科技考古 主讲教师：蔡大伟 课程性质：限选课，48学时（36理论12实验） 授课对象：11和13级考古、博物馆专业本科生

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1 科技考古 主讲教师：蔡大伟 课程性质：限选课，48学时（36理论12实验） 授课对象：11和13级考古、博物馆专业本科生
授课时间：1-16周 授课地点：第三教学楼第一阶梯 考核方式：考勤、课堂小考、作业 联系方式：

2 主要参考书 赵丛苍 主编，2006.《科技考古学概论》，高教出版社。以考古遗迹遗物的勘探、采集、分析研究为主要脉络介绍各种科技方法的应用。
赵丛苍 主编，2006.《科技考古学概论》，高教出版社。以考古遗迹遗物的勘探、采集、分析研究为主要脉络介绍各种科技方法的应用。 陈铁梅 编著，2008.《科技考古学》，北大出版社。主要以人类起源进化、冶金考古、陶瓷考古、古环境复原、农业起源等考古学内容为脉络，讲述自然科学的思想和方法在考古学的学科研究与发展中的作用。 袁靖 主编，2012年《科技考古的方法与应用》文物出版社出版。主要是对当前国内科技考古各个主要研究领域方法（如何采样、研究流程等）及成果的系统梳理、归纳和总结。

3 绪论主要内容 一、为什么要学习科技考古学？ 二、科技考古学的基本含义 三、科技考古学发展简史 四、科技考古学的理论和方法 五、科技考古学的分支学科及其与其他学科的关系 六、科技考古学展望

4 第一节 为什么要学习科技考古？

5 一、考古学与自然科学密不可分 考古学是一门探索人与自然的关系以及人类古代社会历史的科学,其据以研究的对象是实物资料,即古代人类遗留下来的遗迹与遗物都具有自然属性。而对实物资料的研究,必然离不开自然科学的参与——物理、化学、生物学等方法进行研究。 回顾考古学的发展历程, 可以发现,考古学的每一次深刻变革,几乎都是自然科学向考古学渗透的结果。考古学的理论基础地层学和类型学源自自然科学——地质学原理和生物分类。考古学三大问题：人类起源、农业起源和文明起源都离不开科技考古。

6 二、科技考古学深化考古学研究 拓宽了考古学的研究范围和层次：从传统的基于器物讨论文化的源流，到反映人类的生活环境、交通贸易、饮食结构、种植饲养等问题，时空范围扩大“空中、地下、水下”。 提供同更精确的信息“14C测年、现代物理检测分析方法、遗传结构分子水平上的分析、”等。 提高了工作效率“遥感、物探等技术” 。 我国一些学者坚称考古学的基本方法是类型学和地层学，目前许多学者从事的工作仍然是对器物的分类 分期和分辨考古学文化 其实这些都是二战前国际考古学界流行的研究范例，因为当时考古学家的主要任务是对考古发现断代和编年，所以我们需要与时俱进。传统考古学的问题缺乏知识训练的经验主义，研究和分析缺乏缜密性，以及阐释方法上的主观性。

7 三、激发民族自信心、增强爱国主义 古代科学技术的基因载体—实物资料凝结着古代先民的智慧，昭示给人们的是古代人类的生存能力、古人对自然的挑战以及坚韧和大无畏的精神，这无疑会激发人们的民族自豪感和爱国主义。 古代的青铜铸造、陶瓷烧制技术等 。

8 四、秉承历史 为现代化和未来服务 科技考古学的研究成果对现代社会影响最成功的例子，莫过于失蜡法与熔模精密铸造的关系。其堪称是工业领域中古为今用、推陈出新的一个典型范例。 科技考古学对现代化的作用，考古史家西拉姆作了精辟的概括：“我们需要了解过去的5000年，以便掌握未来的100年”。

9 五、个人发展的需要 科技考古是吉林大学优势学科。现有体质人类学、动物考古、环境考古、植物考古和分子考古实验室，今后考古学的发展趋势，二级学科。 我们学习的目的，不在于让着学生掌握到少技术，而是首先要让学生了解科学技术对考古学研究的重要作用，关注科技考古的最新信息，同时要培养考古人员的科学素质，掌握一定的科学理论和方法，按照科学的程序去处理资料、提取信息，研究各个信息之间的联系，从而推导出有科学根据的考古学结论。

10 第二节 科技考古的基本含义

11 一、科技考古学的命名问题 科技考古学的称呼，是与自然科学的发展紧密相关的。最早的名词与物理学在考古学中的应用直接关联。20世纪40年代，Hawkes教授提出Archaeometry的名称，意为物理科学在古代研究中的应用。1958年，英国牛津诞生了名为“Archaeometry”的杂志。主要由Research Laboratory for Archaeology and the History of Art, Oxford University，主办。 到目前为止，欧美国家常用Archaeometry一词说明自然科学在考古学中的应用。美国称为Archaeological Science 强调应用于考古学的方法。 在已举办过的国际会议或专题讨论会上，出现了考古测量学(Archaeometry)、地质考古学(Geoarchaeology)、动物考古学(Zoo Archaeology)、环境考古学(Environmental Archaeology) 、物理考古学(Archaeophysics)等与科技考古学相关的学科名词。

12 Archaeometry Archaeometry is an international research journal covering the application of the physical and biological sciences to archaeology and the history of art. The topics covered include dating methods, artifact studies, mathematical methods, remote sensing techniques, conservation science, environmental reconstruction, biological anthropology and archaeological theory. Papers are expected to have a clear archaeological or art historical context, be of the highest scientific standards, and to present data of international relevance. Impact Factor: 1.328

13 Journal of Archaeological Science
The Journal of Archaeological Science is aimed at archaeologists and scientists with particular interests in advances in the application of scientific techniques and methodologies to all areas of archaeology. The journal provides an international forum for archaeologists and scientists from widely different scientific backgrounds who share a common interest in using scientific methods to increase the information derived from archaeological research. Impact Factor: 2.139

