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考古学是运用各种自然科学和人文社会科学手段依据实物遗存对古代人类文化和社会进行研究的学科。20世纪初，伴随现代考古学在中国诞生，应用现代科技手段开展考古学研究就开始了，现在已成为考古学的一个重要组成部分。从科技史的角度对之进行审视，或许可廓清此领域的来龙去脉，既是考古学史研究应有之义，亦可补科技史料特别之需。

以田野发掘为基础的现代考古学诞生于19世纪中叶的欧洲。现代考古学从其诞生起就建立在科学方法之上，最具代表性的几位丹麦学者之贡献至今仍为人乐道。20世纪上半叶情况发生了变化，威拉德·利比开发的放射性碳断代技术首次提供了绝对年代的数据，各种其他化学及显微技术被用来解决考古学问题，如金相术用于金属文物的材质分析。其结果是，今天某项发掘的解释不仅立足于肉眼所见，而且也要采用那些通过显微技术和其他分析手段提炼的信息。

中国考古学的早期发展与金石学有一定联系，1898年和敦煌遗书和1900年殷墟甲骨文的发现，是史料的空前进步，促进了中国考古学近代化的开端。随后，一批西方探险家和东方学者开始了对中国资源和风物的调查研究，具有斯堪的纳维亚学术传统的瑞典地质学家安特生于20世纪10和20年代在中国的考古调查，为中国考古学的诞生奠定了基础。以河南渑池仰韶遗址和安阳殷墟等重要遗址的发现、发掘和研究为标志，现代考古学在中国正式开展。1929，李济被聘任为中央研究院历史语言研究所考古组主任；中国地质调查所新生代研究室成立，步达生为名誉主任，杨钟健为副主任；北平研究院历史文化研究会考古组成立，徐旭生任主任。三个重要学术机构的成立，标志着中国考古学走向建制化。其实，这也恰恰代表着中国考古学三个不同学术源流，分别是中研院的美国式人类学派、地调所的欧陆地质学派和北研院中国本土历史考据学派。前两者是舶来品，自带有浓厚的现代科学基础，与地质学、生物学等自然科学关系密切。此三者在后来的学术发展中如何交融发展，造就了今天中国考古学的学术疆域，是颇令人玩味的。

安特生

中国考古科技的起源与古钱币及青铜器的化学分析有很大的渊源。用现代科技手段对中国古代冶金技术进行研究，约始于民国初年，一批具有现代科学知识的研究论著发表。从美国留学回来的王琎即在《科学》杂志上发表《中国古代金属原质之化学》（1920）和《中国古代金属化合物之化学》（1920），随后又有《中国古代陶业之科学观》（1921）和《五铢钱化学成分及古代应用铅、锡、锌、铜考》（1923），创中国学者用现代化学分析方法对古物进行检测分析之先河。

王琎

20世纪30年代，我国考古工作者第一次发掘了古代铸铜遗址–殷墟铸铜遗址，开启了考古学背景下的青铜技术研究。李济在殷墟考古之始，曾有意延请王琎对殷墟铜器进行分析。刘屿霞发表了《殷代冶铜术之研究》（1933），根据殷墟出土的炼铜遗址和铜器，推测铸造工艺流程，对殷墟铜器进行了基于考古学发现基础之上的技术研究。同时，这批文物也由国外学者进行了研究，卡朋特、卡尔培克等对殷墟陶范的研究是具有重要意义的。此外，梁冠华、陈梦家、梁树权、张赣南、杨根和丁家盈对出土或传世的青铜器作了成分的分析和检测，得到了一些合金配置的结果。

新中国成立以后，中国考古学的格局有了较大的改变，马克思主义传统的苏联考古学思想逐渐占据了上风。中国考古学界也遭遇了前所未有的洗牌，原中研院史语所的李济、董作宾、高去寻远走台湾，梁思永、夏鼐与原北平研究院的徐旭生、苏秉琦等一起并入新成立的中国科学院考古所；而原地调所新生代室的杨钟健、裴文中等后来在中国科学院创建了古脊椎动物研究室（后更名为古脊椎与古人类学研究所）。这一时期的总体格局是将考古学作为历史学的一个分支，强调考古学的社会科学属性，从而削弱了考古科技作为考古学中当然组成的趋势。

