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湖南考古玩转高科技 抽丝剥茧发掘古文明


来源:新湖南客户端

说起考古,你会马上想起什么?手持洛阳铲,罗盘的人正在“分金定穴”?还是在黄土里经年累月地拿着小刷子清理文物的身影?

原标题:考古玩转高科技,抽丝剥茧发掘古文明

献礼改革开放四十年

考古玩转高科技,抽丝剥茧发掘古文明

新湖南客户端记者 廖慧文 通讯员 张兴国 陈琳玲 陈子慧

说起考古,你会马上想起什么?手持洛阳铲,罗盘的人正在“分金定穴”?还是在黄土里经年累月地拿着小刷子清理文物的身影?

在大众眼中,考古是一个神秘的工作,同时,也是一项地地道道的人文学科。但事实上,考古自诞生之日起,就与科技发生了紧密的关联。曾经囿于设备和技术的限制,我省的许多项考古研究长期处在肉眼观察和文献比对的阶段。改革开放以后,中国的科技考古进入大发展阶段,考古设备的不断发展和多学科合作观念的深入,我们得以更加全面地了解古人的生活片段和他们身处的那个时代。

长沙窑碎瓷片为你讲述“大时代”

今年年初,央视综艺节目《国家宝藏》一声“长沙窑,大唐造”的响亮口号让更多人知道了唐代“外销爆款”,工艺先进又物美价廉的长沙窑。

在上世纪80年代以前,考古学家对于长沙窑的研究,一向是依靠肉眼和经验,内容也多是记录器型、风格、年代、比对文献。根据经验和肉眼观察,早期的研究者认为长沙窑彩瓷以釉下彩工艺为主,并将其称为“青花瓷的鼻祖”。进入21世纪,科技检测工具与方法有了新的进步,越来越多品类的长沙窑彩瓷经过检测,被确认为高温釉上彩瓷。至今没有检测到典型的釉下彩瓷。

湖南省文物考古研究所从事长沙窑研究的副研究员张兴国打开高精度的三维显微镜,将一片长沙窑碎瓷片小心地放在镜下。轻转镜头,电脑屏幕上就显示出放大200倍的瓷片切面和釉面画面。釉面分层清晰可见。

正是依靠这种最多能放大1000倍的显微镜和扫描电镜、X荧光光谱分析等手段,张兴国和同事对多个长沙窑瓷片和釉面进行了全方位的观察,“通过三维显微镜观察,我们发现,这些标本的彩料在平面和断面上均有打破或叠压在釉层之上的现象,没发现1例有釉层覆盖在彩料之上的迹象。着彩部位在显微镜下,显得干涩、皱褶多,没有釉面的平整光滑。观察没有充分烧结的生烧制品,则可以清晰看到彩与釉的叠压打破关系,即瓷器在没有烧造之前施釉着彩的初始状态。”也就是说,这批彩瓷的烧制方法与二次烧造的低温釉上彩不同,它们都是先施釉,再于釉上着彩,最后在窑炉内一次性高温烧制而成的。因此,釉层较薄,容易造成“釉下彩”和“釉中彩”的错觉。

(科技考古与文物保护中心主任李梅英正在使用X射线荧光光谱仪检测陶片成分。“考古邦”微信公众号供图)

(高精度显微镜下的长沙窑瓷片。瓷片表面的未融铁彩颗粒浮于釉面之上。)

了解长沙窑烧造的工艺,让考古人员们意识到,长沙窑的工艺和风格,事实上与当时北方的造瓷工艺是一脉相承的。除了烧造技艺,在长沙窑的器型和图案风格上,早期的长沙窑和后期又有一个明显的区别。“早期的胡人形象和中亚元素不多,后期则是非常普遍的。”联系史实,张兴国说:“安史之乱,是长沙窑在技术和风格蜕变上的重要原因。”

一幅“大时代”的图景缓缓向我们展开——

“我里百馀家,世乱各东西。”北方连年战乱,大量掌握先进烧瓷技艺的北方工匠和生活在河洛平原的胡人们跨越千里之遥,纷纷迁徙到相对安定的南方。行至长沙,一大批优秀的北方工匠定居了下来,与长沙本地工匠交流、相互影响。在湘江之滨,褐色和绿色的釉彩在湘土上交融,中原的器型、湘人的诗、中亚的图案,在炉火中碰撞,产出令世人赞叹的长沙窑。

