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    文物考古

    而今迈步从头越

    — — 复旦大学科技考古研究院成立450天记

    发布时间:2019-01-11复旦大学科技考古研究院

    早在20世纪70年代,复旦大学就开启了科技考古的研究历程。1976年,物理二系的李郁芬教授率先对西汉透光镜进行研究,她的科研成果荣获1978年全国科学大会奖;1978年,杨福家院士开始参与对越王勾践剑的成分研究;自20世纪后半段以来,干福熹院士一直从事对古代玻璃的研究。这三位学者用创新性的思考和优秀的成果为复旦大学的科技考古书写了灿烂的开篇。2017年9月,作为学校双一流重点建设平台的复旦大学科技考古研究院正式挂牌, 450余天来,在学校、文物与博物馆学系各级领导的正确指导下,在全系各位老师的大力支持下,在全国多家考古研究机构研究人员的鼎力相助下,我们科技考古研究院的全体人员努力发挥自己的积极作用,出手不凡。

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    1-国家文物局宋新潮副局长和复旦大学许宁生校长为科技考古研究院揭牌_meitu_1.jpg

    科技考古研究院的教师有袁靖教授、秦小丽教授、沈岳明教授、王辉教授、郑建明教授、潘艳副教授、董宁宁青年副研究员、董惟妙讲师等8人;博士后有生膨菲和Michael Storozum(美国籍)2人;科研助理有薛轶宁博士生;另外,还聘请生命科学学院的文少卿博士加入科技考古研究院。我们的研究领域包括环境考古、植物考古、动物考古、同位素分析、DNA研究、陶瓷考古和丝绸之路考古等。

    我们新建了环境考古实验室、植物考古实验室、动物考古实验室、同位素分析前处理室等4个实验室,为开展相关研究搭建了良好的平台。

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    ①植物考古实验室 ② 同位素分析前处理室 ③环境考古实验室  ④动物考古实验室

    我们除与校内的生命科学学院、核物理系和历史系进行合作之外,还与校外的中国社会科学院考古研究所、江苏省考古研究所、浙江省文物考古研究所、上海博物馆、新疆维吾尔自治区文物考古研究所、宁夏回族自治区文物考古研究所、甘肃省文物考古研究所、陕西省考古研究院、宁波市文物考古研究所和英国利物浦大学考古系等国内外多家考古研究和教学机构合作,实行强强联合,共同开展研究。

    我们参与了以中国考古学会颁发的一等奖陕西省凤翔县血池遗址、二等奖浙江省宁波市大榭遗址、宁夏回族自治区彭阳县姚河源遗址、新疆维吾尔自治区奇台县石城子遗址和三等奖陕西省西安市杨官寨遗址等5个遗址为代表的多个遗址的研究工作,与考古研究人员一起全面获取古人遗留下来的珍贵信息并凝练其重要的学术价值。

    我们开设有“中国科技考古的发展与前沿研究”“科技考古导论”“东亚史前考古”“动物考古”和“同位素分析”等5门课程,帮助学生开拓视野,增长知识。

    我们承担有国家社会科学基金、国家自然科学基金、国家博士后基金、上海市超级博士后基金、日本文部科学省科学研究费补助金、复旦大学科技考古研究院资助的10余项课题,参与3项2018年国家社会科学基金重大课题,还有3个横向课题。围绕古代环境、古代动植物、古代食谱、古代人和动物的基因、古代陶瓷、丝绸之路及生业在古代文明和历史兴衰过程中的作用等开展研究。

    我们出版的独著、合著和主编的专著及论文集有《中国科技考古导论》《中国科技考古纵论》《中国古代物质文化史·陶瓷卷(上)》《哥窑的新发现》《北宋龙泉窑研究论文集》。另外,还在《考古》《考古学集刊》《江汉考古》《东南文化》《南方文物》《文物天地》及《中国文物报》上发表论文和相关文章18篇,在考古界以文会友。

    以下是科技考古研究院各位老师和研究人员的部分研究成果及计划简介。 (袁靖)


    历史事件的环境背景

    考古学研究中关于中国古代社会复杂化的解释着重于社会、经济和仪式等方面,但往往低估了为社会变革创造条件的环境因素及其影响。目前,古气候学和地质考古学证据表明,二里头王朝形成前的一段时间正是气候和地貌发生剧烈变化的时期。中国古代关于洪水的历史记载表明,应对自然灾害的不同策略常常为社会变革提供了动力。鉴于黄河泛滥在二里头王朝的出现和西汉王朝的灭亡中所发挥的作用,考古学家有必要认真考虑将中原和其他地区应对自然灾害的不同策略纳入关于社会复杂化理论模型的讨论中。过去几年,我与河南省文物考古研究所和河南省地质研究所合作在中原地区展开的调查结果显示,黄河的泛滥与黄河中下游地区社会复杂化的进程有着密切联系。结合河南省内黄县三阳庄和大长龙村的考古证据和相关历史文献可知,中国古代社会对中原地区的洪水采取了不同的处理方式,主要通过技术投入和增加流动性来应对自然灾害。 (Michael Storozum)


