近两年我国科技考古研究的新进展

梅建军 王璞 黄兴

（北京科技大学科学技术与文明研究中心，北京 100080）

摘要 根据发表在《文物》、《考古》和《文物保护与考古科学》等学术期刊上的研究论文，综合考察2008-2009年中国科技考古研究的新进展，并结合学科发展的总体趋势展开简要的评述。

关键词 科技考古 冶金考古 陶瓷考古

所谓“科技考古”，通常包括两个层面的研究内容：一是“考古科技”，即在考古勘探、发掘和研究中采用的一些科学技术手段或方法，如探地雷达、地理信息系统、遥感和航拍等；一是“学科考古”，如冶金考古、动物考古和农业考古等，侧重于科用考古出土资料进行古代科学技术史研究，并以使用现代科学检测手段为特征。这两个层面的研究其实多有交义，有时很难清晰地分开。本文旨在根据发表在《文物》、《考古》和《文物保护和考古科学》等学术期刊上的研究论文，综合考察中国科技考古研究近两年来的新进展，并结合学科发展的总体趋势展开简要的评述。

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，如考古勘探、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^［１］。也有学者认为，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^［２］。但有学者将金属、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”^［３］。还有学者则不用“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”^［４］。2008年9月，第九届全国科技考古学术讨论会在内蒙古呼和浩特召开，会议论文达103篇，组织者按生物考古和农业考古、年代测定、陶瓷考古、冶金考古、玉器玻璃器的产地与结构分析等类别，对这些论文进行了综述，认为它们全面反映了我国科技考古研究的发展方向^［５］。根据近两年相关领域发表论文的数量统计结果，本文拟着重考察以下几个研究方向的进展情况：即冶金考古、陶瓷考古、玉石考古玻璃考古农业考古和生物考古。至于其它一些重要的分支如环境考古、考古测年和体质人类学等，因发表的论文不多，本文不拟叙及。限于作者的专业和学识，本文的考察很可能挂一漏万，偏颇之见在所难免，敬请方家批评指正。

1冶金考古

在我国科技考古研究中，冶金考古一直是最活跃的领域之一。过去两年间，己有近50篇研究论文和报告发表。这些研究大致集中在如下四个方面：一是通过对金属材料的检测、分析来揭示各地金属技术的区域性特征；一是对古代采矿、冶炼和铸造遗址的研究，包括对冶铸遗物的调查和分析；二是对商周时期青铜铸造工艺的研究，尤其是对中国青铜时代是否存在失蜡铸造工艺的讨论；四是对明清时期金属制作工艺及其社会背景的研究。

1.1金属器的科学分析研究

关于古代金属材料的检测、分析，主要是对各地考古出土青铜器的分析，其中又以云南和新疆为数最多。李晓岑、韩汝玢等人一直致力于云南古代青铜器的科学分析研究，以前曾撰文探讨晋宁石寨山^［６］昆明羊甫头^［７］和剑川海门口^［８］三处墓葬和遗址出土金属器的分析结果，引起了学界的关注；2008年以来，他们又先后发表论文，报告有关江川李家山^［９］和楚雄万家坝^［１０］出土金属器的科学分析，指出江川李家山出土金属器有多种复杂的材质，包括金银合金、银铜合金、金银铜合金、铜锡合金、铜锡铅合金等；铁器经过了淬火处理；铜器表面进行了热镀锡和汞鎏金装饰；通过分析还发现，有的铜鼓来自于越南东山文化；根据检测结果，对楚雄万家坝墓葬群的I类墓和ll类墓进行了重新排序，认为出土4面早期铜鼓的M 23号墓的年代为战国早期，而不是传统认为的春秋中晚期。

