探源 | 中华文明探源工程的黑科技

大量自然科学技术手段的应用是探源工程最大的特色。根据研究的需要，近 20个自然科学学科的数十种技术与方法被用于工程各个课题的研究。除动物考古、植物考古、体质人类学、孢子分析类环境考古等科技考古深入应用外，还应用了如下新科技、新技术：
（1）年代学。利用加速质谱仪对遗物进行主精度碳十四年测年。如解决了石峁皇城台、内城、外城空间布局的年代，初步确定皇城台的始建时间不应早于2200BC，最后废弃的时间可以晚至1600BC。对三星堆器物坑的测年结果显示，八个器物坑的埋藏年代基本相当，大体都在距今3100年前后的商末周初阶段埋藏。光释光测年，应用在埋藏陶器、烧土类受热考古材料的年代学研究中具有高准确度的优势，并有望确定最后一次考古受热事件，如祭祀、焚烧、烹煮等的高精度年代。

（2）利用遥感和GIS地理信息系统，对各个时期各个地区聚落的分布状况进行研究，探讨当时人们的社会组织。如确认良渚古城外围111条坝组成的庞大水利系统，控制范围达100平方公里，具有防洪、运输和灌溉等综合功能。

（3）古人DNA研究，对各地出土人骨的 DNA 进行分析，研究人们之间的血缘关系和婚姻与迁徙。如揭示了陕北地区石峁人群主要为本地起源，同时也证明了石峁文化与陶寺文化有关人群之间的母系遗传联系。研究发现，仰韶时代晚期到龙山时代，陕北地区人群遗传结构是连续的，这暗示石峁人群主要为本地来源;同时，石峁人群与黄河流域其他古代人群也具有一定的遗传联系。

（4）古动物DNA研究。如马的研究已可确定毛色。

（5）古人和动物碳、氮、氢、氧、锶、铅6类同位素分析，来揭示古人和动物食性、迁徙，动物驯化饲养，青铜矿料来源。

如通过人骨中包含的碳、氮同位素研究当时不同地区人们的主食种类（粟和黍还是稻），以及不同阶层的人们的蛋白质的摄入量。

对河南偃师二里头都邑祭祀坑与陕西凤翔血池秦汉祭天遗址北斗坊马坑出土动物骨骼的同位素结果的分析发现，高等级祭祀活动所用动物牺牲呈现出了多样化的饲养方式，而且北斗坊地点大多数马牲生前曾被用粟类食物进行特殊饲养。

商周王朝辉煌的青铜器铸造技术独树一帜，青铜铸造业耗费了巨大的铜锡铅资源，但是作为青铜文化分布核心的中原地区恰恰是铜锡资源的匮乏区，铅同位素分析方法为解决商周青铜器矿料来源提供了重要的线索。

（6）蛋白质组学方法 蛋白质组，是指一个基因组一个细胞或组织、一种生物体所表达的全部蛋白质。蛋自质组研究，是在整体水平上研究细胞、组织乃至整个生命体内蛋白质组成及其活动规律的科学。研究团队发现，三星堆各坑内有机物质存在严重降解，但仍能检测到丰富的有机物质。其中，蛋白质组学检测到黄牛、野猪蛋白质成分，结合商周时期祭祀特点，黄牛、野猪很可能被用作祭品。

（7）人牙或器物上粘附的淀粉粒研究 可确定古人食物各类和酒业研究。

（8）土壤微结构 通过土壤中粒度、磁化率、孢粉、植硅体、土壤微形态等对各个地区的环境进行研究，进而探讨各地文明的盛衰与环境变化之间的关系。

（9）运用硅酸盐技术研究陶器和原始瓷器的烧制工艺技术。

（10）运用地质学、材料学的知识，分析铜器、金器和玉石器、绿松石等贵重资源的产地。

（河南省文物考古研究院研究员 马俊才）