    结合考古学和生物学探索亚洲栽培稻的起源与遗传分化

    我们将考古学关注的农业起源问题与生物学的分子遗传技术相结合,从人类生态位构建的全新理论视角探索亚洲栽培稻的驯化起源与籼-粳遗传分化问题。我们从两个方面入手了解亚洲栽培稻驯化过程中的人类生态位构建:一是通过研究栽培稻的落粒性,我们发现驯化程度是影响小穗基盘粗糙率(NSBP)最主要的因素,随着驯化程度的加强,水稻种群落粒性会趋于减弱,小穗基盘粗糙率相应升高,因此小穗基盘形态可以用来指示水稻种群的驯化程度。我们基于实验建立了判断水稻驯化程度的量化指标。二是在对栽培稻籼-粳遗传分化的研究中,我们应用InDel分子标记法从长江下游地区距今7000~6000 年的田螺山遗址出土古稻中提取DNA,并找到了相应的等位基因,检测表明它们很可能是中间类型的栽培稻,基本上还未发生明确的籼-粳分化。因此,该证据支持亚洲栽培稻单次驯化起源的理论。我们今后将加强考察人类对植物进行干预和操控的证据,并根据不同物种的生物特性不断开发新方法,应用到多个物种的研究当中,更加科学地探讨农业的起源与发展进程。

     (潘艳 卢宝荣 孙国平)


    大周原地区新石器晚期至商周时期植物考古研究进展

    广义的“周原”是指关中平原西部,渭河以北,岐山以南,漆水以西,千河以东的广阔区域,是先周至西周时期周人活动的重要区域,也是西周王朝的核心之所在。关于该地区新石器时代晚期至商周时期的植物考古研究工作,此前仅在周原的王家嘴和庄里铸铜作坊这两处遗址点进行过浮选工作。为了更加全面地了解大周原地区新石器时代晚期至商周时期的农业发展情况,我们对该地区不同等级的若干遗址进行了系统的采样和浮选。从已经完成的大植物遗存分析结果来看,大周原地区从新石器时代晚期至商周时期始终都保持了以粟为主的农作物组合。其他农作物包括:黍、大豆、小麦和极少量的大麦。小麦的引入一直是学界所关注的问题,作为非本地起源的农作物,该地区的碳化小麦遗存最早出现在龙山时期。然而定量分析的结果显示,这种新的农作物在引进后的很长一段时间里,并没有改变粟作为当地最主要作物的农业生产模式和日常饮食结构。结合相关历史文献可以进一步推断,小麦在关中地区真正开始大规模地种植至少要在汉代以后。 (薛轶宁 雷兴山)

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    植物考古实验室工作照



    新疆奇台石城子遗址植物考古研究进展

    石城子遗址是全国重点文物保护单位,当年主要承担汉王朝防卫游牧民族侵袭和开展屯田的任务。2018年10月底,石城子遗址的发掘获得中国考古学会颁发的田野考古二等奖。为进一步了解石城子筑城与屯田的历史及农业经济基础,配合该遗址2018年度的田野考古发掘工作,我们重点对城门附近及西墙南段遗存的地层、灰坑等提取的土壤样品进行了大植物遗存浮选、鉴定和植硅体分析工作。经过初步研究,农作物遗存包括青稞、小麦、黍和粟,以青稞占据多数,这些可能是当时人的主要食物;植物遗存中还包括属于茜草科和藜科的杂草种子。植硅体以指示环境相对干冷的类型为主,也有少量显示环境相对暖湿的类型。通过分析其比例变化,我们推测处于两汉之际的石城子在筑城和屯田之时,气候环境较之前相对适宜,而之后该地区的气候环境始终干冷。我们的工作是新疆地区首次对汉代城址进行植物考古研究,今后我们将进一步在新疆地区推动植物考古研究。 (生膨菲 关莹 田小红 吴勇)