新疆出土的史前金属器也是冶金考古研究的一个热点。凌勇等人发表了多篇论文，不仅分别探讨吐鲁番地区^［１１］和伊犁地区^［１２］出土金属器的技术特征，而目从整体上对新疆史前时期金属技术的发展进行了思考，指出在公元前第一千纪的新疆，不仅锡青铜继续得到广泛使用，红铜也得到较多使用，同时还出现了铜砷铅三元合金；关于铁器在新疆的出现和使用，则指出存在不平衡的特点，而目其最早出现的时间尚难确定^［１３］。另外陈坤龙等人对新疆小河墓地出土的3件小铜片进行了初步分析，发现它们虽然都用青铜制成，但在化学成分上却显示出显著的差异，表明其来源上的复杂性。^［１４］

河南安阳殷墟出土青铜器代表了商代晚期青铜技术的水平，其分析研究意义重大。赵春燕曾对安阳殷墟出土的200余件青铜器进行系统的检测分析，发现从殷墟文化第一期到第四期，铜容器中锡含量明显下降，铅含量逐渐升高^［１５］。2008年，她与其合作者采用电感耦合等离了体技术，对殷墟刘家庄北M 1046出土的青铜器进行了化学组成分析，不仅证实了以前研究所得出的认识，而且指出三元合金尤其是高铅青铜的使用是殷墟第四期铜器的一大特点。^［１６］

镀锡和铅锡焊料是金属工艺史研究的重要内容。孙淑云等人在实验检测的基础上，对春秋战国至西汉初青铜器表面镀锡工艺进行了考察，研究样品出自中国北方地区、古代巴蜀地区和古滇地区。通过对表面镀锡层进行成分及结构分析，他们发现三个地区采用的都是热镀锡(包括热浸和热涂)工艺，是从北方向西南传播的。他们还注意到不同地区青铜器表面的镀锡层在厚度、组织和结构等方面存在一定差异，表明其制作工艺或有不同^［１７］。孙淑云等还分析了汉代以前的铅锡焊料样品，并结合己有的焊料分析数据，指出焊接技术在中国大致兴起于西周，盛于春秋战国时期；焊料则由铅、锡发展到以铅锡二元合金为主。^［１８］

陕西汉中地区出土的商代青铜器因地方类型丰富，一直为考古学界高度重视，已有大量论著发表，但相关的科学分析研究却不多。2009年，陈坤龙等先后发表了3篇论文^{［１９－２１］}，初步揭示出这批总数达700多件的青铜器的技术特征，其中最重要的发现是青铜礼容器与具有地方类型特征的镰形器、璋形器在材质上明显不同，前者以铜锡铅三元合金为主，有少量的铜锡二元合金，而后者以红铜为主体，并存在砷铜、锑铜以及镍砷铜等特殊合金。

此外，张治国和马清林对甘肃崇信于家湾西周墓出土青铜器进行了金相和成分分析^［２２］，陈坤龙等人对陕西韩城梁带村两周墓地出土部分青铜器进行了检测^［２３］，李秀辉和李延祥对肇源白金宝遗址出土铜器进行了研究^［２４］，廖灵敏等人对湖北枣阳九连墩楚墓出土青铜器的材料学特征进行了研究^［２５］，章梅芳等人则从金相分析和文化阐释的角度探讨了中国古代金属饰品的意义。^［２６］

1.2古代采矿、冶炼和铸造遗址研究

最值得注意的是科用泥芯的化学成分和植硅体分析进行青铜器产地的研究。魏国锋等人通过稀土元素的分析进行了有益的尝试^［２７］2008年以来有了一系列的跟进研究，南普恒等人对湖北盘龙城出土商代青铜器铸造地进行了分析，其方法就是分析青铜器上残留的泥范芯，结果表明盘龙城青铜器应为当地铸造而非来源于郑州商城^［２８］。另外，罗武干等人还对江苏淮阴高庄战国墓出土青铜器的产地进行了研究^［２９］，而秦颖等人则科用植硅石示踪方法探讨了湖北枣阳九连墩楚墓出土青铜器的产地^［３０］魏国锋等人还就若干古铜矿及其冶炼产物输出方向的判别标志进行了探讨。^［３１］