14 其他称呼 Science and Technology of Archaeological Research
Archaeology of Science and Technology Scientific Archaeology 在已举办过的国际会议或专题讨论会上，出现了考古测量学(Archaeometry)、地质考古学(Geoarchaeology)、动物考古学(Zoo Archaeology)、环境考古学(Environmental Archaeology) 、物理考古学(Archaeophysics)等与科技考古学相关的学科名词。 《科技考古学概论》一书支持“Archaeometry”，我个人喜欢Archaeological Science 。

15 国内的命名 现代科技与考古 现代科技在考古学中的应用 科学考古 考古科学 科技考古学 这些命名反映了我们对学科性质有着不同的认识。
北京大学考古系1973年就开设了科技考古课程

16 二、关于科技考古学的两种观点 第一种观点：科技考古不是一个学科。 第二种观点：科技考古学是一门独立的学科，但有不同定义。

17 科技考古不是一个学科 许多学者意识到科技考古的重要性，并在实践中使用科技手段进行工作，但认为科技考古学不是一门独立的学科。他们认为既然现代科技手段也是考古学研究中的一个手段，没有必要再将之列为一个学科。 在第21届国际科技考古会议上，学者们对“科技考古”进行了讨论，有些学者质疑，“科技考古学”能否与生物学、物理学、化学、考古学和人类学一样出现在字典中。在中国，相当一些学者不承认科技考古学的存在。 对科技考古的基本看法：1.自然科学领域的多种科技手段用于考古学研究，2.研究如何应用现代科技方法于考古方面的各项应用技术等等。并强调了科技考古具有传统考古学所不能够做到的功能。 在第21届国际科技考古会议上，学者们对“科技考古”进行了讨论，有些学者质疑，“科技考古学”能否与生物学、物理学、化学、考古学和人类学一样出现在字典中。在中国，相当一些学者不承认科技考古学的存在。

18 科技考古学是一门独立的学科 1. 科技考古学的研究内容是古代自然科学技术史——是对古代科技的探索活动。 夏鼐：《考古学与科技史》
王振铎《科技考古论丛》（文物出版社，1989年版）利用考古资料结合文献考证分析了指南针、罗位盘、磁针、地动仪、鼓风机、飞车、铜漏等古代科技成果。 张忠培《浅谈考古学和自然科学的关系》 “科技考古学属于科技史的研究领域，只是拓宽了业已存在的科学技术史。 中国考古学年鉴设立“科技考古”一栏，其研究成果包括古代的天文历法、数学、物理学、化学、化工、地学、生物学、农学、医药学、印刷术、纺织、机械、建筑、造船和航海、军事技术等。

19 2. 科技考古学是跨越自然科学和社会科学 的一门交叉学科
通过现代科技方法来研究考古问题。 王昌燧：利用自然科学和考古学的理论、方法和手段，分析研究古代实物遗存，获取丰富的“潜”信息（非直觉和经验能认识的信息），以探索人与自然的关系以及古代人类社会历史的科学。 李士、秦广雍：科技考古学是跨自然科学和社会科学的一门学科，它是利用现代自然科学的实验技术和方法，对各类历史遗物进行测量、分析和鉴定，从而将考古学的研究推向严格的定量化，为研究古代文物提供更为可靠的依据，以弥补传统考古学方法的不足。 古代实物遗存中还储存着大量的非直觉和经验能认识的信息,即传统考古方法无法发现的所谓“潜”信息。

20 3.科技考古学既包括对古代科学技术的研究，又指现代科学技术用于考古学研究中
严文明在：走向21世纪的中国考古学（文物，1997年第11期 ）指出，科技考古学包括两个方面的内容：“一个方面是对古代科学技术的研究，如冶金、陶瓷、纺织、造纸、天文历法、农业科学等方面都有不少研究成果。另一方面是现代科学技术在考古研究上的应用，如各种测定年代的技术、探测技术、成分分析、制造工艺研究、保存科学研究、动植物遗存研究，孢粉分析和植硅石分析、环境考古等等。”

21 教材的定义 赵丛苍主张科技考古学是指以现代科学技术手段进行考古研究，而不应该是其它。据此将科技考古学定义为：“科技考古学是利用自然科学的理论方法和技术，分析古代（不完整的、变形的）实物资料，从中提取古代人类的活动信息，用以探讨人类行为、生存方式、生产技能以及人与自然的关系及其发展规律的一门学科”。 Archaeometry: The application of modern mathematical, physical, chemical, biological, environmental, and other natural scientific methods in the investigation of archaeological materials with the aim to solve historical and archaeological problems. 我们

22 三、科技考古学包含三个层次的内容 一、使用科技手段所获得的考古信息。 二、借以获得考古信息的科技方法和技术： 探测技术 分析技术 保护技术
三、科技考古学的理论性研究。

23 四、科技考古学研究对象 科技考古学作为考古学的一个分支，其研究对象与考古学相同，即实物资料，包括古代的遗迹、遗物
科技考古学并不一味将陶器等人类有意识加工的遗留物作为重点，而是将更多的注意力集中于与人类活动直接或间接相关的遗存分析上。 考古学通常关注的是其外形上的异同及其所反映的考古学文化，科技考古学则是分析这些器物的工艺、产地等科技因素进而寻求其后面的与考古学文化相关的互动联系。 就空间范围而言，科技考古学旨在做考古学研究目光伸向更广阔时空范围的努力。

24 五、科技考古学研究目标 作为考古学的一个重要分支，科技考古学的最终目标同考古学保持一致，即“阐明存在于历史发展过程中的规律”，既“要论证人类社会发展历史的一般规律，也要探求各个地区、各个民族在历史发展过程中所表现出来的差异点和造成这些差异的原因。” 科技考古学目前尚处于形成阶段，现阶段的近期目标，当尽可能地诠释各种考古信息，并复原这些信息，进一步探讨它们与人类的关系。最终要实现完成其演化规律和发展渊源的探索。 需要大数据 需要大数据

