科技考古揭秘二里头遗址隐秘的细节
更新时间：2023-4-4 15:39:01 来源：河南日报
时政要闻
河南日报客户端记者 郭歌
新时代，科技在考古领域“大显身手”。先进的科学技术综合运用于多个考古领域，衔接过去与未来，从整体上提升考古学研究的历史科学价值。
二里头遗址是迄今为止我国综合运用各领域科技考古取得研究成果最多的遗址之一。在由中科院考古所与河南省文物考古研究院共同举办的“二里头遗址考古与夏文化研究系列学术讲座”中，中科院考古所研究员、复旦大学科技考古研究院院长袁靖为大家详细介绍了二里头遗址的科技考古。
什么是科技考古？
科技考古就是以考古学研究的思路为指引，把自然科学等相关学科的方法、技术应用于考古发掘和研究之中。大致可以分为年代测定、环境考古、人骨考古、动物考古、植物考古、古DNA研究、同位素分析、冶金考古、陶器考古等领域。
通过对考古遗址所在的区域进行调查和取样，对多种遗迹和遗物进行鉴定、测试和分析，为考古遗存测定了绝对年代，复原了当时的自然环境状况，涉及从生产力到生产关系、从经济基础到上层建筑方方面面的研究，勾勒出古代历史发展进程中的诸多细节。
碳14测算遗址年代框架
碳14测年方法是考古学中最主要的确定绝对年代的方法。它通过在考古遗址中采集动植物遗存、含碳沉积物或其他含碳物质，测定生物体的死亡或沉积物的形成年代，以此推测考古遗址存在的绝对年代。
“这是目前考古研究的‘标配’。从20世纪70年代初，我们就开始对二里头遗址出土的遗存进行碳14测定，这个工作目前仍在继续。”袁靖说。
通过研究基本确定，二里头遗址一共分四期：一期的年代为公元前1750年至公元前1680年，二期的年代为公元前1680年至公元前1610年，三期的年代为公元前1610年至公元前1560年，四期的年代为公元前1560年至公元前1520年。
特大洪水致使二里头都邑兴起
环境考古主要是运用地貌学、第四纪地质学、地球化学、古地磁学、古生物学等诸多学科的理论和方法，对遗址及其周边地区的古代自然环境进行综合研究。
史前的二里头有怎样的山川面貌呢？研究发现，二里头遗址所在的伊洛河流域多次发生洪水事件，其中公元前2000年左右的洪水事件直接与二里头都邑的兴起相关。
袁靖介绍，那次特大洪水过后，出现了广阔平坦的泛滥平原，冲积土土质肥沃，有利于农业的发展，利于稻作生产。洪水还造成了古洛河的决口和改道，导致洛河在二里头以西就注入伊河，从而使洛河和伊河合并成伊洛河。学者们推测，当时的二里头北依邙山、南傍伊洛河，二里头遗址位于冲积平原最南端的高地上。
二里头可能是一个父系社会
在二里头遗址中发现的人骨标本共有76个个体。通过人骨考古，其中可以判断性别的有44个，男性15个，女性29个。男女比例为0.52：1，男性明显少于女性。
在这些人骨个体中，可准确判断年龄的有38个，其中未成年人有18个，最小的是个夭折的婴儿，仅有一例个体属于老年，多数为壮年。平均年龄约为23岁，整体来看非常年轻。
“对二里头遗址28个人骨个体的线粒体DNA研究结果显示，单倍数种类较多，显示其母系来源多样，说明当时的二里头可能是一个父系社会。”袁靖说。
从二里头遗址人的碳氮同位素测试结果来看，当时居民的食物结构以小米为主。锶同位素测试结果显示，大部分人是土生土长的当地人，但也有少部分是外来人口。
二里头先民也吃羊肉、薅羊毛
动物考古的主要工作是对出土的动物遗骨进行研究，区分它们是家养动物还是野生动物。研究显示，二里头遗址内以家养动物为主，当时的居民获取的肉食资源主要来自家养动物。
对二里头遗址出土的人和动物遗存的碳氮同位素分析结果显示，当时猪、狗、黄牛的食物主要是小米的秸秆。袁靖说：“说明这些家养动物不是放养的，而是人工喂养的。”
通过对绵羊的研究发现，二里头二期时，大部分羊在3岁前就被宰杀了，应该是用于食肉。但到了二里头四期，大多数羊在3岁后才被宰杀，年龄超过6岁的羊占50%以上，这与产羊毛为目的的宰杀模式十分相近。