刘煜等人对殷墟出土青铜礼器铸型的制作工艺进行了研究，通过分析殷墟铸铜遗址出土的各种陶范，认为其原料应取自当地，经过精选、添加羼和料、练泥和陈腐等工序后即可用来制作陶范或铸型^［３２］。李迎华等人通过模拟烧制一批添加不同含量草木灰的陶范，并与古代陶器和陶范进行比较，判定草木灰是古代陶范原料配方的重要组成部分^［３３］。

廉海萍等人研究了汉代铸钱铜范的性能与铸钱工艺，结果表明单直浇道阶梯浇注式是汉代铸钱金属范的主要铸型，金属范的尺寸随着时间推移逐渐增大后又逐渐变小；西汉早期，金属范以两行钱币型腔为主，中期为两行或四行，西汉中晚期及土莽时期以六行钱币型腔为主，至东汉时期，金属范又转为以两行钱币型腔为主^［３４］。对汉代金属制范盒的成分分析结果表明，合金成分为以铜、锡、铅二元素为主。锡含量在4%-6%之间，铅含量则在6%-12%之间。^［３５］

也有学者对古代矿冶遗址所出矿冶遗物展开分析研究。魏国锋等人对湖北大冶李德贵冶炼遗址矿冶遗物进行了分析^［３６］黄全胜和李延祥对广西贵港地区早期冶铁遗址进行了考察和分析^［３７］，而韦丹芳等人还对老挝琅南塔省普哈县冶炼遗址进行了调查，并对采集的炉渣进行了分析^［３８］。

1.3商周青铜器铸造工艺研究—关于失蜡铸造工艺的争议

关于商周青铜器铸造工艺的研究，最引人注目的莫过于有关失蜡铸造工艺的争议。早在2006年，周卫荣等人著文对湖北随县曾侯乙尊盘等青铜器采用失蜡法铸造这一公认的论断表示质疑，并首次提出“中国青铜时代不存在失蜡法铸造工艺”^［３９］。随后，他们再次提出“失蜡工艺不是中国青铜时代的选择”，认为春秋以后流行的分铸和焊接技术可以铸造出十分复杂的器物，存在组合陶范铸造尊盘的技术基础，而失蜡法则因“没有需求就没有发明’，而不会产生^{［４０，４１］}。主张尊盘为失蜡法铸造的华觉明、黄金洲等人则认为尊盘上一个花纹单元需用约10块铸范才能成形，这种复杂的结构不可能为合范铸造，由于各单元体积甚小，它们也不可能使用组合范铸造；花纹、铜梗、铜撑相互之间都没有焊缝和铸接结构，也没有发现焊接合金痕迹。因此他们不是焊接或铸接，而是一次成形的；铜梗金相组织表明为铸态，排除了锻制的可能性^{［４２，４３］}。李元芝等人还应用多种科技手段，对河南叶县许灵公墓出土的透空蟠虺纹饰件进行了检测，认定其由失蜡法整体铸成^［４４］。张吕平对争议双方的观点进行了评述，指出过去确认尊盘为失蜡法工艺的论据的确存在不足，但“否定者”有关尊盘附饰上可见范缝和焊痕的说法更是难以成立^［４５］。可以预期，关于失蜡工艺的争议还将继续下去。

与失蜡铸造相关的研究论文还有3篇：其一是陈刚等人有关国外古代失蜡铸造工艺研究的综述^［４６］；其二是江瑜有关古代铜鼓铸造工艺的研究，认为铜鼓上的附件可能是先用失蜡法铸好，然后再与鼓身鼓面合铸的^［４７］；其三是袁凯铮和李晓岑有关藏族传统失蜡铸造工艺的调查研究^［４８］。

关于商周青铜器铸造模拟实验的研究也有一些值得注意的进展。何薇和董亚巍等人对商前期青铜?械闹颇９ひ蘸椭?造工艺进行了分析和模拟实验研究，特别尝试了在外范上直接制作花纹的工艺，很有启示意义^［５０］。金爽等人做了铜范浇注蚁鼻钱的模拟实验^［５１］，而凡小盼等人则对蚁鼻钱和模拟铸造蚁鼻钱进行了科学分析^［５２］。