1950年，中科院考古研究所在北京成立，由原北平研究院史学研究所在职人员、中央研究院史语所留大陆人员、北平图书资料整理处人员组成，全所人员共有20余人，还包括10余位历史研究者，真正从事田野考古的少之又少，每年只能派出一两个人数不多的考古队。20世纪50年代至60年代中国史学界在”历史演进一元论”的政治学术背景下对史论关系进行了长期反复的讨论,学术与政治之间分界不明，导致了实际研究中”重论轻史”的学术氛围。考古所成立之初，受此影响很大，考古学需要为改造中的社会主义历史学服务。此时，考古所所长郑振铎身兼数职无暇顾及，而副所长梁思永因身体缘故不理所务，他推举的夏鼐副所长成为考古所业务工作的实际掌控者，新中国考古学的发展遂与夏鼐的名字密不可分了。与此同时，考古所苏秉琦担任北大历史系考古教研室主任，开创考古学培训班，从人才培养抓起，竟然促成了一项新的事业发展。1952年，北京大学历史系考古专业正式设立；随后，西北大学、吉林大学等考古学专业也纷纷设立。考古学建制化在中国逐渐推进。

夏鼐

1954年，中国科学院成立中国自然科学史研究委员会，竺可桢、叶企孙、袁翰青、刘仙洲等自然科学家和工程技术专家以及向达、侯外庐、王振铎等历史文博界名家名列其中，开启了中国科技史研究的新起点。然而，最初的科技史研究者中考古学家相对缺席，算是一个缺憾，也反映出从一开始中国科技史和考古学就显现出分道而驰之态势。

从道理上来说，属于中国科学院的考古研究所与自然科学接触很多，有利于自然科学方法融入考古学中。但是由于意识形态等问题，考古学一直被禁锢在历史学的窠臼中，难以恢复到考古学设立之初自由科学探索的境界。1957年大鸣大放时期，作为局外人的北京师范大学历史系赵光贤提出不仅要在放射同位素方面提高考古学的科学水平，更要从考古发掘开始注意科学方法，还对考古所和科学院的宗派主义倾向提出了批评。此外，考古所成立之初就设立了技术室，负责各种考古发掘和整理的技术工作。在1958年大跃进时期，技术室在钻探、起土、运土、田野测绘、陶片刷洗和整理、铜器除锈等方面取得了技术革新进步。

1957年的这场反右运动成就了中国考古科技的一个发展契机。夏鼐早就意识到放射性同位素对考古学年代测定的重要作用，但苦于没有合适人选和条件来建设。仇士华和蔡莲珍1955年毕业于复旦大学物理系，毕业后分配至中科院近代物理研究所，准备进行原子能的基础理论研究，但不幸于1957年双双被划成右派下放劳动。幸得当时近代物理所第五研究室主任杨承宗举荐给他的邻居夏鼐（这或许是考古所从中科院从事自然科学的研究所中得到的最大利益）。夏鼐认为他俩在有机密工作的近代物理所不能做工作，但是在相对没有那么机密要求的考古所则可以做些技术工作。夫妻俩即于1959年被调入考古所，开始筹备碳十四测年实验室，在极其艰苦的条件下自行设计并安装仪器设备，并于1962年成功测出数据，开创了中国碳十四考古年代学的研究。20世纪70年代，仇士华、蔡莲珍又开展了中国糖碳标准的制备与测定，取得的成果获得了国家科技进步奖三等奖。

仇士华与蔡莲珍

夏鼐不仅大力支持仇士华等开创了中国碳十四测年的研究，也积极支持所外自然科学专家开展考古学基础上的科技史研究，其中以中国科学院硅酸盐研究所周仁的陶瓷史团队和以北京钢铁学院（现名北京科技大学）柯俊的冶金史团队最具代表性，并在此基础上衍生出陶瓷考古和冶金考古两个分支。在《考古学报》刊登的这两个方向的重要研究论文，至今还是经典之作。碳十四测年、陶瓷考古、冶金考古成为中国考古科技早期发展最重要的几个研究方向。

无独有偶，北京大学碳十四测年实验室的建立，也是得益于一批在政治运动中受到冲击的科技工作者。20世纪50年代留苏归国的陈铁梅本来是北京大学原子核物理系的一名教员，因文革中一些不愉快的经历被迫离开工作岗位，在“五七干校”锻炼和学校行政后勤部门打杂。1973年，陈铁梅与化学系的原思训、无线电系的王良训等，一起受聘于历史系考古学专业筹建碳十四测年实验室，自行设计安装化学制样系统和测量仪器，终于在1975年建成了国内第一个液体闪烁法碳十四测年实验室，后来又发展了铀系不平衡法和电子自旋共振两种测年方法，还与北京大学原子能系合作建立了国内第一个加速器质谱碳十四测年（AMS-14C）实验室。在此基础上成立的北京大学科技考古实验室也成为了国内考古科技研究的重要力量。

