或许在你的想象中，考古学家的事业平常是这样的：在某种神秘力量的指引下得知古墓的位子，以精密的物探设施快速锁定地下的要紧埋藏；在与外界隔离、里面环境可控的事业舱内，装备了种种尖端仪器和用具，有条不紊地发展挖掘。土壤被层层揭去，一件件精美的金饰、铜鼎、秘色瓷鱼贯而出，大家沉浸在获利的喜悦中间……实是上，这样“高大上”的挖掘情景可能只存留于三星堆这样的极少数高级遗址。在华夏，多数的考古现场可能是这般现象：经验了人力踏查、探铲钻探、开挖探沟等艰苦的前期勘察，选定地域、敲定挖掘方案并申请证照后，才能布设探方，最初挖掘。源于人手短缺，每个挖掘现场经常唯有寥寥数位不业余考古工人士，局限的预算通常也只能请到村里留守的大爷大妈们来帮忙干活。挖掘运用的用具介于农民和泥瓦匠之中，顶级一丝的设施大概唯有测绘仪器和没有人机，其它仪器通常只在有要紧发觉时才有机会出场。文物还不会手铲挖挖、刷子扫扫就都当然显露，在此此前，须要清算外表植被、依照地层逐次往下挖掘。到达了包涵古代人类运动所留住遗迹、遗物的文化层，对遗迹、景象的观看判断，常常也比单纯的清算、提取器物更为要紧。源于众多工地连暂时大棚也没有办法搭建，风吹日晒、蛇虫鼠蚁的加持自不必说，假如这边恰恰是在我们国家考古挖掘名目中占比极高的、匹配根本建造发展的抢救性考古挖掘，考古事业可能须要在施工的轰鸣声中展开。事业地点若是远离人烟，又会面对新的难题：不但饮食补给难题，洗澡甚而皆是一两周一次的奢侈举止。事业要求和生活上的困扰之外，还要面临在把挖掘做没有问题根基上，来源文物平安、工期和经费、夜间加班、人际关连等方方面面的负担。无助的是，即便付出了辛劳汗水，也其实不总有机会获利高光时候：众多遗址略显平淡，不但在学术上作用甚微，出土的文物也量少而保留不佳，极其概况下还可能面对“当空军”的尴尬。在墓室中清算淤泥，可能会导致你看起来也像刚刚出土。 自然，这非是一篇写给高三同学的考古不业余劝退文。考古挖掘也许与大众想象的有所不同，但考古学的意义与价格仍使这项事业充满魅力。经过探讨出土的古人运动留住的遗迹、遗物等实物材料，能够得到众多有价格的消息，提供应咱们一种观看古代社会的鲜活视角。就考古出土的文物而言，虽不总是金光灿灿或意义重要，但种类、材质也是丰富十分。假如恰恰碰到了较为理想的埋藏环境，就有机会得到少许意想不到的发觉。传说中的“黑科技”也却非不存留。在学科交叉合一的大趋向下，当然科学中少许现代科技剖析伎俩被利用于考古学探讨中，不但使少许特殊遗存的探讨成为可能，也为常见材质文物的探讨提供了新方向。数十年来，科技剖析大大充实了考古学家的“武器库”，缔造了科技考古这一考古学的分支学科，也丰富了动物考古、植物考古、生业考古、考古测年等分支的技艺伎俩。作为考古学中的现代感、科技感担当，现代剖析技艺的介入让实验室成为挖掘现场、梳理室和材料室之外的一处新的考古探讨体积。详细而言，现代科技伎俩在考古出土文物剖析探讨中是如何发挥效用的呢？咱们无妨从一枚蛋的出土提起。谁生的蛋？云贵高原北部一处峡谷河畔的阶地上，考古挖掘正好发展中间。四周的探方里，几座汉代竖穴土坑墓的清算已到了清算人骨和陪葬器物的要害阶段。斜阳下，负责这一次挖掘名目的考古学家站在隔梁上，指挥工人力作的同一时间，也在思考今日的进度和明天事业计划。忽然，他敏锐地注意到，墓内的一件正好清算的破碎陶罐中露出了一小片白色。是陶罐的内容物保留下去了？职业感性让他立即接手亲自清算。