1. 4明清时期金属器制作工艺及其社会背景的研究

关于明清时期的金属器制作工艺的研究，首先需要提及的是华觉明等人编著的《中国手工艺·金属采冶与加工技艺》，该书于2008年出版，是有关中国传统金属乎工艺的一部综合性的论著^［５３］。其它是一些专题性的研究，主要包括刘鸿亮和孙淑云等人对鸦片战争时期中英铁炮制造技术的系列研究，已有数篇论文发表^{［５４－５６］}；以及尹晓冬对17世纪传华西洋铜炮制造技术的研究^［５７］；还有宋薇和李秀辉对河北沧州铁狮材质与锈蚀产物的科学分析^［５８］。

2陶瓷考古

陶瓷考古近两年的主要进展体现在如下三个方面：一是对青瓷器的科学分析和比较研究；二是对建筑琉璃构件的分析与保护研究；三是对瓷釉及其呈色机理的研究。此外，在陶瓷器热释光测年方面也有新论文发表。

在古代青瓷研究方面，凌雪等人采用能量色散X射线荧光光谱仪，分析了耀州窑唐代、五代、北宋和金代青瓷的胎、釉以及胎釉之间白色的化妆土和中间层的化学组成，发现从唐代到金代，耀州窑青瓷胎的化学组成没有大的变化，而釉中助熔剂的含量有一定的波动；中间层中的Fe₂O₃，CaO，K₂O等化学成分不同于化妆土^［５９］。朱守梅等人科用波长色散X荧光光谱仪，对比了南宋低岭头窑青瓷样品、寺龙口传统越窑青瓷样品和北宋汝官窑瓷样品的胎釉成分，发现南宋低岭头窑烧制的青瓷胎体的原料取自当地，而釉的成分与汝瓷釉相近，很可能借用了汝瓷釉的配方。这一研究对认识汝瓷技术的南传有重要意义^［６０］。彭勃等人也采用能量色散X荧光光谱对浙江龙泉大窑枫洞岩出土的一批明代青瓷进行了分析，并与以前测试的北宋、南宋龙泉大窑青瓷以及南宋官窑青瓷瓷片的化学组成进行了对比，发现从北宋到明代龙泉青瓷釉中CaO含量显著下降，而K₂O＋Na₂O的含量却逐渐增加。^［６１］

黄瓦窑位于我国辽宁省鞍山市海城地区，是专门为清代辽宁地区烧制皇家建筑琉璃构件的窑厂。康葆强等人采用X射线荧光光谱、X射线衍射、热膨胀分析等方法，对黄瓦窑琉璃构件胎釉原料及烧制工艺进行了研究，结果表明黄瓦窑烧制的建筑琉璃为低温铅釉、一次烧成，其胎体属于我国陶瓷史上比较少见的MgO－Al₂O₃－Si₂O三元体系^［６２］。李合等人探讨了用能量色散X射线荧光光谱仪无损测定琉璃釉料中主、次量元素的分析方法，尤其是元素的检测限和精密度等问题，从而为今后测试古代建筑琉璃构件釉料的元素组成护下了基础^［６３］。赵静等人选择了9种有机高分子聚合物对现代黄釉琉璃瓦进行保护处理，而后对保护材料的各种理化性能如耐光性增水性、耐冻融性进行了检测，并选择性能较好的材料用于古琉璃瓦的保护试验，结果表明含氟聚合物及其复配材料的各种性能优良，从而为选择中国古建筑琉璃瓦的保护材料提供了科学依据。^［６４］