陈铁梅与原思训

可以看出，这一时期的考古学虽然从学科归属上属于人文社会科学，与自然科学形成了一定的距离，但是考古科技工作也在恶劣环境中艰难地开展。这一方面得益于夏鼐等少数对现代科技有深刻理解的考古学家主动出击，建立科技考古实验室并开展一般田野考古技术工作与培训；另一方面，一批对古代历史有浓厚兴趣的科技专家，如周仁和柯俊，主动介入考古发掘出土文物的分析鉴定，特别是在陶瓷、冶金等领域率先有成果产生。这两种力量在20世纪70年代末80年代初形成合流，一度对考古学产生了很大的影响。尽管如此，此阶段可以说中国考古学与考古科技还完全是两层皮的境界，科技方法仅仅是考古学的一种辅助工具手段而不是主要方法，更不是研究目的。这种处境在80年代曾达到高潮，特别是高校考古学教育体系逐渐形成，考古学的人文社会科学倾向被固化，这种影响难以在短期内改变。

这一阶段的考古科技出现了蓬勃情势，快速发展的态势远远超过前阶段。1985年，夏鼐不幸去世，给方兴未艾的考古科技发展留下了一层阴影，考古学文化论逐渐占据上风。这位曾留下《考古学与科技史》著作的学者晚年一直致力于考古学与科技史的融合，自己在天文学史、纺织史、冶金史方面也着力颇多，在他生命最后几年里关注科技史甚至比考古学还多。随着西方传来的宾福德“新考古学”思潮兴起，国内也开始了一系列考古学理论的探索与思考。正当在苏秉琦考古学区系理论逐步建立之时，以俞伟超为代表的新一代考古学家提倡多学科交叉的考古学研究似一阵清风袭来，考古中新技术应用逐渐得到重视，各类考古科技工作也随着科学技术的突飞猛进而迅猛发展起来。这个时期的考古科技进展可以从考古年代学、环境考古、生物考古、体质人类学、物质结构与化学元素分析、田野考古调查新技术、数学方法和计算机技术在考古中的应用等几个方面展开。

社科院考古所和北京大学公布了大量数据，发表了20余批碳十四年代测定报告，测定数据1000余个，建立起新石器时代的年代学谱系，其中尤以中原地区、山东地区、黄河上游地区、长江中游汉水流域、太湖平原、杭州湾地区的考古年代学比较完整细致。北京大学加速器质谱法测年实验室也初步建成，已经测了400多个数据，为我国的考古年代学做出了贡献。国家科技攻关项目“夏商周断代工程”，无疑是考古学界有史来最重要的科研项目，利用碳十四测年技术，结合考古发掘、历史文献、天文历法等进行交叉研究，为解决夏商周年代问题带来了一线希望，并在实践中取得了一系列进展。热释光技术成为继碳十四测年之后又一种主要的断代方法，对文物真伪鉴定也发挥了作用。

中科院地理所和北京大学合作对陇东地区葫芦河流域的古文化和古环境进行了研究，从自然环境、考古文化序列、人类活动规模统计、植被状况等方面进行了深入的研究，开启了考古学与自然科学合作进行环境考古的新模式。社科院考古所对胶东半岛和珠江三角洲地区贝丘遗址的地貌特征、文化性质和贝壳种类等进行了比较和总结归纳，认识到古代人类在适应环境方面的异同。

我国学者对植物的孢子花粉和硅酸体进行研究，推动了环境考古学的发展；水稻硅酸体的鉴定与判别，一直很受农业考古工作者的重视，并以此为依据探讨了中国古代水稻的起源问题。社科院考古所根据动物学知识确定考古遗址中出土的动物种类，对动物牙齿运用切片观察来判断它们的年龄，从狩猎、家畜活动、埋葬、祭祀等不同角度来研究人类与动物的关系，提出了动物考古学的目标、理论和方法。社科院考古所对众多遗址出土的万余件人类骨胳个体进行了鉴定、整理和研究，取得了丰硕的成果，主要表现在对新石器时代人体种族的研究、殷商民族和西北各民族的人种系统关系及病理学角度考虑的相互印证方面。与此同时，吉林大学开始进行体质人类学研究，并开始有计划地建立标本库和数据库。