水稻或为二里头先民的主食
“通过植物考古研究发现，在二里头植物遗存中有一个特殊现象，那就是从一期到四期，稻米的出土比例都很高，和粟（即小米）不相上下。”袁靖说。根据统计数据，在中原地区的龙山文化遗址中，出现水稻遗存的现象非常普遍，但是在各遗址出土的农作物中，水稻所占比重都相对较低。
之所以出现这个特殊现象，袁靖提出有两种可能。“一是根据环境考古的结论，当时的气候条件温暖湿润，环境适于稻作农业，所以在二里头遗址周边曾经大规模种植水稻。二是这些稻谷是从其他种植水稻的地区运来，专门供贵族食用的，这也反映了一种特殊的社会现象。”
青铜器生产已相当成熟
冶金考古的方法主要包括金相分析、同位素分析、微量元素分析和电镜观察等。
研究发现，从二里头文化一期到四期，纯铜所占的比例不断减少，青铜的比例不断增加，特别是四期青铜的铅含量有较大提高，说明合金材质发生了较大变化，这可能与使用的矿料来源和冶炼技术的变化有关。
袁靖介绍，二里头时期的青铜器制造技术已经相当成熟。之前的铜器只有铜矛、铜铃、铜镜等小型铜器，到二里头时期出现了具有独特风格的青铜礼器。
玉器产品为贵族专用
二里头遗址的玉器以闪石玉为主，制作工艺上先以片切割技术生产毛坯，然后采用琢制、锯切割、管钻穿孔和研磨抛光等技术，具有一定的技术流程。
遗址中出土的绿松石器嵌片大小只有几毫米，其毛坯的制作使用了打制、研磨和锯片切割技术，毛坯边沿经过仔细打磨，形成各种形状。
袁靖说：“说明当时的技术非常高超，这些玉器产品都是贵族专用的。”
科技考古更加精确地勾勒出古代中国的历史细节。“通过包括科技考古在内的全方位的考古学研究，中国学者一定能够为展示全人类的文明发展史做出自己独特的贡献，为建设中国特色、中国风格、中国气派的考古学，更好地认识源远流长、博大精深的中华文明发挥自己的作用。”袁靖说。
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河南日报客户端记者 郭歌
新时代，科技在考古领域“大显身手”。先进的科学技术综合运用于多个考古领域，衔接过去与未来，从整体上提升考古学研究的历史科学价值。
二里头遗址是迄今为止我国综合运用各领域科技考古取得研究成果最多的遗址之一。在由中科院考古所与河南省文物考古研究院共同举办的“二里头遗址考古与夏文化研究系列学术讲座”中，中科院考古所研究员、复旦大学科技考古研究院院长袁靖为大家详细介绍了二里头遗址的科技考古。
什么是科技考古？
科技考古就是以考古学研究的思路为指引，把自然科学等相关学科的方法、技术应用于考古发掘和研究之中。大致可以分为年代测定、环境考古、人骨考古、动物考古、植物考古、古DNA研究、同位素分析、冶金考古、陶器考古等领域。
通过对考古遗址所在的区域进行调查和取样，对多种遗迹和遗物进行鉴定、测试和分析，为考古遗存测定了绝对年代，复原了当时的自然环境状况，涉及从生产力到生产关系、从经济基础到上层建筑方方面面的研究，勾勒出古代历史发展进程中的诸多细节。
碳14测算遗址年代框架
碳14测年方法是考古学中最主要的确定绝对年代的方法。它通过在考古遗址中采集动植物遗存、含碳沉积物或其他含碳物质，测定生物体的死亡或沉积物的形成年代，以此推测考古遗址存在的绝对年代。
“这是目前考古研究的‘标配’。从20世纪70年代初，我们就开始对二里头遗址出土的遗存进行碳14测定，这个工作目前仍在继续。”袁靖说。
通过研究基本确定，二里头遗址一共分四期：一期的年代为公元前1750年至公元前1680年，二期的年代为公元前1680年至公元前1610年，三期的年代为公元前1610年至公元前1560年，四期的年代为公元前1560年至公元前1520年。
特大洪水致使二里头都邑兴起
环境考古主要是运用地貌学、第四纪地质学、地球化学、古地磁学、古生物学等诸多学科的理论和方法，对遗址及其周边地区的古代自然环境进行综合研究。