在瓷釉研究方面，王芬等人采用扫描电镜观察和能谱分析等方法，研究了陶瓷釉分相呈色的物理光学原理，并探讨了釉的组成、烧成温度对分相微珠及呈色现象的影响，指出控制分相微珠尺寸和分布状态是获得分相色釉的关键^［６５］。彭子成采用探针型能量色散X荧光光谱技术，测定了10片明永乐祭红釉瓷片的釉和胎体的化学组成，并结合已发表的相关数据，对明清时期祭红釉和胎的成分进行了对比研究，发现明清两代祭红釉的化学组成发生了突然变化，暗示明代的制釉工艺在清代可能已经失传，而清代的工艺或许是自行发展起来的^［６６］。杨益民等人采用同步辐射X射线荧光分析方法(8RXRF )，对宋金时期红绿彩瓷的断面进行线扫描分析，发现在釉和化妆土以及化妆土和胎的交界处，均存在明显的过渡层。^［６７］

此外，夏季等人采用粒度分析方法对我国不同地方出土的原始瓷产品进行了分析，发现南北方出土原始瓷有所差别，认为这表明我国商代原始瓷应有多个产地^［６８］。熊樱菲和龚玉武就化学组成分析辅助判别古陶瓷产地、制作年代及工艺的问题进行了综合性讨论^［６９］。袁泉探讨了唐宋之际陶瓷工艺对金属器的借鉴，认为唐宋金银器的制作不仅借鉴了外来文化，也有自己的创造，其面貌和工艺对同时期的陶瓷工业产生了巨大的影响^［７０］。夏君定和土维达则对不同热释光法测定洛阳唐二彩所得的年代结果进行了比较，提出了热释光测年技术实际应用中应注意的一些问题。^［７１］

在综合性研究方面，易立在《三十年来中国陶瓷考古发现与研究述略》一文中，从考古发现和专题研究两方面总结了过去30年间陶瓷考古所取得的成就，特别指出考古学方法与自然科学手段的结合已使中国陶瓷考古发展成为一门综合性学科分支^［７２］。值得一提的还有吴隽的专著《古陶瓷科技研究与鉴定》，该书主要介绍目前在国内外古陶瓷科技研究中正在或将会得到广泛应用的一些测试分析技术，如元素组成分析、显微结构与物相分析、物理性能与热分析技术等，另外还论述了当前应用于古陶瓷鉴定的科技分析方法^［７３］。此外，罗宏杰等主编的《＇09古陶瓷科学技术国际讨论会论文集》收录了96篇论文和17篇英文摘要，其中有52篇涉及到科学技术在古陶瓷研究中的应用，很好地反映了这一领域的研究进展。^［７４］

3玉石考古

过去两年间，玉石考古方面的论文总数虽然不是很多，但不乏值得重视的研究成果，其中包括不同产地玉料的岩石矿物学特征的揭示和考古出土玉器的鉴定等。

在玉料的科学分析方面，刘志勇等人采用质了激发X射线荧光(PIXE) 、X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱( LRS)和扫描电了显微镜(SEM)等技术对河南南阳独山玉料进行了岩石矿物学分析，发现独山玉主要由钙长石矿物构成，其品粒细小月结合紧密的显微结构与独山玉具有极高的稳定性有较大关系^［７５］。刘志勇等人还采用同样的技术对我国出土的古玉器以及辽宁省岫岩县出产的蛇纹石玉石进行了矿物特征分析，通过对比分析，成功地建立了古玉器中的蛇纹石质玉器的无损鉴定方法^［７６］。