在古代材料分析方面，取得了许多创新性研究成果。比如中科院硅酸盐所对新石器早期的陶器进行了分析研究，进行了谱系分类，探明了中国早期陶器的起源这一重大问题；社科院考古所用中子活化分析的方法进行古瓷中微量元素的组成分析，为更好地认识古代瓷窑瓷器的发展作出了贡献；北京大学对商代陶瓷进行了微量和痕量元素的组成和常量元素组成研究，提出了吴城是商代原始瓷生产的中心的论点；故宫博物院用X射线荧光分析对古代景德镇等地的青花瓷器进行了无损分析，对青花瓷的赝品进行鉴别；中国科技大学对古代陶器的长石进行了系统的研究分析，得出了很多有益的结论。中国科技大学应用铅同位素比值方法开展青铜器矿产来源分析；北京科技大学采用了原子吸收光谱、电子探针、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、中子活化分析等各种分析方法对金属器进行成分和结构分析，探讨了中国早期铜器的起源问题以及古代钢铁冶炼技术发展问题；上海博物馆通过X射线衍射和热分析对东周陶范材料进行了研究，并探讨了商周青铜器铸造工艺等。中国地质科学院对古代的玉器的检测有了很大的进展；敦煌研究院用X射线衍射等方法对甘肃秦安大地湾的房屋遗址的建筑材料进行了分析考察。此外，对麦积山、酒泉、敦煌、炳灵寺、吐鲁番等地的石窟壁画的颜料分析也取得了重要成果；用等离子发射光谱仪对我国年代最早的大豆炭化种子进行了初步鉴定；通过显微观察对长沙马王堆汉墓出土的药物进行了鉴定，在医学史方面具有很大的影响；古代纺织品、纸张的鉴定也逐渐开展起来。

随着考古学研究的深入和经济建设的发展，将现代地质和空天技术手段引入考古调查已势在必行，包括遥感考古、电磁探地等方法已经在我国从无到有地发展起来。社科院考古所运用遥感技术对新疆高昌、北庭古城和汉长城的遗址分布情况进行了研究，获得的认识和考古学家通过田野调查、发掘得到的结果基本一致。中科院地球物理所对临潼姜寨遗址和山西襄汾陶寺遗址进行了考古地磁研究，从实践上检验了这种新技术，开创了我国考古地磁学的新局面。中日学者联合在三峡考古中应用实验的地面电探CT技术进行了有益的尝试。

高昌古城航空影像图（1984年7月摄）

20世纪80年代以来，我国学者将数学概率方法运用于考古研究当中，将考古地层学、类型学和计量分析相结合，对考古分期的排序进行了研究，采用聚类分析进行鉴别、分类和区划，尤其是在进行了显著性校验后，使考古学成为一种严格的科学。

随着计算机技术的迅速普及和发展，在考古中的应用也越来越多，主要表现在资料存储与检索、地理信息系统、卫星定位系统、遥感数据处理、电探CT技术等在考古学中的应用，都是从无到有；但是当时还没有形成大规模的应用，与西方先进发达国家之间存在着明显的差距。

21世纪科学技术迅猛发展，运用于考古学中也是多种渠道并进。随着各项科技重大项目的推进，科技介入考古工作的力度逐年上升，以任务带动科学研究的新局面已经展开。由于此阶段考古科技新课题和成果众多，这里不能一一赘述，仅对重大项目作简单梳理。

“十五”期间，继“夏商周断代工程”之后，国家科技攻关计划“中华文明探源工程”推进了实验室考古和年代测定技术的提升，使我国在实验室考古，特别是加速器质谱碳十四测年技术精度达到国际水准。国家“863计划”支持的“地球物理综合探测考古秦始皇陵”项目，使用先进地球物理探测技术对古代陵墓的探测做了十分有益的探索，为田野考古综合调查体系提供了技术储备。

“十一五”期间，国家科技支撑计划“中华文明探源工程”项目在碳十四测年和考古学文化谱系研究所确定的精准时空框架内，通过对社会结构和人类精神文化变化的多学科研究，进一步探索了中国文明产生和早期发展的多元一体化过程及其环境背景与技术经济基础。此期间启动的“指南针计划”专项–中国古代发明创造价值挖据与展示，利用考古发掘出土文物，开展了农业、水利、矿冶、纺织、建筑等多领域的古代技术发明创造研究，推动了相关领域文物价值科学认知的发展，是科技史与考古学结合的又一典范。