当心翼翼地剔除附着土后，一种白色椭圆球体渐渐出现出去，尺寸和弧度全让他想起今日早餐吃过的那枚水煮蛋。这真的是一枚用于陪葬的鸡蛋吗？用心想想，汉墓中出土陪葬的蛋尽管罕见，但在豫陕等地却非无先例，魏晋乃至隋唐的墓葬中也有蛋类出土的纪录。在“事死如生”观念的指导下，陪葬的蛋可能与粮食、肉类乃至酒液一样，是作为食物供墓主人在冥界享用。与其它食物比较，禽蛋经孵化后会有新寿命破壳而出的特点也许也寄托了生者的祷祝，期望逝者的灵魂也能破茧重生。在汉代从前，这片土地上居住着所谓的西南夷，武帝以后才有大批汉人迁居于此。假如这枚蛋真的代表了来源中国焦点地带的葬俗，不正是墓主人身为当年移民的明证吗？从蛋壳破损处来看，蛋黄蛋白这点内容物赫然曾经不存留了，蛋的里面曾经被泥土填充。就大小而言，这枚蛋略小至今天常见的鸡蛋，倒是跟所谓土鸡蛋挨近。自然，一种严谨的考古学家不会只由于看起来像就认定它是鸡蛋，或许是其它禽鸟的蛋呢？由陪葬品讨论葬俗，继而探寻墓主人的族属和文化背景此前，还须先正本清源，搞明白到底是谁生的蛋，这才是第一要务。不业余的事还需不业余的人来做，他在脑海中略作检索，随即拨通了他以为最符合展开这项探讨的科技考古学者的手机。在被交给不业余人员此前，这枚蛋也获得了一种“M1：1”的暂时标签。洛阳西晋墓出土的表皮染红的蛋壳。唐墓中还出土过表皮染黑的蛋壳，可能是炼丹道具。 作为一种相对新兴的分支学科，科技考古从业者也有着不同的学科背景：一个是出身于化学、生物、物理等门类，后以古代样品剖析为探讨方向；另一个则是在接纳考古学体系学术训练的根基上，学习当然科学理论及剖析技艺。鉴于当然科学对剖析检验的要求，以剖析化学、光谱学、资料学、分子生物学等为代表的学科对科技剖析技艺曾经有了较为老练的利用。科技考古学者可行将适宜的技艺方法移植到文物样品的剖析中来。有了坚实的根基当然事半功倍，但古代文物样品的特殊性也会对剖析形成少许难题，如埋藏进程中原有组分大批流失、环境中杂质的导入导致样品成分繁杂。前期的大批试错与改良，也是构建老练的文物样品剖析方法的必由之路。鸡蛋横截面构造示意图 那末，获得这枚“M1：1”的科技考古学者会如何开展他的探讨呢？古代蛋壳能够保留于今以属不易，当然不行奢望蛋黄蛋白也能留住，因而能供咱们探讨的对象最重要的是蛋壳。人类判断事物属性时许多先鉴于视线观看，显微观看则是肉眼观看的一个有用拉伸。古生物学家往日常借助岩相显微切片观看古代禽蛋的化石，以协助动物分类学探讨。相对惯例的光学显微，扫描电子显微镜则是一个革命性的技艺伎俩。它应用聚集的高能电子束来扫描样品，经过光束与物质间的相互效用来激起各式物理消息，以光电信号的转换来成像观看物质的外表微观形貌，放大倍数可达三十万倍以上。与能谱等其它剖析设施联用时，还能在实现显微观看的同一时间得到样品的素材构成消息。基于蛋壳自身却非导体，而扫描电子显微镜的事业原理须要被测物能够导电，观看前需先对蛋壳发展喷金或喷碳料理。放入样品仓后通过抽真空与加压，即可实时地放大、变焦、测量、拍摄。源于图像是电信号转化而来，不行纪录颜色消息，观看到的画面只能是黑白的。鉴于扫描电子显微观看探讨古代蛋壳的报导颇为丰富，经过对蛋壳微观形貌特征的纪录以及对厚度、孔隙率的测量，可行有用区别出不同种类的蛋，也可经过与现代蛋的对照实现种属的初步鉴识。“汉蛋”的蛋壳有着与现代鸡蛋相似的构造，但就厚度而言显著比现代鸡蛋壳要薄。这其实不干脆意指着它非是鸡蛋，终归现代人为了使作为商品的鸡蛋在制造、运输、库存进程中不易破裂，下过差不多大的工夫选育蛋壳厚而结实的蛋鸡品种。