在考古出土玉器的分析鉴定方面，干福熹等人采用外束质了激发X射线荧光(PIXE)、X射线衍射(XRD)以及激光拉曼光谱(LRS)等技术手段，对河南安阳殷墟新出土的25件玉器进行了矿物学特征分析，发现其中80%为透闪石型软玉，且来自同一矿区，质地较好，剩余样品多属蛇纹石类型玉石和白云石岩^［７７］。王荣等人对河南平顶山应国墓地出土的13件玉器残片进行了分析测试，发现透闪石玉是应国玉器的主要玉种，不同材质的玉器均受到一定程度的风化^［７８］。向芳等人对成都金沙遗址出土的551件玉器进行了材质鉴定，发现最主要的材质类型为透闪石集合体构成的软玉，通过对其微量元素特征的研究，并结合相关资料的考察，认为金沙出土玉器的原料产地应为四川汉川的龙溪玉，而与新疆和川玉及良诸玉器没有关系^{［７９，８０］}。吴沫等人对广东博罗横岭山商周时期墓地出土玉器的质地、白化现象和玉料产地进行了研究，所用的测试手段包括红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱等，研究结果表明，该墓地出土玉器的材质包括石英、水品、透闪石(软玉)和杂砂岩^［８１］。朱勤文等人采用偏光显微镜、红外吸收光谱和激光拉曼光谱等测试手段，对曾侯乙墓出土的二件古玉器碎片进行了鉴定，发现均为透闪石质软玉^［８２］。张治国和马清林采用扫描电镜能谱、能量散射X射线荧光、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱等手段，对甘肃崇信于家湾周墓出土的6件玉器进行了分析鉴定，发现其中4件为软玉，2件为“假玉”，分别是大理岩玉和钙铝榴石玉^［８３］。此外，干福熹还综合分析了中国古玉器和玉石科学考古研究的若干问题，如真玉和假玉的名称及分类问题、玉器考古中的方法问题以及中国古玉器的质地和玉材来源问题等^［８４］。

此外，杨益民科用带有景深扩展技术和二维图像重建功能的数码显微镜，对西周??国墓地出土的一枚穿孔绿松石珠进行了加工表面微痕分析^［８５］。刘效彬等人对郑州小双桥遗址出土的商代中期的长方形穿孔石器和石镰等农具进行了岩相鉴定，发现两者基本相同，暗示其石料可能源自同一区域^［８６］。马颖等人则对??国墓地出土荒帷的印痕进行了一系列的鉴定，包括织物的结构、颜料等^［８７］。马清林等人还对洛阳战国墓出土的八棱柱形物的成分及显色物进行了科学分析研究。^［８８］

4玻璃考古

玻璃考古方面，最显著的成果是干福熹主编的英文论文集《丝绸之路古代玻璃研究》(Ancient Glass Research along the Silk Road)。这本书汇集了24篇高水平的研究论文，其中有8篇是由日本、韩国、美国和乌兹别克斯坦学者撰写的，内容覆盖了在中亚、中国、韩国和日本发现的古代玻璃的分析、以及从这些玻璃的发现所反映出的古代的贸易和文化交流。这本文集可以说很好地反映了迄今为止东亚玻璃考古研究的主要进展情况^［８９］。在出土料器的分析方面，干福熹等人科用外束质了激发X射线荧光、X射线衍射、激光拉曼光谱及扫描电子显微镜等分析手段，对河南省平顶山应国墓地出土的西周早期至春秋早期的料珠和料竹进行了系统地检测，结果表明西周早期的料珠是硅酸镁质玉石，而西周中期至春秋早期料珠和料竹则是用较纯的石英砂及青铜炼渣在低温( 700-8000℃)下烧制而成的釉砂(石英砂，faience)，是古玻璃的前身。这一结果将中国最早的釉砂追溯到了西周中期^［９０］。

5农业考古

近年来，农业考古研究也取得了一些值得注意的进展，其方法主要有两种：一是浮选法，用以发现并获取一些遗址中的炭化植物遗存；一是植硅体分析，通过分析古代植物遗迹中的的沉积硅来考察古代植物^{［９１，９２］}。

在浮选法的应用方面，赵志军和何驽公布了2002年度陶寺城址年度浮选初步结果，对获得的炭化木屑、块茎、粟、黍、稻谷和大麦等进行了量化统计和分析，认为粟、黍一直是当时的主要粮食作物，稻谷所古比例在遗址晚期有所上升^［９３］。赵志军和张居中还对河南舞阳贾湖遗址进行浮选，获得了稻谷、野大豆、菱角、莲藕等多种碳化植物遗存；经过量化分析，他们认为在公元前7000-前5800年，贾湖先民己开始种植水稻，并将其作为渔猎采集经济的补充^［９４］。