25 第三节 科技考古学发展简史

26 科技考古学的两个时期 根据科技考古学目前的发展现状，其发展可基本分为两个时期： 萌芽期（18世纪末~20世纪上半叶之前）
形成与发展期 （20世纪50年代至今） 以科技考古学目前的发展现状，可基本分为萌芽期和形成与发展期。 初期20世纪50-80年代 发展期期20世纪80年代至今

27 一、萌芽期 16、17世纪人们热衷收藏及研究古代遗物，古物学面世。 意大利人“艺术爱好者”。 英国人“田野爱好者”

28 18世纪末科技用于考古研究的开端 1795年，德国著名分析化学家克拉帕诺斯(Μ.Η.Κlaproth)自行设计了一套化学分析方法 ，对6枚古希腊和 9枚古罗马硬币，发现他们为铜基合金。 1798 年 ,他又分析了罗马国王提比略的喀普里岛别墅的三块彩色玻璃马赛克 ,对其成色机制作了有益的探索。 克拉帕诺斯教授的一 系列开创性工作 ,标志着科技用于考古研究的开端。 18世纪末 一些学者在对古物学研究的基础上作了相关的工作。

29 19世纪初——“三期说”建立 19世纪初，北欧的古物学家对古物进行了相当的钻研，逐步掌握了古物分类的方法。1836年，著名古物学家、丹麦皇家博物馆馆长汤姆森(C.J.Thomsen)博士在《北欧古物导论》一书中阐述了 “三期说”理论，认为 “人类的发展史通常需经历石器、青铜器和铁器三个连续时代”。他的学生沃尔森又将“三期学说”用于北欧、瑞典、德国等地的发掘工作，并得到了检验和确认，奠定了史前学的研究基础。

30 19世纪中期“地层学”创立 1830年，查尔斯·莱尔（Charles Lyell）发表《地质学原理》标志着地层学的创立。
地层学是判断埋藏堆积年代的学说，早期形成的地层在下面，晚期形成的地层的在上面。 地层学原理应用到考古学中，发展成为考古层位学。

31 1863年意大利人吉塞普.费奥雷利也运用层位学方法发掘了庞培古城

32 1871年~1890年间，德国人亨利希·谢里曼 ,在地层学的指导下4次发掘了小亚细亚的特洛伊古城，证明了《荷马史诗》的真实性。他还在希腊克里特岛掘了迈锡尼和梯林斯遗址，发现了宏丽的古代宫殿和大量珍宝再现迈锡尼文明。 电影《特洛伊》的木马

33 19世纪末，英国皮特·里弗斯将军，强调地层观察的重要性，首次指出同一考古学文化层内的遗物是共存的,由此可以判断遗物的相对年代。由于他在田野工作中遵循严格的操作规程和对出土物精心处理，使许多遗存得以妥善地保存下来。被誉为“英国考古学之父” ，获得英国皇家学会会员荣誉。

34 20世纪初类型学诞生 林奈在1753年出版的《植物的种》和1758年出版的《自然系统》第10版中 明确了生物分类系统。
1859年，达尔文出版了《物种起源》，进化论为生物科学建立了历史观，给分类学注明了明确的目的。 20世纪初 ，瑞典人蒙特柳斯参考生物分类学的思想，对古物器型的分类作了系统的总结和阐述，奠定了考古类型学的基础。 考古层位学与类型学理论的出现和完善，标志着近代考古学的完善。

35 19世纪的科技考古 这一时期的重点集中于文物化学分析。 金属制品 石制品 陶器
19世纪早期，意大利科学家Fabroni发表了一篇分析出土金属成分的文章，指出高级、低级墓葬中埋藏黄铜和青铜之规律。即低级墓葬中埋藏的铜器皆为黄铜，系高级墓葬中金首饰的仿制品。

36 金属分析 1842年，德国道帕特（Dorpat）大学戈贝尔（F. Gobel) 教授对俄国波罗的海地区出土黄铜器的的研究。他注意到化学分析和理解考古遗存意义间的本质联 系,并认为这些铜锌合金应产于罗马帝国。 不久，奥地利沃塞尔（J.E. Wocel）博士在对古代金属文物进行化学分析的基础上 ,将成份数据作统计处理 ,提出化学性质群的概念,这对科技考古的深入开展 ,有着不可低估的影响 。

37 石制品分析 年间 ,法国矿物学家达牟（A. Damour）博士分析了一批凯尔特人的硬质石斧,指出了它们的矿料来源 。之后 ,又系统研究了黑曜石制品及其来源 。达牟博士指 出,文物 的化学成份和地质特征与其矿料来派密切相关 ,并呼吁自然科学家从各自领域帮助考古学家。

38 陶器分析 1895年，美国哈佛大学理查德教授对波士顿精美艺术博物馆的一批古雅典陶器所进行的分析。他不仅认为这批陶器很可能产于古雅典城 ,而且提出了两个至今仍 十分重要的思想 ：1）样品群中,若各个样品的有关元素含量集中在一狭窄的范围内,则预示它们来自有限的地理源；2）建立相当规模的“数据库” ,将待分析样品群的测试值与之比较 ,是系统研究文物产地的前提。 1888年，在柏林Konigliche博物馆成立了第一个文物保护与科学研究实验室，表明文物保护已经得到重视。

39 20世纪初期至50年代 进入20世纪，科学技术的高速发展, 不断创造出新的测试方法, 每当一次自然科学方法进入考古领域并与之相结合，都促使它产生新的飞跃。 20世纪初，莱特兄弟发明飞机，航空摄影和遥感技术随之出现。 20世纪上半叶，发射光谱开始用于青铜器成分的分析 开用科技仪器分析文物之先例。

