科技考古的基本方向和方法

科技考古学是一门跨越自然科学与社会科学的交叉学科,涉及到考古学、数学、物理学、化学、天文学、地学、生命科学、计算机科学等众多领域,其研究内容广博,进行分类研究十分必要。

1.遥感考古 遥感考古利用各种遥感技术,在范围较大的区域内获取古代遗存(主要是地面遗存,或能影响地表植被生长的地下遗存)的各种数据,以研究古代遗存的分布范围、几何形状、平面布局和结构等方面的特征,是遥感科学、地学与考古学有机结合的产物。在实际操作中,多与地面勘探结合使用,以获取更为准确的信息

2.考古勘探 考古勘探包括考古物理勘探和化学勘探两种手段。考古物理勘探是利用勘探地球物理学的理论和技术,探测、获取地下的各种遗迹、遗物的物理性质如电性、磁性等方面的信息,以研究其形状、位置、分布、构成等方面特征的专门技术,是勘探地球物理学与考古学结合的产物,其探测的主要目标有城墙、房屋、道路、墓葬、雕像、砖瓦、陶瓷器、金属器等等。考古化学勘探所研究的是探测目标的化学性质,其根据勘探目标与其周围介质环境在某些元素含量上存在差异的原理,也就是所谓的地球化学异常来寻找勘察目标,目前主要利用土壤中的汞含量异常来探测地下的古墓

3.考古年代测定  目前可用于考古遗存绝对年代测定的方法很多,其原理各不相同,有生物学的,物理学的,化学的;适用的样品范围也有很大区别,如竹木、骨骼和牙齿等生物样品、陶瓷器、石器等;年代范围同样也存在很大差异,从距今几百年到距今数百万年不止。目前使用最广的有碳十四法、热释光法、树木年轮法、钾—氩法、裂变径迹法、不平衡铀系法、氨基酸外消旋法等几种方法。

4.文物产地与矿料来源研究  这一研究通过对文物的测定分析,从中提取文物产地与矿料来源的信息,进而结合考古学背景,以探讨古代文物的生产、传播、贸易及其反映的文化交流等问题。其研究对象是出土或传世的遗物,主要是陶器、瓷器、青铜器,其它则包括玻璃、石器、颜料、其它金属器等。

5.DNA研究  古DNA研究的对象是主要是古人类的骨骼和牙齿,以及一些古代动植物遗骸。通过对古人与现代人群体DNA序列进行比较,可以构建和复原古代人类的起源、进化及迁徙模式;通过对古代遗址/墓葬内人群的DNA分析,获取群体内部亲缘关系方面的信息,可以构建家庭谱系和家族结构,判断社会性质等问题;对不同遗址间人群DNA的对比分析,能够探讨不同族群间的关系。此外,DNA技术还可用于古代先民食物结构、生业模式以及地域间文化的动态交流的探索。

6.古人类食谱研究  目前这一研究主要是利用骨化学的方法,通过分析骨骼和牙齿的某些稳定同位素如CN同位素,以及SrBaCa等微量元素,借以推断古人的食物结构中动物和植物所占的比例,所食动物中海生动物和陆生动物哪种为主,以及所食植物中C3类植物(水稻、小麦等)C4类植物(玉米、高粱等)所占比重如何。而在得到这些基本信息后,结合考古学证据和资料,就可以进一步了解和研究古人获取各种食物资源的途径,人类社会从采集、渔猎社会到农业社会的转变,农业中畜牧、饲养业的地位,以及古代各部落、人类的迁徙活动和古环境的变迁等等更深层次的问题。

7.动物考古  动物考古的研究对象是古代的动物遗存。这些动物或是被人类利用改造即人工驯养的,或是被人类捕猎的野生动物。对动物遗存的研究在很大程度上证明了旧石器时代的存在和编年。旧石器时代出土的动物遗骸全是野生动物“,通过对动物群的特征、组合与更替,以及对其中的绝灭种属与现代生存种属的比较和统计,可有助于确定遗址的相对年代,划分地层”。而根据动物骨骼鉴定的种属,分析适合其生长的自然环境,可以确定在某一特定时间、某一地域气候的变化。此外,根据动物骨骼部位的测量,统计其形体大小的变化、出现时间的早晚,并对其年龄或结构进行分析,通过最小个体数的方法算出野生动物和圈养动物的比例,可以探讨某种家畜驯化的进程和发达程度。

8.植物考古  植物考古的研究对象是与人类活动有关的古代植物遗存,既有经人类有意识种植的农作物、植被,也有野生植物。植物与人类的关系十分密切,获知了植物的种属及其分布范围,可对当时人类的生存环境和生存能力做出判断。而利用植物考古的相关理论和技术,可探索农作物的起源与扩散、当时的农业技术、方式、系统,为研究原始农业的起源和发展提供有力的证据,进而可以探讨文明的产生与发展模式。此外,通过植物考古的研究,还可以了解野生植物的可利用性与经济     价值,具有现实意义。

9.冶金考古  冶金考古的研究对象是人类在历代选矿、采矿到金属冶炼、器物制作、使用等全部过程中遗留下来的有关遗迹和遗物。其研究目标是利用冶金学的技术和方法,对金属器具及其他与金属有关的遗迹遗物进行分析,探讨金属的起源与传播,古代社会金属的生产情况、金属器具的制作技术和工艺,金属产品的质量与数量,以及金属产品对古代社会的经济、生产和社会发展所起到的推动作用。除上面提到的一些研究领域外,科技考古学的研究领域还有一些,如环境考古学、农业考古学、体质人类学、古病理研究等等。另外,分类方法不同,又可以划分出新的研究领域和方向,如铅同位素考古、牙齿人类学研究、脂肪酸分析等。