在扫描电子显微镜下放大三百倍的“M1：1”横截面，时间曾经侵蚀掉了它的壳膜、表皮等有机质构造，没有机成分的柱状层也部分受损。 包括鸡蛋在内的许多数禽蛋蛋壳都包涵有机与没有机两类成分，除了以碳酸钙为主的没有机部分，蛋壳的表里膜及表皮中还包涵了约占蛋壳品质百分之三到百分之六的蛋白质、糖蛋白和蛋白多糖等有机质。来源不同生物的蛋白质有着不同的氨基酸组分特征，这类特征可行成为自证身份的特殊编码，多糖亦与之相似。假如你的样品还幸运地保存了有机质的部分，那末质谱蛋白全谱剖析和指纹剖析、红外光谱、色谱-质谱联用等有机剖析方法皆是可以的选择。约翰·斯图尔特（John Stewart）等人就应用前者取得了成功经历，它们对英国约克郡的两处盎格鲁-斯堪的纳维亚帝国（卡纽特王朝）时代遗址出土的蛋壳发展了剖析，联合扫描电子显微镜观看，从中成功筛分出鸡、鸭、鹅的蛋。“M1：1”红外消化光谱中1420 厘米-1、875 厘米-1、712 厘米-1的消化峰标示了没有机成分碳酸钙，1635 厘米-1周边酰胺I带的C=O伸缩波动峰则提醒了蛋白质的存留。 咱们也不太能确定“M1：1”算不算是幸运儿。从红外光谱剖析结果来看，蛋壳中尚有蛋白质类有机质的残余，气相色谱-质谱联用剖析获得的氨基酸组分特征也与现代鸡蛋的测试结果颇为类似。能保存有机质自然算是幸运，但假如这点有机质本来是由埋藏环境中导入的污染，那可能就踏入了另一个不幸的境地。即便它未受污染，但挨近终归不代表相同，要想给“谁生的蛋”这种难题以确切的谜底，恐怕仍是要依托DNA 测序技艺这种终极武器。遗憾的是，掌握这一生物特征终极密码的出土样品测试方法的机构其实不多，想借助这一稀缺的剖析资源常常意指着长期的等候。让咱们先来瞧瞧别人的成功案例：奥斯卡姆（Charlotte Oskam）等人重新西兰南岛出土的恐鸟蛋壳中提取到了线粒体DNA，DNA测序证实出土的蛋壳分属三种不同的恐鸟，这也认证了提取古代蛋壳中残留DNA 并发展测序方法的可以性。甚么时刻的蛋？在对“谁生的蛋”展开探讨的同一时间，咱们还可行着手解决另一种难题：这是甚么时刻的蛋？假如你经常去博物馆游览，大概经常会碰到那一些第一眼见到某件文物就亢奋地问“这值多少钱”的观众。考古学家自然不会那么思考难题，他挖掘出一处遗迹或一件遗物，起首最初思考的可能是它的年代。咱们须要确定不同考古学文化和遗存留时间上的相对迟早关连，或者直截了本地理解遗迹、遗物确切的纪年。作为其它探讨展开的根基，年代学必定永远身处最要紧的考古学难题之列。在缺乏一律年代测定技艺的年代，除了少数出土了墓志或砖铭的纪年墓能够确定一律年代外（本来这点纪年也可能与墓葬真实的修造年代有偏差），考古学家最重要的是经过最根基也最焦点的两大考古学理论——地层学和类别学——来判断相对年代。容易来讲，考古地层学以为不同一时间代的人类运动会造成不同的堆积，这类堆积可行是一种地层（文化层），也可行是墓葬、灰坑、房址等遗迹。考古学家依据土质、土色区别不同堆积，并依据叠压、打破及平行关连确定不同堆积造成的先后次序。在许多数概况下，晚的堆积会叠压或打破早的，经过景象确定堆积的相对年代，不同堆积中出土的遗物也可行据此推定迟早关连。类别学则最重要的探讨遗迹和遗物的形态浮动进程，找出其先后演变规则，从而联合地层学判断年代。经常使用于探讨陶器、瓷器等运用周期短、浮动较显著的器物，经过对出土实物的外形发展归纳、分类、相比探讨，以“分型分式”“排队”等形式探寻相对年代。