40 二、形成与发展期 第一阶段：20世纪50年代至80年代 ——科技考古学的形成和初步发展期 第二阶段：20世纪80年代至今
——科技考古学的发展期

41 第一阶段.形成和初步发展期 （20世纪50-80年代） 古代科技方面的资料积累和研究，如冶铸技术、机械制造技术、建筑技术等。
科技手段较广泛使用于考古研究中 主要侧重于测年断代方面，并开始了用计算机贮存考古信息的探索。 考古分支学科逐渐创立，如环境考古学、动物考古学、地质考古学等。 本阶段的特点

42 考古学革命——C14测年 1949年，美国的利比(W.F.Libby)创立了14C测年方法，解决了古代遗址的绝对年代问题，是考古学历史上的一个重要发展标志，考古学的研究从定性描述阶段向定量表述发展。 牛津大学的“考古与艺术史研究实验室”的建立。 两者标志着现代意义上的科技考古（学）的开端。

43 60年代新考古学兴起 早在在20世纪三四十年代，随着新技术的不断问世，种种新的考古学思维和实践不断涌现——例如C14和中子活化分析用于文物产地、“卡尔文途径”和“哈斯途径”的发现使古代食性分析开始兴起。60年代，新考古学派首先在美国，接着在英国和其他欧洲国家出现。对传统的考古学提出质疑，希望把研究目标从器物的研究转变到对人的研究，从物质、精神和社会等方面揭示人类行为的成因、模式及其与环境的关系。 。

44 强调现代科学技术和演绎推理的作用，推崇多学科交叉和跨学科研究，努力将诸如电子定位、浮选、理化分析、数学统计、高精度测年等新技术和新手段应用与考古研究，使蕴含在考古遗存中的各类“潜信息”得到充分揭示，将考古学研究推向了一个新的层次。 新考古学派由于过分强调现代科学技术和演绎推理的作用，过分依赖其他学科新的手段方法，而没有对考古材料本身进行充分的研究，最终没有达到原设目的。但是，新考古学派对考古学，尤其是科技考古学的推动作用十分明显。

45 第二阶段.科技考古学发展期 （20世纪80年代至今）
20世纪80年代至今，随着新考古学运动热潮的衰退，后过程考古学兴起，考古学研究呈现出全球化趋势。在考古研究中采用多学科交叉和跨学科的综合性研究模式，大量使用现代科技手段揭示古代人类活动遗存蕴含的多重信息，拓宽研究领域，深化研究层次，将重建古代历史的研究目标提升至探索人类行为和历史规律的高层次。呈现出以下几个特点： 这一时期呈现以下特点：

46 1.出现世界化的格局 近代考古学在各国各地区已取得了基本成功。20世纪中叶（在中国是80年代后）许多国家以考古学理论为指导，开展田野发掘，以器物组合和器型的研究为依据，探索考古学文化演变的时空框架，基本建立各个地区不同时代考古学文化谱系框架。各国学者在对本国的考古信息收集齐全后，总是将之置于世界范围内比较分析，以期得到更深层次的成果。

47 2.参加的工作人员多学科化 在经历了近百年的研究后，人们意识到过去考古发掘工作集中在器物上，忽视了许多其他现象和遗迹，而其他现象规律的追寻又有助于对现代生存环境、人类生活的理解。一个考古工地的发掘，不再是传统考古工作者独自进行，而是需要相关学科如动物学、植物学、人类学、物理、化学、生物的学科背景的专家参与。例如人类动植物遗存鉴定、孢粉分析和植硅石分析已经是考古不可或缺的有机组成。

48 3.科技考古研究贯穿了考古学研究的始终 用航空摄影、遥感技术、地球物理方法、探地雷达、声纳技术开展考古遗址的调查和勘探。
14C、热释光、加速器质谱仪、电子自旋共振、穆斯堡尔谱学等断代法是断定年代的主要方法。 扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X射线衍射、质谱和色谱对于器物的化学成分和物理结构分。 使用浮选法、硅酸体、孢粉分析研究农业起源。 用稳定同位素技术重建古代人类食谱和复原古代环境。 利用PCR技术恢复古DNA来研究人类起源、人群迁徙、性别种属鉴定及病理病变等。 数学方法、计算机技术的广泛使用使考古的定量研究成效斐然。

49 4.国际性会议的频繁召开 国际性会议的频繁召开，国际性杂志的出版。每年年度的各学科学术讨论会上都有与科技考古相关学科的内容探讨，如美国科技考古学会、第四纪协会、美国考古研究所、美国考古学会的年会上都有最新的科技考古方面的介绍和总结。此外，每两年召开一次的国际科技考古学术会议（International Symposium on Archaeometry）至今已举行了40届（2014年）。

50 加州大学洛杉矶分校

51 中国近代考古学西学东渐 从19世纪末期到20世纪20年代，许多外国学者随着帝国主义势力的扩张进而进入中国，开展考古活动。
1893—1907，瑞典地理学家斯文.赫定（Sevn. Hedin）曾三次进入新疆考察。发现了著名的楼兰古城和小河墓地。 从1895年起，日本学者鸟居龙藏、白鸟库吉、八庄三郎等调查和发掘了东北地区的许多遗址。 近代考古学的传入西学东渐

52 1902—1907，关野贞调查了山东的画像石和华北的石窟。
1906—1910，时任陕西大学堂（今西北大学前身）教员的日本学者足利喜六调查了西安附近的秦汉隋唐城址和帝陵，并发表调查报告，留下了许多珍贵照片。 1900—1904，匈牙利人斯坦因（M.A.Stein）和法国人伯希和(P.Pelliot)多次进入新疆、甘肃等地进行调查和盗掘，不仅发现许多古城，采集了许多文物，而且从敦煌盗走大量文物。 上述外国学者的活动，大多都是在帝国主义势力的保护和支持下，采取了不正常甚至盗窃的手段进行的，造成了许多珍贵文物的流失，因此遭到中国学者们的谴责。但另一方面，他们多具有一定的专业知识，故他们的调查报告和研究成果，不仅对研究中国古代史有一定的参考价值，而且一定程度上对中国考古学的诞生起了刺激作用。

