微痕考古中,通过对石锄、石斧使用痕迹的显微观测与实验分析,发现兴隆洼文化遗存中的石锄,是用来砍砸木材、骨骼和制备皮革的,石斧也是用于以皮革加工为主要生产目的(使用方式)的。因此,开始使人们重新思考,兴隆洼文化到底是以前所认可的农耕经济文化,或者是现在根据生产工具使用痕迹所认识到的,应将其确定为是以狩猎和采集为主要特征的狩猎—采集型经济文化。在进行动物遗骸表面微痕的鉴定研究中,我国动物考古研究者还从河南郑州西山遗址骨骼表面痕迹中,鉴定出西山遗址新石器时代人类曾使用过沟裂技术、锯切技术,来进行骨器加工的专业生产;而在陕西西安沣西遗址里,则鉴定出人们曾使用锯切、割切等技术,去进行骨料生产和骨制品加工;在湖北巴东店子头遗址里,研究者发现了在距今7000年前,三峡地区的古居民已掌握了“对向砸击取髓技术”(在新鲜动物管状骨相对应的两面,沿骨骼纵长轴进行连续、规则的对向砸击,砸击工作进行到一定程度时,管状骨会自动裂开,工作者即可完整取食骨管内部骨髓)。是一种在专业从事狩猎生产的部落中,代际相传的古老肉食生产技术,这种技术在现代狩猎部族鄂伦春人部落仍延续使用。可见,我国很多传统生产技艺源远流长并广泛传播。以“对向砸击取髓技术”为例,即在西南地区新石器时代中期已存在的技艺,在现代东北边疆少数民族部落还有保留。微痕考古研究工作,对历史时期玉器制作工艺、玉制品真伪鉴定等方面,也能发挥出巨大作用。王昌燧先生等曾对此进行过总结,指出“显微分析”是准确研究玉器工艺的重要技术,在鉴定古玉真伪、玉器价值等方面,也具有难以替代的重要作用。该方面的重要成果,包括证明玉料开裁工艺,在史前时期是以线切割技术、片切割技术为主,春秋以后开始出现砣切割技术。而玉器加工工艺方面,在史前时期主要有打磨、抛光、刮挖、空心钻、实心钻、阴线刻技法、减地浅浮雕技法、镂空技法和拼合修复等,春秋以后才新增加了砣刻和镶嵌等技艺。显微分析鉴定玉器真伪的具体做法,可以从制玉工艺方面分析,也可以从玉器表面保存状态方面判断其真伪。譬如,我国南方新石器时代古玉表面,常因地层矿物质侵蚀呈现“鸡骨白”特征。经过显微分析确定,这种现象并不是以前简单认识的属风化、钙化现象,而是属于在地层埋藏过程中经过矿物质侵染(“受沁”作用),玉制品接受了土壤中铝(Al)、铁(Fe)等矿物质胶结、填充,经过漫长时间改变而逐步形成的。因此,我国南方史前玉器表面,是否呈现有“鸡骨白”现象,可以作为鉴别玉器真伪的标准之一。在金属制品工艺技术研究方面,科技考古工作者对我国汉代铜镜“黑漆古”工艺进行了科学分析,解析了汉唐铜镜“黑漆古”的形成原因(我国流传至今的汉唐铜镜表面,因乌黑光亮而有“黑漆古”的美称)。对典型标本经过电子扫描显微镜观测分析后发现,这类铜镜是由表层和基体两部分组成,表层材料实为镀锡镜面。镀锡后的镜面,在古人类使用时期实际上是白色的镜面。只是因为其在埋藏于地下或被收藏、保存2000多年后,因受到氧化而形成了乌黑光亮的“黑漆古”特征。

  中国考古学与西方考古学体制相比,中国在该方面存在有很多优势。首先,中国有成序列的国家体制下的考古科研单位和文物保护机构(国有体制下的文物局、考古研究所、博物馆、文化遗产研究院等);其次,中国很多高校建立有专门的考古学或博物馆学专业(国外很多高校此学科内容归属于艺术史或史学史研究),并且这些专业具有很活跃的国际、国内学术沟通能力;最后,中国蕴藏有从早期古人类演化直至近现代史以来连续保存的非常丰富的研究资源。这种连绵不断的古老历史和丰富的研究资料,在世界上几乎是绝无仅有的。因此,微痕考古(Microscratch Archaeology)作为一个专门的考古学研究领域,得以最先在中国产生并被推广,其实确实不会令人感到惊讶。微痕考古首先出现于中国,这正是当今在先进专业技术流传至中国后,恰遇中国适宜发展的国情和优良研究资源的沃土催生下,新盛开的一株学术之花。纵观世界各国的学科发展,其实并没有一成不变的模式。并非是必须要西方发达国家先产生某种学术观念,然后中国的学术界只能对其模仿和跟随。在历史上,中国引领世界学术风气之先的时代并不匮见。

  综观中国的微痕考古研究,它与传统的以地层学和类型学支撑的考古学研究,已经形成了不同的钻研方向和技术特色。传统的考古学工作中,比较重视对古代遗迹遗物从宏观的方面去进行观察,如地下遗迹的出土位置、形状、组合关系,以及遗物的时代、形态、大小、质地等。而微痕考古研究,则是通过显微观测、数字化分析与技术实验等,对普通方法不易认识的古代遗迹现象、遗址埋藏过程、工具生产与使用方式、人类行为模式与区域文化等,去进行微观分析和实证性研究。微痕考古,重在引导人们把考古工作向深入、微观、具体的思维领域进行发展,从而去获取一般考古学方法难以得到的研究结果。微痕考古与重视形态、类型、推测性的考古认知方法相区别,而是涵带着鲜明的实证性和实验考古特征。因为微痕考古重视从微观现象和科学实验来论证历史过程,所以其研究结果具有传统研究方法所不能替代的作用。由于微痕考古的工作方法,主要是借用自然科学中的实验设备和前沿技术,所以我们认为,微痕考古属于科技考古学的一个分支。它是传统考古工作方法和其他科技考古专业的重要补充。从学科发展的角度考察,微痕考古已经在中国有较完善的学科理念和分析技术,对考古学的全面渗透和深入影响显著,很多科研单位在该方面也产生了代表性研究成果。微痕考古的产生和发展,是自然科学工作方法和应用技术在不同学科领域的积极影响,它显示出脱胎于自然科学的考古学专业,在现代科学技术不断发展和应用推广的促进下,还会继续开拓出更加广阔的发展前景。(本文由孙莉、蔡鸿博摘编自 武仙竹 著 《微痕考古研究》之第二章。内容略有删节、调整。)

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(责任编辑:齐泽垚)
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