“十二五”期间，国家科技支撑计划项目“中华文明探源及其相关文物保护技术研究”继续延续文明探源工程的实施，在考古科技领域有了许多重大的进展。国家科技性基础工作专项“泥河湾盆地古人类遗址考察与研究”是旧石器考古的重要抓手，“罗布泊地区自然与文化遗产综合科学考察”取得了田野考古综合调查技术的突破。继续实施“指南针计划”专项，利用现代科技手段对各种考古遗物进行分析检测，并揭示其内在的科学价值，取得了不俗的成绩。此外，“中华文明探源工程”由7部门建立部际联席会议制度，“指南针计划”专项由10部门建立领导小组工作机制，为保障项目的顺利实施奠定了基础。

“十三五”期间，国家将继续支持中华文明探源工程、古人类遗址考察与研究、田野考古调查新技术、水下考古关键技术、可移动文物价值认知关键技术等相关项目的开展，使考古中科学技术应用达到更高的层次。

这一阶段，国家文物局先后出台了一系列“文物保护科学和技术发展规划”，不仅从顶层设计，而且在具体实施过程中不断调整目标，逐渐建立了一套行之有效的文物保护与考古科技管理系统。通过大项目的实施，不仅产生了一批重要科研成果，而且锻炼了队伍，形成了一支人员精干、水平高超的国家考古科技研发力量。

讨论一个学科是否成立，其实就是讨论其建制化的过程。而谈一个学科是否建制化，大体需要以下几个指标：是否具有专门的研究或教学机构，是否具有专门的大学课程并有专门的教材，是否具有定期的学术期刊出版物，是否具有独立运作的科技社团并组织固定的学术交流活动。对于“科技考古”或“考古科技”来说，也可以从这几个方面来探讨。

中国社会科学院考古研究所作为中国最早成立的考古研究机构，一直发挥着考古科技研究与实践的带头作用，具有一定的示范作用。20世纪50年代，考古所实验室成立，当时主要工作是碳十四测年，后来发展出来化学分析检测、动植物考古等方向；1995年成立考古科技实验研究中心，1998年更名为考古科技中心，2010年复更名为科技考古中心。动物考古与植物考古实验室被国家文物局认定为重点科研基地。正如中心原负责人袁靖所说，“科技考古”这个概念也是有曲折的过程，从“实验室考古”到“考古科技”再到“科技考古”，机构名称的变革也反映出这一概念的流变。同样在50年代成立的技术室则逐渐发展成为文化遗产保护研究中心，主要业务是配合考古发掘的文物保护修复工作。

北京大学于1983年成立考古系，后更名为考古学系、考古文博学院。1973年即在当时历史系考古专业下设立了碳十四测年实验室，后发展成科技考古实验室，并从中分出文物保护科学实验室。2012年，科技考古实验室归属于考古学系，考古年代学国家文物局重点科研基地挂靠于此；而文物保护科学实验室归属于文化遗产系，这一机构调整也反映出北京大学是较早将科技考古融入考古学中的机构之一。此外，在考古学系中还设立有考古技术教研室，负责田野考古调查技术的研究与教学。

中国科学技术大学是国内另一个科技考古重镇。1999年3月，在原中国科学技术大学自然科学史研究室和科技考古研究室基础上建立科技史与科技考古系，由时任中科大校长的朱清时亲任主任。系内设科学技术史和科技考古两个专业，科技考古专业分设“科技考古与文化遗产科学”及“考古学与博物馆学”两个专业方向。2001年，王昌燧调动至中国科学院研究生院（现中国科学院大学），在其人文学院下设科技史与科技考古系（现更名为考古学与人类学系），重点开展环境考古、生物考古等领域的教学与科研，继续保持在多个研究方向上的领先地位。

北京科技大学冶金与材料史研究所前身是1974年成立的冶金史组，后逐渐发展成为国内冶金考古的学术中心；2004年成立科学技术与文明研究中心，旨在利用现代科技手段研究古代文明发展历程；2009年金属与矿冶文化遗产研究国家文物局重点科研基地获批；2014年成立科技史与文化遗产研究院，成为科技史与考古学结合研究的又一重要基地。

中国科学院自然科学史研究所自成立之初就重视科技史和考古学的结合，2004年成立中国科学院传统工艺与文物科技研究中心，后更名为文化遗产科技认知研究中心，着力于科技考古、文物遗产保护等多研究方向的发展。

此外，中国科学院硅酸盐研究所在周仁、李家治的领导下开展古陶瓷研究，后成立了古陶瓷研究所（现古陶瓷与工业陶瓷研究中心），并获批古陶瓷科学研究国家文物局重点科研基地；上海光机所在干福熹的支持下成立科技考古研究中心，在古玻璃和古玉研究方面有相当的基础；古脊椎动物与古人类研究所成立人类演化与科技考古实验室，是国内古人类学与旧石器考古方面的重要力量。