53 陈寅恪“敦煌者，我国学术之伤心史也” 牢记历史 勿忘国耻 以史为鉴 兴我中华
牢记历史 勿忘国耻 以史为鉴 兴我中华 大英博物馆中国馆 敦煌文献的被盗，是中国近代学术文化史上的最大损失之一。难怪我国著名学者陈寅恪先生悲愤地说：“敦煌者，吾国学术之伤心史也！”

54 瑞典人安特生（J.G.Andersson） 1914年，安特生受中国政府高薪聘请，来华担任农商部矿政司顾问，负责寻找矿产资源。
——拉开中国考古序幕的的“考古学家” 1914年，安特生受中国政府高薪聘请，来华担任农商部矿政司顾问，负责寻找矿产资源。 1921年，他和奥地利古生物学家斯丹基（O.Zdansky），发掘北京周口店龙骨山遗址，发现了北京猿人牙齿化石。 1921年，安特生发现并发掘了河南渑池县仰韶村遗址，发现了彩陶并提出了“仰韶文化”的命名，提出彩陶西来 （中亚）假说。 拉开中国考古序幕的的“考古学家” 对收集古生物化石感兴趣。

55 安特生甘青之旅（ ） 沙井 齐家 辛店 半山 马家窑

56 法国桑志华（Emile Licent）神父
1914 年，以法国天主教耶稣会神甫的身份来到中国，从事田野考察和考古调查工作 25 年，足迹遍及中国北方各省，采集地质、古生物标本达几十万件，创建了北疆博物馆（天津自然博物馆前身）。 1923 年夏天，他和德日进从天津出发，联袂北上，发现和发掘了水洞沟遗址，使之成为中国最早发现、发掘和进行系统研究的旧石器时代晚期文化遗址，对中国的史前考古做出了重大贡献。

57 中国学者最早独立进行的考古发掘 1926，李济主持了对山西夏县西阴村遗址的发掘。李济重视田野调查发掘，注意发现和培养田野考古人才，这使他所领导的安阳殷墟等项发掘逐渐走上科学的轨道，也造就了中国第一批田野工作水平较高的考古学家。 已故的考古人类学大家张光直以台湾中研院院士、美国国家科学院院士、哈佛大学教授的权威身份，曾对自己的导师李济做过评价：近60年的岁月里，一开始作为中国考古学之父，随后又作为中国考古学掌门人，他的学术思想一直在中国这门学问的发展中占据支配地位。

58 1928~1949年 中国考古学诞生和初步发展 1928年，中央研究院成立历史语言研究所，内设考古学组；同年十月，派董作斌前往安阳小屯遗址进行调查和试掘。 年，在著名考古学家李济和梁思永的先后主持下，对安阳殷墟进行15次发掘，累计发掘面积达46000多平方米，清理了50多座夯土建筑基址和包括商王陵在内的大量墓葬和祭祀坑，发现了大量的甲骨文等文物。 甲骨文的发现和殷墟的发掘，证实了商王朝的存在，重新构建了中国早期历史的框架，使传统文献记载的商代历史成为信史。

59

60 北京猿人的发现 1927，由美国洛克菲勒基金会资助，中美合作开始正式发掘北京周口店龙骨山遗址。
1929，裴文中主持发现了第一具北京猿人头盖骨化石，成为世界古人类学研究史上的划时代事件。 1936年11月，11天内贾兰坡连续发现三具“北京人”头盖骨，震惊了国际学术界，登上了最高学术殿堂。

61 贾兰坡

62 新中国考古学发展 1949年中华人民共和国建国伊始，即颁布《古文化遗址及古墓葬之调查发掘暂行办法》，并设文物局。
1949年设立“北京文物整理委员会”，是新中国第一个由中央政府主办并管理的文物保护专业机构；1973年更名为“文物保护科学技术研究所”；1990年与文化部古文献研究室合并为中国文物研究所；2007年8月更名为中国文化遗产研究院。

63 1950年，成立了中国科学院考古研究所，后属中国社会科学院。
1950年，成立中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，内设古人类研究室，从事古人类化石和旧石器时代考古工作。 1952年，在文化部和中国科学院的积极支持下，北京大学历史系考古专业正式设立。 1956年，西北大学设立考古专业。 70年代以后，吉林大学等十余所也设立或恢复考古学专业。

64 考古学走向成熟 20世纪中叶70-80年代是中国考古学走向成熟的转折期，经过60年的探索和解悟，终于找到了一条有中国特色的考古学发展道路，中国现代考古学奠基人之一的苏秉琦根据考古学文化形成过程中，提出中国考古学文化区系类型学说。打破了学术界长期占主导地位的“中国古文化的大一统”理论，各地的考古学文化是多元共生的，而不是都由中原地区传播而来的。 证明了类型学的理论从单一的器物分类，可以发展运用于更大范围的“考古学文化”的研究。

65 考古学文化的区、系、类型学是建立在文化遗存之间或遗址之间的比较之上的。
考古学文化的区，指的是文化区。在考古学上的意义就是指一个考古学文化分布的地理空间范围。 考古学文化的系，是指文化发展的系统或者系列，也就是考古学文化纵向的发展脉络。一般情况下，它是由若干个有时间发展关系的考古学文化构成的，是某一区域内文化发展的先后序列。 考古学文化的类型，指的是文化类型。关于它的具体含义，目前还存在一定争议。多数学者认为它指的是在一个考古学文化的分布区域内由于微环境的条件差异，包括自然环境、地理条件、其它文化的影响等因素，在主体文化因素一致的前提下，表现出某种地域性的差异。

66 中国的科技考古的发展历程 中国 考古界的前辈对自然科学方法在考古中的应用相当重视，早在周口店 和殷墟的发掘中就开始对人和动物遗骸进行基础性的自然科学方面的研究。 50年代，南京博物院罗宗真将宜兴周处墓的发掘文物送到南京大学化学系进行对出土遗物的化学元素组成进行了检测。 50年代前后，中科院上海硅酸盐研究所周仁主持成立中国古陶瓷研究小组，开展我国古代陶瓷科学技术研究和历代名瓷的恢复生产，上海硅酸盐研究所在这一领域贡献巨大。 北京科技大学（原钢铁学院）的古代冶金技术的研究取得了举世瞩目的成就。柯俊院士揭示出中国早期铜器的特点和冶金学特征，阐明了中国古代钢铁技术发展的历程和体系。