在植硅体研究方面，吕厚远等人探讨了粟、黍植硅体形态及其差异，并建立了系统的辨别方法，这一重要进展将有助于更有效地科用考古出土的实物资料来探索粟作农业的起源与传播^［９５］。吴妍等人采用扫描电镜和高景深数码相机实现了水稻植硅体的三维图像重建，从而提高了植硅体形态特征测量的速度，是对这一研究方法的重要改进^［９６］。另外，姚政权等人还对河南新密市新砦遗址的植硅石进行了鉴定，讨论了遗址环境和农业生产状况，认为该遗址从龙山时期到二里头时期气候温暖湿润，麦类作物生产逐步增强^［９７］。

在综合研究方面，赵志军全面考察了中国古代稻、粟、黍的栽培及相应农业经济发展的状况，并探讨了农业发展与中国文明起源的关系，认为在中华文明的形成时期，南北方的农业传统是不一样的，南方种稻，北方种粟，而位居中间的中原地区则由原来的粟作农业转向稻、粟等多作物农业。从现有的考古发现看，稻和粟这两类作物在中国出现的最早，应该是在中国发源的。^［９８］

6生物考古

近两年生物考古研究的主要进展，大致体现在如下3个方面：一是动物驯化的起源；二是古代人类和动物的食谱分析；三是器物中残留物的分析。

在动物驯化起源研究方面，家猪在中国的起源一直是关注的焦点^［９９］。罗运兵和张居中研究了河南舞阳县贾湖遗址出土的猪骨，发现公元前6500年左右当地已开始驯养家猪，并认为贾湖跨湖桥两处遗址的猪群存在明显的地域差异^{［１００］}。这一研究为我国家猪多中心起源的观点提供了新的证据。傅罗文等人通过对已有研究的总结，论述了甘青地区狗、猪、绵羊、山羊、黄牛、托牛、骆驼、马等动物的驯化情况及来源^{［１０１］}。袁靖等人综合了多学科的研究成果，指出在中华文明形成时期，黄河流域居民获取肉食的主要方式是家养动物，而长江流域居民的主要方式为渔猎^{［１０２］}。此外，袁靖等人还详细考察了安徽滁州何郢遗址出土的动物遗骸，发现其中既包含家养动物如猪、狗、黄牛和马，也包括野生动物如鹿、虎和兔等，但不见羊；而祭祀所用的动物主要是猪和狗^{［１０３］}。

古代人类食谱分析是生物考古研究的一个重要领域，其方法是科用古代人骨中的C、N稳定同位素分析(¹³ C和¹⁴N)来确定其食物结构，包括肉食情况^[104]。方辉等中外学者采用碳氮稳定同位素法对山东日照两城镇遗址出土人骨做了定量分析，发现在龙山时期，山东东南部居民不再以粟为主食，而更多地食用其它农作物，尤其是稻米；粟可能用于家畜饲料，如喂猪^[105]。裴德明等人也应用这一分析方法，对山西乡宁内阳坦遗址先民的食物结构进行了分析，结果表明尽管该遗址主体文化为晋，但其食物结构分析反映的却是以畜牧业为主的经济模式，明显受到了游牧民族(戎狄)的影响^[106]。胡耀武等人还探讨了古人类食物结构的演变对人类进化的深刻影响，并就我国古人类食物结构的研究现状进行了评述^[107]。