    动物考古的新进展

    复旦大学科技考古研究院的动物考古注重以遗址个案串联大背景下的考古研究。我们整理的江苏兴化蒋庄遗址(2015年度全国十大考古新发现)位于良渚文化分布北缘,出土动物包括鹿、狗、猪等哺乳动物和鸟类及龟鳖,鹿类动物占大多数,远高于猪的出土比例,与良渚中心遗址以家猪为主的饲养模式对比鲜明,显示了良渚文化内部动物资源利用的差异。社会组织形式、人口密度等因素有可能是造成这类地区差异的原因。我们还参与了国家社科基金重大项目“上海广富林遗址考古发掘及多学科合作研究”中的动物考古,致力于剖析长江下游地区生业经济与社会变迁的关系。另外,在新疆奇台石城子遗址已完成动物遗存采集工作,分析工作开展在即,该项目有助于探索新疆地区两汉时期的动物资源利用。再有,动物牙齿氧同位素序列采样分析是研究动物出生、死亡季节的全新方法,董宁宁曾用该方法研究了英国铁器时代的绵羊遗存,成功发现绵羊出生、屠宰季节与羊奶利用、祭祀活动的关联。我们将继续推进这项新方法的应用,用中国的材料回答中国考古的问题。

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    动物考古实验室工作照

     (董宁宁 甘恢元 陈杰 田小红 吴勇)


    古DNA分析参与考古学研究

    古DNA研究参与到考古学研究之中,对于我们更加科学、更加全面地认识古代社会发展历史是一个巨大的推动,其深远意义必将在今后的研究中逐步体现出来。复旦大学古DNA高通量测试平台基于二代测序技术,具有检测快速、准确、成功率高等特点。我们通过对属于仰韶中期庙底沟文化的陕西省西安市杨官寨遗址墓地出土的85例人骨进行古DNA分析,发现其中母系来源的多样性极高,父系遗传结构稳定,初步认为当时社会是以父系亲缘关系为纽带,显示距今5000多年的杨官寨遗址已出现男性为主导的社会组织关系;再从墓葬分布情况来看,墓圹之间距离近的,基因的亲缘关系也较近,当时可能是按照亲缘关系的远近来划定墓葬位置的。另外,我们通过对陕西凤翔雍山血池秦汉祭祀遗址的7号长坑中26匹幼马马骨的古DNA分析,发现其母系来源的多样性极高、马匹中雄性略多、枣色马占绝对主体、马匹的爆发力和灵活度一般。这些似乎显示出当时马匹的来源地不止一处,对祭祀用马的性别要求并不严格,但对同一坑中马的毛色有较为明确的规定。这些发现丰富了我们关于秦汉时期皇家祭祀用马方式的认识。

     (文少卿 杨利平 田亚岐)


    新疆东天山地区青铜-铁器时代居民同位素食谱重建及生业模式

    中国西北部地区是史前欧亚大陆东西方文明接触的前沿地带,多种证据显示早在距今4000年前这两种文明的交流即已初具规模,其中包括人群、物质、文化、技术等。长期的交流势必会改变当地居民的构成和日常生活内容。我们系统采集了新疆地区多个史前遗址出土的骨骼样品,通过碳氮稳定同位素分析,追踪各遗址人群的食物构成。初步结果显示在东西方文化交流的初期——青铜时代,不同地域人群食物构成多样且变化幅度较大,显示该时期多元的经济形态并存,而到了铁器时代,随着交流的深化和游牧经济在亚洲内陆干旱草原的兴起,新疆地区古代人群的食谱构成与周边其他地区趋向统一,且变化幅度缩小,暗示当时的生业模式发生了巨大转变。根据以往对新疆和中亚地区晚全新世环境背景的研究,该地区青铜时代晚期至铁器时代并没有出现剧烈的气候变化事件,由此可以推知是当地的先民在文化交流的过程中主动改变当地的生产和生活方式,从而引发该地区人群食物结构的变革。我们将继续围绕这个课题开展深入研究。

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    同位素分析前处理实验室工作照

     (董惟妙)


    上海地区新石器时代至早期青铜时代的陶器生产体制与陶器利用方式

    陶器是考古发掘中出土量最多的人工遗物。目前的陶器研究基本上是以类型学研究为基础的年代学和文化谱系论分析,较少涉及陶器的生产体制与流通以及作为日常生活器具的功能研究。我们计划以上海地区的福泉山遗址、广富林遗址和马桥遗址作为主要分析对象,在传统的陶器研究的基础上,以科技分析与实验考古学的手段,对陶器做以下两个方面的分析:一是识别遗址内陶器制作和烧制过程中的残次品以及废弃场所,在没有发现陶窑的情况下认定与陶器制作生产相关的遗迹现象。二是应用生化学的分析方法,通过陶器残留物分析对陶器功能进行研究。同时建立与陶器生产以及功能相关的遗物和遗迹分析数据库。然后再对从良渚文化晚期、广富林文化到马桥文化的陶器制作体系及其演变进行分析,同时关注与墓葬随葬陶器的比较,追寻这一地区历时性的陶器消费与流通状况。进而对上海地区从新石器时代晚期至早期青铜时代的陶器生产体制、陶器功能与利用及其演变进行综合研究,强调陶器产品具有的社会性意义——技术、生产组织、产品流通与消费体系等。

     (秦小丽 陈杰 黄翔 周云)