67 陆续建立常量化学分析实验室、体质人类学研究组、 动物考古研究组 、热释光年代测定实验室 、实验化验室等。1995年，合并更名为科技考古中心。
1955年，夏鼐先生就在 《考古通讯》 上介绍碳14 测年技术，并从中国科学院高能物理研究所引进仇士华和蔡莲珍两位先生到中国社科院考古研究所工作，积极组织实施在考古研究所筹建我国第一个碳十四断代实验室。1965年，测定出第一批标本的年代数据。到1972年 《考古》复刊后的第 1期，公布了第一批测定年代数据。 20 世纪 50 年代初，由美国科学家 W. F. 利比（Libby ）发明的放射性碳素测定年代的方法，指出它的重要性，并建议在国内建立实验室进行测定工作，这篇文章距离利比发明这个方法的时间只有5 年，距离介绍这种测定方法的著作的出版只有 3年。 考古研究所于1959年开始筹建常量化学分析实验室，1961 年开始体质人类学的研究工作，后来建立了体质人类学研究组1963 年开始动物考古学的研究工作，后来建立了动物考古研究组 1975 年筹建热释光年代测定实验室 1978 年成立实验化验室 1978年在实验化验室开始发射光谱分析工作 1980 年在实验化验室开始金相分析工作 1984 年在实验化验室筹建穆斯鲍尔谱分析工作等等。 陆续建立常量化学分析实验室、体质人类学研究组、 动物考古研究组 、热释光年代测定实验室 、实验化验室等。1995年，合并更名为科技考古中心。

68 60年代对半坡遗址进行了孢粉分析和动物骨骼鉴定。 70年代竺可桢对中国近5000年来的气候变化作了总结。
1975年北京大学建成国内第一个液体闪烁方法的碳十四测年实验室。 这一阶段，其他的断代、分析和鉴定技术开始了应用。考古研究也同其他学科领域开始结合，考古分支学科开始初步建立，如环境考古、农业考古、动物考古等。 “文化大革命” ，考古工作基本处于停滞状态。 还没用养成保存样本的意识，许多样本鉴定完毕后就被扔掉了。很可惜！

69 80年代-至今 文革结束，改革开放，国外的考古学理论与方法被介绍到中国，随后掀起了对国外理论、方法的探索。尤其是新考古学派对我国的社会科学和考古学都产生了巨大的冲击。 80 年代初，我国科技考古研究也初具雏形，向后建立从事科技考古研究的单位有，中国社会科学院考古所、上海博物馆、中国科学院自然科学史所、上海硅酸盐所中国科学技术大学、北京科技大学（原北京钢铁学院）、北京大学、吉林大学高校等。

70 90年代，在国家自然科学基金委的资助下，北京大学建成了加速器质谱C14测年装置。
1990年，俞伟超，班村考古发掘，邀请地质、地理、动植物和理化等专家进行多学科的综合研究，树立了一个科学求实的典范。 裴安平，怀念俞伟超 ,呼唤“班村 ”精神,《文物》2004,12

71 自20世纪90年代开始，在全国范围内逐步形成一个建设完善科技考古研究机构的高潮，拉开了中国科技考古大发展的序幕。
具体表现在多家国家级的科研和教学单位中专门成立了包括多个科技考古研究领域的机构，不少省级文物考古单位里都有专人从事科技考古不同领域的研究。一些科研和教学单位中都开始培养专门从事科技考古的博士生和硕士生。 科技考古研究已从单兵作战到集体行为，从自然科学家客串到考古学家主导。 “中国科技考古学会”在筹备和建立中。 从事科技考古研究的单位有，

72 主办大型科技考古学术会议 全国科技考古学术讨论会（12届） 中国环境考古学大会（5届） 全国动物考古学研讨会（5届）
全国科技考古学术讨论会—基本上每隔 2年举办一次，2014年11月，广州

73 大型的课题研究推动了科技考古学的发展 夏商周断代工程
一个以自然科学与人文社会科学相结合的方法来研究中国历史上夏、商、周三个历史时期的年代学的科学研究项目，是一个多学科交叉联合攻关的系统工程。该工程作为“九五”国家重点科技攻关项目于1996年5月16日正式启动，到2000年9月15日通过国家验收。涉及历史学、考古学、天文学、科技测年等学科共分9个课题，44个专题，直接参与的专家学者达200人。 由多学科人员共同参与，取得了具有突破性的进展。 《夏商周断代工程1996—2000年阶段成果报告（简本）》和《夏商周年表》

74 指南针计划 中国古代发明创造的价值挖掘与展示”（以下简称“指南针计划”）专项，是以实证我国古代重大发明创造的文化遗产为工作对象，组织跨学科、跨领域、跨部门的力量，制定中国古代发明创造的价值挖掘与展示工作总体规划，开展农业、水利、交通、营造、纺织等领域的系列文化遗产专项调查，实证中国古代发明创造的文化遗产的整理与研究以及博物馆的展示理论、技术及研究与示范工作。

75 中华文明探源工程 “夏商周断代工程”之后，又一项由国家支持的多学科结合、研究中国历史与古代文化的重大科研项目—国家科技支撑项目。该项目首先进行了为期三年(2001—2003年)的预研究。在预研究的基础上，2004年夏季，国家“十五”重点科技攻关项目“中华文明探源工程”（第一阶段，2004—2005年）正式启动。第二阶段（2006年—2010年）；第三阶段（2011年—2015年）。