近年来，有研究者将C、,N稳定同位素分析用于研究动物的食物结构，如管理等人对陕北靖边五庄果墚遗址出土的4种动物(家猪、狗、鼠、草兔)骨骼进行了C和N稳定同位素分析，发现草兔和鼠类为植食性动物；而家猪和狗为杂食性动物，狗部分表现出肉食性。草兔主要以野草或树叶等C3类植物为食，而家猪、狗和鼠类则主要以C、植物为食，这与先民从事的粟作农业密切相关。褐家鼠、家猪和狗的骨胶原中具较高的扩δ¹⁵ N值，表明其食物结构明显受到人类活动的影响，其中家猪和狗更为明显，其食物结构已与野生动物产生明显差异^[108]。胡耀武等人对山东后李文化时期(约8500 ~ 7500年前)小荆山遗址的人骨以及月庄遗址的动物骨骸进行了C、N稳定同位素分析，探讨了猪群食谱的差异；通过与先民以及其它动物的同位素数值比较，提出了鉴别家猪与野猪的科学思路或方法。^[109]

残留物分析同样是生物考古的重要组成部分。所谓残留物，主要指动植物及其相关制品长期腐烂、降解的产物，其中蕴含着大量的信息，诸如食物加工、器物功能、材料加工祭祀等。杨益民等人科用快速溶剂萃取法，从出土青铜酒器内的土壤中提取有机残留物，对其作高效液相色谱定性分析，发现其中含有酒石酸，表明这些青铜酒器在下葬时可能盛着酒^[110]。陶大卫等人在湖北雕龙碑遗址出土石杵、磨盘、研磨棒及陶刻槽盆等器物上提取到残留的淀粉颗粒，并用刚果红染色，在正交偏光显微镜下观察其消光十字，确定淀粉颗粒受破坏程度，由此推断出土器物的用途及使用情况^[111]。

7 结语

总起来看，随着考古学对生态环境、文化整体面貌以及文化间相互关系综合研究的不断加强，近年来科技考古的研究重心也在产生变化。如果说过去的研究更偏重于单个遗址、单一材料或某一种技术手段的应用，那么现在的研究更强调研究对象的整体性和研究方法的关联性，具体说来，如下3个趋势正变得越来越明显：

一是更加注重研究古代人类与社会及自然环境的关系，对古代遗物和遗迹的分析研究不再停留于“是什么”的层面上，而是要继续探究“为什么”的问题，也就是文化演变的动力问题。科技考古与考古的关系变得更加密切，因为两者的目标其实并无二致。科技考古越来越多地强调最大限度地提取考古遗物和遗迹所蕴含的信息，并从各个不同学科的角度加以释读或分析，以期更全面地了解研究对象所处的自然和社会环境及其演变的规律。

二是更加重视不同区域技术与文化发展所显示出的独特性，冶金考古对云南、新疆和陕西汉中等地区金属技术特征的揭示就是很好的例证，玉器考古对各地玉料矿物学特征的揭示也复如是。注意技术与文化演进中的区域性特征，不仅有助于认识地理及环境背景的重要性，而目是为了更好地探讨不同区域或不同人群之间的文化交流与互动，从多种角度揭示文化演进背后的动力。

三是科技考古各分支学科之间的联系更加密切，这不仅体现在研究对象可能出自同一考古遗存，而且体现在研究手段上互相借鉴、互为补充，从而使得相关研究更加全面而深入。随着研究方法或手段的不断进步，研究者能够获得的信息也更加丰富，因而能以更广阔的视野、更多样的角度来分析或阐释这些信息，并有条件展开综合性的比较研究。

总之，在过去两年中，中国科技考古研究取得了很多重要的进展，成为中国科技史研究中最令人瞩目的学科分支之一。我们相信，随着国家在文化遗产保护事业方面的投入加大，尤其是大型国家科学研究计划如“中华文明探源工程(三)”和“指南针计划——古代发明创造的价值挖掘与展示”的全面实施，中国科技考古研究还将取得更加显著的成果。

致谢 在本文写作过程中，承中国科学院研究生院科技史与科技考古系王昌燧教授给予指教并提供重要的文献资料，北京科技大学科学技术与文明研究中心徐建炜同学协助查找并核对相关文献，李晓岑教授、潜伟教授、李秀辉副教授和章梅芳副教授给予了鼓励、支持和帮助，谨此一并致以衷心感谢!