    北方出土先秦时期原始瓷产地分析研究的新进展

    北方地区的原始瓷主要出土于夏、商与西周早期的都城遗址和贵族墓葬中,是象征身份与地位的重要显赫物品,然而其产地一直是学术界高度关注、同时也是没有形成公认结果的重要学术问题。我们在继续推进对南方重要窑址出土原始瓷标本的测试与整理研究、建立相对完整的先秦时期原始瓷成分数据库的基础上,启动对北方重要遗址与墓葬出土原始瓷的包括理化检测在内的多学科研究,从而探讨其烧制技术和确定其产地。目前已与陕西、宁夏的文物考古研究所及中国社会科学院考古研究所等单位达成合作研究意向,并采集了部分标本。2019年将继续推进此项研究。我们的研究可以为确定北方地区出土原始瓷产地提供更可靠的科学依据,对于推动先秦时期区域文化的互动、社会的分层与权力设置、南北文化的交通路线等研究具有重要的意义。

    (郑建明 张斌)



    龙泉黑胎青瓷研究

    龙泉窑黑胎青瓷的面貌与性质是龙泉窑研究中的重要学术问题,黑胎青瓷其相对较小的器形、规整的造型和接近南宋官窑的胎釉特点以及多仿古礼器造型的审美取向,表明其与其他大宗产品使用对象和功用的不同,因而对这类产品的性质争论颇多。通过研究,发现其器物紫口铁足、粉青为上、釉开片等特征与古代文献中描述的哥窑特征完全相同,故龙泉黑胎青瓷就是古代文献中记载的哥窑。龙泉黑胎青瓷经历了从薄釉到厚釉、从开片到不开片的发展过程,年代上从南宋早期开始,到元代尚在生产。其部分产品也可以从官窑产品中分离出来。另外。宋代黑胎青瓷除了涉及龙泉窑和南宋官窑等几大名窑外,在南宋初期的越窑也有少量生产,并有多次上釉工艺,为南宋官窑的生产打下了坚实的基础,而从白胎到黑胎的转变是南北、官民两大窑业系统交流、融合的结果。宋代黑胎青瓷研究就是要解决宋代南方著名窑场和青瓷窑场之间的关系及宋人审美意识的变化等问题。 (沈岳明)


    甘肃早期铜器发现和研究的新进展

    对河西走廊发现的一系列与早期铜冶金活动相关遗址的研究表明,河西走廊地区的冶金活动开始于约距今4100~4000年的马厂文化晚期;至距今4000~3700年左右的西城驿文化时期,冶金活动达到鼎盛,形成“西城驿-齐家冶金共同体”。冶炼所用矿石主要来自河西走廊北部的北山地区,主要为铜的氧化矿或含砷、铅、锑等合金元素的铜矿石。以冶炼红铜为主,砷青铜次之,还有锡青铜和锑青铜。存在先冶炼纯铜,后来炼制青铜合金的技术。当时的冶金格局是采矿和冶炼相分离,相关聚落都可以从事从冶炼红铜、添加合金元素矿冶炼合金和器物生产的全过程,形成了与辽西、中原迥然不同的早期冶金格局。近年来发现的早期铜器均为小型器物,器类主要为工具和饰品,有锥、刀、钻、短剑、戈、斧、指环、管、泡、铜镜、耳环、月牙形项饰和臂钏等。甘青地区的早期铜器技术至少在马厂类型时期还看不出和欧亚草原的文化有直接的关系,有着自身的冶金传统,直到距今约3700年左右,欧亚草原的文化影响开始出现在四坝文化的铜器中,进而扩展到洮河上游的齐家文化之中。

     (王辉 李延祥 陈国科 潜伟 陈建立)



    良渚文化消亡的再思考

    我们在整理、分析良渚文化时期多个遗址出土动植物遗存的研究结果的基础上,指出良渚文化的分布区域内尽管存在良渚中心区的种植水稻及饲养家猪等先进的生业方式,在一定时期内构成良渚文化辉煌的经济基础,但是在良渚文化的不少区域内除种植水稻外,获取肉食资源的方式仍然以渔猎为主,整个良渚文化的生业状况明显存在发展不平衡的现象,没有全面发展生产力,为各个区域的人口持续增长奠定经济基础,由此造成当时的人口数量有限,不可能在整个良渚文化分布区内形成数个经济实力相当、统治阶层执政能力强的集团相互竞争,促进良渚文化不断发展的局面。加之良渚文化的地理位置偏于一隅,缺乏与其他文化的交流和竞争,没有促进发展的压力和动力。良渚文化在统治集团过分渲染原始宗教,管理趋于僵化,最终无法应对大的自然灾害引发的多种社会矛盾的过程中,走向消亡。

     (袁靖 潘艳 董宁宁 Michael Storozum)

    中国文物信息网陈梅