76 “中华文明探源工程及其相关文物保护技术研究”（三）
预研究工作的范围放在中华文明的核心地区———中原地区，重点探索公元前2500年~公元前1500年（即文献记载和尧舜禹和夏王朝的时期）中原地区的文明形态。同时，为下一阶段全面开展中华文明探源工程提出实施方案。 “中华文明探源工程(一)“2500BC—1500BC中原地区文明形态研究”也即”。文化谱系与年代测定课题、自然环境变迁课题、经济技术发展状况、聚落形态所反映的社会结构 中华文明探源工程（二）“3500BC—1500BC中华文明形成与早期发展阶段”。研究的年代上限向前延伸到公元前3500年，空间范围由中原地区扩展到文明化起步较早、资料丰富的黄河上中下游和长江中下游及西辽河流域。 “中华文明探源工程及其相关文物保护技术研究”（三） 研究的年代上限向前延伸到公元前3500年，空间范围由中原地区扩展到文明化起步较早、资料丰富的黄河上中下游和长江中下游及西辽河流域。

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78 相关书籍大量出版

79 大量学术论文 考古、考古学报、 文物、考古与文物、 故宫博物院院刊、 敦煌研究、中国历史文物、江汉考古、核技术。

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81 考古三大刊十年发表科技考古文献按方法分类统计表

82 《文物保护与考古科学》属自然科学的综合性学术期刊（季刊），是我国唯一一份专业报道文物保护和考古科学技术的研究和应用成果的科技期刊。刊登文物保护、文物研究、文物修复、科技考古及其相关领域的研究论文、应用成果、综述文章及相关信息。 中国科技考古从起步到前沿

83 第四节 科技考古学的理论和方法

84 一、科技考古学的理论 均变论：（英语：Uniformitarianism，又称齐一论）是英国人詹姆士·贺登（Jamez Hutton）在1785年和1789年所提出，其中精髓的一句话就是：“现在是通往过去的一把钥匙”（The present is the key to the past），表示一切过去所发生的地质作用都和现在正在进行的作用方式相同，所以研究现在正在进行的地质作用，就可以明了过去的地球历史。这样的思想后来已经有所修正。 科技考古学受科学的理论指导，遵循考古学的基本理论；其研究方法既遵循考古学的一般原则，又应具有其自身特征的研究方法。在目前的情况下，基本可作如下的理解。

85 均变论思想可概括为两点： 一是古今一致的地球观。认为地球表面发生的各种作用无论过去、现在和将来都是相同的、一致的。地球上的物质始终在正常的、不变的力量作用下演变着。 二是将今论古（the present is the key to the past）的方法论。现在是了解过去的钥匙，地球表面在历史上发生的种种变化，完全也只能用当代人类所见到并正在进行着的地质作用来解释。 均变论给科技考古学最大的指导莫过于将今论古的方法。我们所说的由今及古的方法是，以今天为参考，把晚近总结出来的种种模式作为一种考察工具，去探索过去。 均变论实际上还表述了发展和普遍联系的思想，任何事物都经历了产生、发展、消亡的过程，其兴衰历程有一定的规律可寻，从中可以总结其发展的矛盾性和飞跃性的线索。在此基础上，可以以古推今，来进一步检验以今及古所得出的种种模式的正确性和可行性。

86 进化论 1859年，达尔文发表了《物种起源》，创立了生物进化论。时至今日，进化论已从达尔文所创立的古典进化论发展到新进化论，给考古学带来了很大影响。 人类是进化而来的，人类所创造的文化和生存的社会也是按照一定的规律进化发展而来，那么人类的遗存物也应是进化来的。 进化论最直接的影响就是类型学的思想 。李科威指出了进化论与类型学的同构性，与物种的变异性和承续性相似，古代遗物也存在继承和变化。

87 进化论认为世界的进化过程是逐渐的、连续的，类型学也认为古代文化体是不断发展的，文化的演进方式近似于物种进化的概念。
进化论认为生物之间都有一定的亲缘关系，遗存同样都是物化的人类行为的保留，可以通过谱系方式联接起来。 生物的进化机制是自然选择，古代社会的发展机制正是考古学探索的目标。例如，通过一组特定的器物组合如石器、陶器、骨器、青铜器，可以推测特定的人类群体物质文化的变化，进而推测当时的进化水平。

88 系统论 万物皆成系统，无论事物的大小、形态、性质，都以系统的方式存在。
考古学文化间的联系是系统间的交流，文化系统直接或间接地通过某种方式与其他文化系统联系。 科技考古工作者要分析每个考古学文化系统中的子系统、不同子系统交流的结果及其作用。

89 二、科技考古学的方法 科技考古学最主要特点就是用现代科技手段进行考古研究。这些科技手段来自于自然科学的各个领域，如物理学、化学、地质学、地理学、生物学、环境学等学科。 科技考古学的研究过程基本是通过仪器测定和数据分析来完成。包括以下几个层次的内容。

90 肉眼----------------------------仪器 宏观信息 微观信息 DNA
古代实物遗存中还储存着大量的非直觉和经验能认识的信息,即传统考古方法无法发现的所谓“潜”信息. （形象分析） 次表面信息 整体信息 肉眼 仪器 宏观信息 微观信息 DNA 形制 大小 装饰物 化学组成、物相结构、显微形貌 （考古勘探） 定量考古 年代测定 相对年代、考古学文化 食谱分析 冶金考古 植物考古 陶瓷考古

91 科技考古学的研究流程 考古调查 遗址发掘 文物保护 发表报告 遥感、地探 化探考古 地层学指导 “由上及下、由晚及早” 三维重建GIS等
文保人员 实物资料 室内整理 古代实物遗存中还储存着大量的非直觉和经验能认识的信息,即传统考古方法无法发现的所谓“潜”信息. 文物保护 科学分析 类型学指导 发表报告 考古学家

92 三、科技考古学的学科特点 科技考古学时实证性的学科 任何的测量数据，应具有可重复性 (例如古DNA数据) 科技考古需要多学科综合研究
各学科在考古学中应用的基本原理、地位和作用 科技考古属于定量研究的学科 需要用数据说话，一切以数据为准。 科技考古学需要科学的推断 男 女11 随葬69.2% 随葬45.5% 无关（Test’s of independence）