牙结石里藏着宇宙

洗过牙吗?当牙医用超声波仪器将牙结石清理下来,你一定会起身含一口水,将这些“废料”全部吐掉。

对于考古工作者来说,牙结石里藏着一个“宇宙”。

牙齿是脊椎动物中最坚硬的器官,在考古遗址中较为容易保存下来。同时,由于进食和呼吸等原因,脊椎动物牙齿表面容易形成牙结石。

站在2012年新建的动物考古实验室里,省文物考古研究所副研究员莫林恒进一步解释:“牙结石在其形成过程中会捕获、包裹部分淀粉粒、植硅体、纤维等物质。在科技考古的帮助之下,我们发现这些遗存可以为探讨人类或动物的食物来源与组成,以及古环境信息等提供良好的研究材料。”

(副研究员莫林恒正在介绍老司城遗址出土动物骨骼遗迹。)

技术的不断更新和应用,给考古带来了新的惊喜。莫林恒和同行们通过对老司城遗址明代早期至雍正五年出土的猪、野猪、牛、马、山羊、苏门羚、梅花鹿等10种动物共20件牙齿表面植物微遗存的分析与研究,结果发现了包括来自于水稻、薏苡属、葫芦科、棕榈科等植物淀粉粒,以及水稻、竹亚科、棕榈科、芦苇属、早熟禾亚科、画眉草亚科、黍亚科等植物的植硅体。

“明代早期至清代前期,湘西地区气候温润,土壤肥沃,植物多样,森林里生活着野猪、梅花鹿、小麂、赤麂等多种动物,老司城的人们圈养动物和放养动物以供日常消费。有时候还会去打猎,并将捕获的猎物圈养起来……”

通过科技考古工作,不起眼的牙结石为我们“讲述”了古人的畜牧生活。再加上粮食、动物骨骼的遗存,我们能推论出古人的食物结构,从而辨认当时的生产方式和社会组织,探讨不同时段、不同地区各种生产工艺的特征及发展。

文物修复:你受的“内伤”,我会懂

(青铜修复技师丁洁正在修复青铜器。)

“憋死我了憋死我了。”青铜器修复室内,青铜修复技师丁洁小心翼翼地用小镊子贴上了一块青铜戈的碎渣,才敢对着空地呼吸。“有的青铜脱落物真是太小了,呼吸会把它们吹跑的。”双手托着这块宁乡出土,已经残缺不堪的战国武器,丁洁轻声介绍。

修复文物是一个尤其精细复杂的活计,也是一个历史悠久的职业。在古代的皇家和民间,就有不少专职古玩修复的匠人。但现代的修复工作,却大有不同。以青铜器为例,文物修复师们首先要用现代仪器为青铜器取样检测,决定接下来的处理方案。超声波清洗、成分检测、探伤……青铜器的“病症”一样样被现代仪器诊断出来。“以前,有的青铜器内部已经有锈蚀了,但是表面看不出来。锈蚀会不断吸收空气中的水分和与空气中的一些成分发生反应,导致锈蚀不断扩大,不但自身会损坏,还会传染给一同摆放的青铜器物。”探完伤后,修复师会用多种物理和化学手段对它们进行修复和保存。

从前,这些科技手段只有在国家级的大文物实验室才有,前年,我省建成了专门的青铜修复室,高科技手段全面应用,为更多的文物延续“生命”。

(省文物考古研究所副所长顾海滨正在对文物表面进行光学显微分析。“考古邦”微信公众号供图)

目前,大数据+考古让考古工作者们拥有了共享了更多样本、获取了更多行业信息;无人机+考古让考古发掘告别了“爬楼、爬山、放热气球”勘测、拍摄工地全景的时代;CT、DNA分析、高精度磁法、频率域电磁法种种高科技手段参与考古……

“科技的发展是一部分,而且,如今考古的多学科合作和融入更加深入了。”莫林恒表示。分析化学、材料学、古生物学、环境学、形态学、统计学……现代科学的技术手段与理念在考古学研究的各个环节中逐渐得以应用,分工精细、功能强大的实验室一间间设立,更专业的人才一批批引入。新的考古研究正在创新再现古代历史,填补多项空白,推动中国考古学研究进入一个崭新的时代。

[责任编辑:石凌炜]

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