探源 | 中華文明探源工程的黑科技

大量自然科學技術手段的應用是探源工程最大的特色。根據(jù)研究的需要，近 20個自然科學學科的數(shù)十種技術與方法被用于工程各個課題的研究。除動物考古、植物考古、體質(zhì)人類學、孢子分析類環(huán)境考古等科技考古深入應用外，還應用了如下新科技、新技術：
（1）年代學。利用加速質(zhì)譜儀對遺物進行主精度碳十四年測年。如解決了石峁皇城臺、內(nèi)城、外城空間布局的年代，初步確定皇城臺的始建時間不應早于2200BC，最后廢棄的時間可以晚至1600BC。對三星堆器物坑的測年結(jié)果顯示，八個器物坑的埋藏年代基本相當，大體都在距今3100年前后的商末周初階段埋藏。光釋光測年，應用在埋藏陶器、燒土類受熱考古材料的年代學研究中具有高準確度的優(yōu)勢，并有望確定最后一次考古受熱事件，如祭祀、焚燒、烹煮等的高精度年代。

（2）利用遙感和GIS地理信息系統(tǒng)，對各個時期各個地區(qū)聚落的分布狀況進行研究，探討當時人們的社會組織。如確認良渚古城外圍111條壩組成的龐大水利系統(tǒng)，控制范圍達100平方公里，具有防洪、運輸和灌溉等綜合功能。

（3）古人DNA研究，對各地出土人骨的 DNA 進行分析，研究人們之間的血緣關系和婚姻與遷徙。如揭示了陜北地區(qū)石峁人群主要為本地起源，同時也證明了石峁文化與陶寺文化有關人群之間的母系遺傳聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，仰韶時代晚期到龍山時代，陜北地區(qū)人群遺傳結(jié)構(gòu)是連續(xù)的，這暗示石峁人群主要為本地來源;同時，石峁人群與黃河流域其他古代人群也具有一定的遺傳聯(lián)系。

（4）古動物DNA研究。如馬的研究已可確定毛色。

（5）古人和動物碳、氮、氫、氧、鍶、鉛6類同位素分析，來揭示古人和動物食性、遷徙，動物馴化飼養(yǎng)，青銅礦料來源。

如通過人骨中包含的碳、氮同位素研究當時不同地區(qū)人們的主食種類（粟和黍還是稻），以及不同階層的人們的蛋白質(zhì)的攝入量。

對河南偃師二里頭都邑祭祀坑與陜西鳳翔血池秦漢祭天遺址北斗坊馬坑出土動物骨骼的同位素結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，高等級祭祀活動所用動物犧牲呈現(xiàn)出了多樣化的飼養(yǎng)方式，而且北斗坊地點大多數(shù)馬牲生前曾被用粟類食物進行特殊飼養(yǎng)。

商周王朝輝煌的青銅器鑄造技術獨樹一幟，青銅鑄造業(yè)耗費了巨大的銅錫鉛資源，但是作為青銅文化分布核心的中原地區(qū)恰恰是銅錫資源的匱乏區(qū)，鉛同位素分析方法為解決商周青銅器礦料來源提供了重要的線索。

（6）蛋白質(zhì)組學方法 蛋白質(zhì)組，是指一個基因組一個細胞或組織、一種生物體所表達的全部蛋白質(zhì)。蛋自質(zhì)組研究，是在整體水平上研究細胞、組織乃至整個生命體內(nèi)蛋白質(zhì)組成及其活動規(guī)律的科學。研究團隊發(fā)現(xiàn)，三星堆各坑內(nèi)有機物質(zhì)存在嚴重降解，但仍能檢測到豐富的有機物質(zhì)。其中，蛋白質(zhì)組學檢測到黃牛、野豬蛋白質(zhì)成分，結(jié)合商周時期祭祀特點，黃牛、野豬很可能被用作祭品。

（7）人牙或器物上粘附的淀粉粒研究 可確定古人食物各類和酒業(yè)研究。

（8）土壤微結(jié)構(gòu) 通過土壤中粒度、磁化率、孢粉、植硅體、土壤微形態(tài)等對各個地區(qū)的環(huán)境進行研究，進而探討各地文明的盛衰與環(huán)境變化之間的關系。

（9）運用硅酸鹽技術研究陶器和原始瓷器的燒制工藝技術。

（10）運用地質(zhì)學、材料學的知識，分析銅器、金器和玉石器、綠松石等貴重資源的產(chǎn)地。

（河南省文物考古研究院研究員 馬俊才）