袁靖

　　考古学与自然科学的关系不同于其他人文学科。这不仅仅是因为考古学的诞生与借鉴地质学和生物学的方法有关，还因为考古学自开始出现到现在借助自然科学手段来进行研究的过程从未间断。因此，考古学已经逐渐演变成为一个以人文科学研究为目的、包括大量自然科学研究手段的交叉性学科。能否更加广泛、更加有效地运用各种自然科学研究手段进行

考古学研究已成为21世纪衡量一个国家考古学研究水平的极为重要的标尺。鉴于此，全面地认识在考古学中应用自然科学，认真地讨论考古学和自然科学相结合的方法，科学地把握考古学与自然科学的关系将非常重要。

　　我们今天在考古学中应用自然科学研究手段的主要目的是适应考古学发展的需要，进一步提高考古工作的效率和科学性，全方位收集田野考古中获取的信息，充分发挥考古学资料的价值，更加拓宽考古学研究的范围，全面深化考古学研究的内容。

　　考古学的研究对象是古代的物质遗存。研究对象的这种物质性特征是我们能够在考古学中应用自然科学的关键。因为自然科学就是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。可以说，从纯粹的自然科学研究和在考古学中应用的自然科学研究这两者的研究过程看，它们之间的共性主要有四点：一是使用同样的仪器设备；二是依据同样的分析原理；三是运用同样的技术手段；四是对由同样的物质结构和化学元素组成的对象进行分析。它们之间的区别主要有两点：一是分析的材料在时间上的差异性，前者的材料包括现代和古代，后者的材料则肯定属于古代；二是研究目的的不同，前者完全是自然科学的研究，后者则要考虑如何解释古代人类的行为，探讨当时的历史，因而属于人文科学的范畴。

　　自然科学被引入考古学研究中，主要在两个方面发挥了巨大的作用：一个方面是运用自然科学的方法对遗迹和遗物进行测试和分析，揭示当时的绝对年代、自然环境的特征、人类生存活动的方方面面；另一个方面是运用自然科学的方法揭示遗址、遗迹的位置、面积、布局，进行定量统计和分析。具体地说，物理学和化学主要探讨遗物的年代、结构和成分，生物学全面涉及古代的人、动物和植物，地学讨论历史时期的自然环境，而数学则运用于各种资料的统计分析。

　　多年来，传统的考古学一直强调地层学和类型学是自己独特的方法。实际上，考古学的地层学是从地质学引入，而类型学则受到生物学的启发。考古学的地层学和类型学的发展过程证明它们都是通过借鉴别的学科的方法逐步完善起来的。其中最典型的莫过于地层学。丹麦地质学家斯坦诺于17世纪提出叠置律、连续律、水平律这样三个地质学的定律。叠置律是指未经扰动的地层，保持早的沉积在下面，晚的沉积在上面的规律。连续律是指未经后期变动的原始地层，在横向上连续延伸而逐渐尖灭。水平律是指地层的原始产状是近乎水平的。考古学家把这三个定律引入考古学，开始时同样是按照水平层划分地层，年代早的地层在下面，年代晚的地层在上面。后来在发掘工作中意识到这种方法不能客观地揭示当时人类的活动，于是逐步发展到按照土质、土色、文化堆积、打破关系划分地层，其间经历了一个巨大的变化。现在地层学已成为考古学的第一方法。类型学的方法来自生物学的自然分类法，考古学家按照其原理确定各种遗物的形状、纹饰特征，进行排比分类，逐步建立起考古类型学。

　　20世纪中叶，碳十四测年方法被引入考古学。在相当长的时间里，碳十四测年的数据受到一些考古学家的质疑。但经过自然科学家和考古学家长期地沟通和努力，终于建立起科学的碳十四测年方法。现在，国内考古学者在发掘新石器时代和夏商周时期的遗址时，都要尽可能地采集碳十四年代样品，以便测定遗址的绝对年代，把握其在时间标尺上的位置，为比较研究提供统一的标准。

　　总结考古地层学、类型学和年代学的发展过程，可以看到这些方法在考古学中的应用首先都是借鉴别的学科的方法，然后在考古实践中不断完善、充实这些方法，使之逐步适应考古学的需要。重温这一发展过程对我们会有很大的启示。