93 第六节 科技考古学的分支学科及其与相关学科的关系

94 一、考古学的分支学科 关于科技考古分支学科的划分 ,学术界并无统一规范。不过 ,一般是以应用于考古学的自然科学相关领域来划分。
（袁靖2005）考古勘探、 年代测定、 环境考古学、 体质人类学、 动物考古学、 植物考古学、 食性分析、 成份和结构分析等。 （钱俊龙，2005）作为科学技术在考古中的应用 ,还应包括冶金考古、 陶瓷考古、 文物保护与修复。 （向安强，2006）将金属、 陶瓷和颜料划归在“ 物理化学分析技术 ” 中 ,并增加了“计算机考古研究 ” 。 王昌燧（2009）不用“ 植物考古学 ”,而代之以“ 农业科技考古学 ”,并将古代人类 DNA研究、 食谱分析和残留物分析等合称为“ 生物考古学” 。

95 目前公认的科技考古学分支学科 考古测量学（Archaeometry)， 遥感考古学（Remote sensing archaeology）， 地质考古学（Geoarchaeology)， 考古地质学（Archaeological geology)， 考古地球物理学（Archaeogeophysics)， 生态考古学（Ecological archaeology)， 动物考古学（Zooarchaeology)， 植物考古学（Archaeobotany) 环境考古学（Environmental archaeology)， 数学考古学（Mathematical archaeology)， 定量考古学（Quantitative archaeology)， 陶瓷考古、农业考古、冶金考古、分子生物考古… …

96 科技考古学分支学科间的关系 分支学科间的相对独立和内容交叉是科技考古的学科特点。 有些分支的内容却相距甚远。 例如：环境考古和陶瓷考古。
有些分支内容交叉，虽然研究角度不同，但研究目标一致。 例如植物考古和稳定同位素研究人类食谱。

97 二、与科学技术史的关系 两者的概念截然不同：科学技术史是研究科学技术的发生、发展及不同历史时期中科学技术与社会的相互关系，进而寻求科学技术内在规律及其发展动力的科学。而科技考古学则用自然科技理论和方法来研究考古遗存，探讨其后面人的行为。， 研究内容有明显的区别：科技考古学的研究对象是古代遗迹和遗物；科学技术史则包括各门科学技术的综合史、分科史、国别科技史、断代科技史、科学技术思想史、科学家和发明家及技术工程人员的传记研究等。

98 三、与文物保护科学的关系 文物保护科学是一门利用自然科学技术对博物馆收藏的、或尚处于自然状态的地上地下古代遗物、遗存进行保护以减缓人为或自然顺坏过程的学科。 科技考古与文物保护的研究目标不同，但对象相同，都必须对文物的化学组成、金相和矿相结构、保存状态等进行考察和研究，并使用相同的仪器设备、研究方法，是两门非常接近的学科。

99 四、与相关自然科学学科的关系 科技考古学与物理、化学、地质、生物、人类学、环境科学、数学等学科密不可分，凭借这些学科的方法科技考古学得以存在和发展；反过来，科技考古学也丰富着这些学科的内容。 以科技考古学与体质人类学之间的关系为例，体质人类学视人类为生物有机体，研究人类体质的群体差异以及历史变迁。运用体质人类学的成果，科技考古工作者对出土的人骨进行观察、测量、鉴定，可以认识其所属的人种类型、性别、人骨的病理和食性特征，进而探讨古代人种类型的分布与流动、古代的丧葬习俗、社会组织形态与生态环境的关系。

100 第七节 科技考古学展望 随着经济发展，全社会物质生活水平的提高，学科间的交叉融合日益加强。科技考古学是最为典型的交叉学科，而现代科学技术的新成果，往往都能成功地应用于科技考古学。因而科技考古应当有较大的发展前景。在国内外学者的努力下，科技考古学已取得了可喜的发展，但也正由于这是一门新兴学科，其在许多方面尚有待进一步发展和完善。

101 一、逐步确立学科理论体系 对科技考古学在认识不断加深的过程中，应重视建立一套其自身的理论体系，包括学科目标、理论和研究方法。这是国际范围内需要关注的问题。 目前，至少在我国已对科技考古学的理论开始有了认识和探索，但总体来看，这方面的研究进展还较缓慢，有待于重视和加强。

102 二、加强学科之间的交流 科技考古学的研究应当追求信息的全面性，不断丰富和充实研究内容。
要注重多方位的交流和探讨，既包括国际领域的国内外互通信息与学习、借鉴，又包括不同研究领域资料与方法的借鉴与渗透。

103 三、科技考古学方法的更新和完善 科技考古学的出现，本身就是考古学同其他学科结合的结果，在现阶段有些方法的应用还存在一定的不足和缺陷，有待在实践中不断改进和完善。 对考古遗存的定性、定量分析极为必要，需要广泛使用数学方法和计算机信息处理技术。 除对各种实物进行数理统计、量性分析、演绎推理外，还可以建立考古学数据库、文献目录库、电子工具书，进行文物聚类分析和文化脉络综合研究。

104 四、科技考古学队伍的扩充 与学术发展的形势相比，科技考古学研究队伍有待扩充。这一问题的解决，抓紧专业人才培养当然是重要的。同时，进一步提高学科地位、加强学科的凝聚力与影响力，也是不容忽视的方面。 科技考古学理论将逐步完善，具有一定自然科学基础的考古学家和具有相当人文社会科学功底的新一代科技考古学家的出现，将令考古学与科技考古学的界线逐渐桃花源以至消失。届时，考古学将以全新的面貌出现，而科技考古学将完成自己的历史使命。

105 思考题 1、试回顾与分析科技方法介入考古学的过程、意义和问题。 2、为何参与考古课题研究的各学科人员要加强相邻学科的了解？
3、科技考古学的方法论特点是什么？