史前的二里头有怎样的山川面貌呢？研究发现，二里头遗址所在的伊洛河流域多次发生洪水事件，其中公元前2000年左右的洪水事件直接与二里头都邑的兴起相关。
袁靖介绍，那次特大洪水过后，出现了广阔平坦的泛滥平原，冲积土土质肥沃，有利于农业的发展，利于稻作生产。洪水还造成了古洛河的决口和改道，导致洛河在二里头以西就注入伊河，从而使洛河和伊河合并成伊洛河。学者们推测，当时的二里头北依邙山、南傍伊洛河，二里头遗址位于冲积平原最南端的高地上。
二里头可能是一个父系社会
在二里头遗址中发现的人骨标本共有76个个体。通过人骨考古，其中可以判断性别的有44个，男性15个，女性29个。男女比例为0.52：1，男性明显少于女性。
在这些人骨个体中，可准确判断年龄的有38个，其中未成年人有18个，最小的是个夭折的婴儿，仅有一例个体属于老年，多数为壮年。平均年龄约为23岁，整体来看非常年轻。
“对二里头遗址28个人骨个体的线粒体DNA研究结果显示，单倍数种类较多，显示其母系来源多样，说明当时的二里头可能是一个父系社会。”袁靖说。
从二里头遗址人的碳氮同位素测试结果来看，当时居民的食物结构以小米为主。锶同位素测试结果显示，大部分人是土生土长的当地人，但也有少部分是外来人口。
二里头先民也吃羊肉、薅羊毛
动物考古的主要工作是对出土的动物遗骨进行研究，区分它们是家养动物还是野生动物。研究显示，二里头遗址内以家养动物为主，当时的居民获取的肉食资源主要来自家养动物。
对二里头遗址出土的人和动物遗存的碳氮同位素分析结果显示，当时猪、狗、黄牛的食物主要是小米的秸秆。袁靖说：“说明这些家养动物不是放养的，而是人工喂养的。”
通过对绵羊的研究发现，二里头二期时，大部分羊在3岁前就被宰杀了，应该是用于食肉。但到了二里头四期，大多数羊在3岁后才被宰杀，年龄超过6岁的羊占50%以上，这与产羊毛为目的的宰杀模式十分相近。
水稻或为二里头先民的主食
“通过植物考古研究发现，在二里头植物遗存中有一个特殊现象，那就是从一期到四期，稻米的出土比例都很高，和粟（即小米）不相上下。”袁靖说。根据统计数据，在中原地区的龙山文化遗址中，出现水稻遗存的现象非常普遍，但是在各遗址出土的农作物中，水稻所占比重都相对较低。
之所以出现这个特殊现象，袁靖提出有两种可能。“一是根据环境考古的结论，当时的气候条件温暖湿润，环境适于稻作农业，所以在二里头遗址周边曾经大规模种植水稻。二是这些稻谷是从其他种植水稻的地区运来，专门供贵族食用的，这也反映了一种特殊的社会现象。”
青铜器生产已相当成熟
冶金考古的方法主要包括金相分析、同位素分析、微量元素分析和电镜观察等。
研究发现，从二里头文化一期到四期，纯铜所占的比例不断减少，青铜的比例不断增加，特别是四期青铜的铅含量有较大提高，说明合金材质发生了较大变化，这可能与使用的矿料来源和冶炼技术的变化有关。
袁靖介绍，二里头时期的青铜器制造技术已经相当成熟。之前的铜器只有铜矛、铜铃、铜镜等小型铜器，到二里头时期出现了具有独特风格的青铜礼器。
玉器产品为贵族专用
二里头遗址的玉器以闪石玉为主，制作工艺上先以片切割技术生产毛坯，然后采用琢制、锯切割、管钻穿孔和研磨抛光等技术，具有一定的技术流程。
遗址中出土的绿松石器嵌片大小只有几毫米，其毛坯的制作使用了打制、研磨和锯片切割技术，毛坯边沿经过仔细打磨，形成各种形状。
袁靖说：“说明当时的技术非常高超，这些玉器产品都是贵族专用的。”
科技考古更加精确地勾勒出古代中国的历史细节。“通过包括科技考古在内的全方位的考古学研究，中国学者一定能够为展示全人类的文明发展史做出自己独特的贡献，为建设中国特色、中国风格、中国气派的考古学，更好地认识源远流长、博大精深的中华文明发挥自己的作用。”袁靖说。
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