　　考古学发展到今天，已经由原来通过发掘出土的遗迹、遗物确定一个遗址、一个类型或一个文化的年代早晚、文化特征，建立完整的古代文化谱系，发展到全面探讨古代社会的各个方面。在考古学本身发生了巨大变化的背景之下，我们可以清楚地看到当今在考古学中应用自然科学的过程正在发生一些变化。比如，从原来考古学家把发掘出土的材料交给自然科学家，由他们进行鉴定、测试、分析直至提交报告，到现在变为考古学家和自然科学家共同对鉴定、测试、分析的结果进行讨论，然后撰写报告。原来的鉴定、测试、分析报告表达的仅仅是自然科学的认识，而考古发掘报告谈论的又多是人工的遗迹、遗物的形状，致使两者往往不能有机地结合起来。因此，那些鉴定、测试、分析报告只能作为考古发掘报告的“附录”，放在最后。现在加强了自然科学和考古学的综合研究，所有的鉴定、测试、分析都直接与解释当时的文化现象相关，加之考古研究本身也有意识地加大了探讨古代人类行为的比重。因此，这些鉴定、测试、分析报告就成为考古发掘报告正文中的有关章节，与整个考古发掘报告融为一体。这样的合作研究过程揭示了原来不为考古学家所关注的资料内蕴含的自然环境信息及古代人类的行为，深化了考古学的研究过程，也进一步促使在考古学中应用自然科学由原来涉及一个或二个自然科学的领域到现在变为多学科全面铺开，以期获取更加丰富的信息，开展更加深入的研究。这一系列的变化意义非常深远。我们推测，将来考古学的方法还会进一步多样化。比如，在田野调查阶段，除了原来的考古调查方法外，还要应用全球定位系统帮助定位，参考航空照片和卫星照片的分析结果。在考古发掘前，应用全站仪布方。在考古发掘过程中，系统地采集人工遗物和其他标本，以便进行各种各样的分析。在考古资料整理阶段，除了注重在发掘和调查中获取的人工遗迹、遗物以外，还要关心其他标本，全方位地研究一个发掘遗址或一个调查地区中有关当时天、地、人的相互关系及反映人类行为的各种资料。在撰写考古报告时，展现出来的是一个特定时间跨度和空间范围内的人类社会的生存活动、社会组织、丧葬习俗、祭祀特征、文化交流等各个方面。即便在考古报告完成以后，还要继续关注遗迹、遗物的保护问题等。可以设想，若干年以后，我们对这一切的认识很可能就像我们现在看待考古地层学、类型学和年代学一样，是理所当然的事情了。但是现在还没有走到这一步。正因为如此，我们应该以全面探索古代人类历史的发展规律、探讨古代社会的方方面面为目标，以地层学、类型学和年代学的发展过程为鉴，更加积极、主动地在考古实践中去进行新的尝试，去推进这个创新的过程早日实现。

　　我们要清醒地认识到，考古学家和自然科学家分别代表两个学科，这两个不同的学科分别有自己的研究目的和方法。因此，要把考古学和自然科学有机地结合在一起，考古学家和自然科学家互相都有一个理解和学习的过程。我们鼓励年青的考古工作者和自然科学工作者互相系统地、全面地认识对方的学科。我们也提倡考古学家要注重去了解自然科学家探讨物质世界的各种方法和原理，而自然科学家则要注重去认识考古学家是如何去解释古代社会和人类发展规律的。这样，在相互合作的过程中，自然科学的方法就能够更加全面、有效地运用在鉴定、测试、分析各种考古资料的过程中，而自然科学的研究结果也能与考古学的思考更加有机地结合在一起。我们认为，考古学与自然科学相结合的工作应该由从事考古学研究的人员和从事科技考古、自然科学研究的人员共同来完成。

　　我们相信，只要坚持与时俱进的精神，进一步完善在考古学中应用自然科学的各种方法，努力进行新的探索。我们获取的信息资料就会越来越丰富，我们涉及的研究领域就会越来越广阔，我们得到的研究成果就会越来越精彩。考古学的明天就一定会更加灿烂辉煌。稿件来源：光明日报（来源：光明日报）

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