非不业余人员瞧完上述推荐后可能会相比吸引，即便你对这两种理论有所理解，恐怕也多少会感觉，用这类形式探讨年代不但难题，且不免主观。本来前人也是那么想的，是以大家一直在探寻一个能够测定一律年代的技艺方法。直到1949年，碳同位素测年技艺（碳14）的提议，给这种难题的解决带来了曙光，今日咱们最经常使用的提速器质谱测年技艺（AMS）正是对常规碳同位素测年法的补充和进行。碳14是碳的一个具放射性的同位素，动物的呼吸、植物的光合效用都会与外界发展碳交换，而生物一朝死亡，交换就会停止，体内的碳14也会最初降低。这样的特色加上长达五千七百三十年的半衰期，使经过测量样品内剩余碳14的含量，即可推算出其停止寿命运动于今曾经通过了多少年。大度中碳14的发生、重复与衰变。尽管碳14测年有着充分的理论支撑，但仍存留外界污染干扰测定结果的可能，因而样品的抉择和采样的方法都有较为严刻的请求。 众多含碳的物质都可行作为碳14测年的样品，蛋壳也是此中之一。从过去的成功案例来看，众多用于测年的蛋壳全来自于比咱们的“M1：1”大上好几号的鸵鸟蛋。以宁夏灵武的水洞沟遗址为例，这处在我们国家旧石器考古探讨中具备非凡意义的遗址点出土的鸵鸟蛋壳就曾发展过碳14测年，测得的年代范畴为距今26930±120 年，这与用遗址中采集的木炭样品测得的结果相近。在另一项对蒙古及华夏戈壁沙漠地域出土的鸵鸟蛋壳发展的测年探讨中，探讨者发觉统一层位出土蛋壳的年代要早于陶器。或许当时的先民会四处寻觅鸵鸟蛋壳，以至于搜集到了早于它们生活年代的蛋壳？不论怎么，这都提醒咱们测年仍是理当运用多个、若干样品以互证。自然，碳14是利用最为广大的考古测年方法，但非是独一的。热释光、光释光、不平衡铀系热电离质谱、异亮氨酸差向异构、氨基酸消旋等方法也可用于古代样品一律年代的测定，此中不少也全有运用蛋壳作为样本的报导。生蛋者与食蛋者回到河畔的“M1：1”出土地点，在蛋被取走以后，考古学家接着清算它所在的陶罐中的淤土。少许微小的骨骼渐渐被揭露出去，直到露出头骨，考古学家确定这点骨头来源一个大伙都不陌生的动物——老鼠。莫非是老鼠钻进罐子里偷吃陪葬的鸡蛋，吃太撑出不来，困死在内部了？大概这对蛋和老鼠来讲皆是一种悲伤的故事。的确，出土的蛋中承载的消息不止纪录着生蛋者的故事，假如它还没孵化就不幸被吃掉了，蛋壳上另有可能留住食蛋者的消息。对蛋来讲，人类也是捕食者。这是“南海一号”南宋沉船中出水的一罐蛋，挖掘者推测这是船员为航海时方便携带而腌渍的一罐咸鸭蛋。 先来讲说生蛋者本人吃甚么。来源南非开普敦大学的席尔恩丁（Schirnding）等人提取并剖析了非洲出土的大批鸵鸟蛋壳中的碳同位素，将结果与该地域植物的碳同位素分馏形式发展对照，依据不同植物在光合效用中分馏碳同位素的形式有显著差异的原理，来判断这点鸵鸟当年最喜爱吃哪些植物。来源德国图宾根大学的安德鲁·坎德尔（Andrew Kandel）则更关注食蛋者。他购置了大批鸵鸟蛋去给动物园里饲养的褐鬣狗送福利，将鬣狗们吃剩的蛋壳收集回来观看，发觉鬣狗牙在蛋壳上留住的踪迹与他手头大批出土鸵鸟蛋壳上的十分类似，从而认证了他的猜测——鸵鸟蛋在很久此前便是这点犬科动物先辈的饕餮美味了。透蛋见人虽然有动物考古、植物考古、环境考古等分支，但考古学最关心的仍是人类的运动。作为一个相对低本钱且高品质的蛋白质与矿物质来自，众多地域的古人应用蛋的形式和咱们今日一样，那便是吃。尽管被贡献给墓主人的“M1：1”可能不慎被老鼠偷吃了，但此君在世的时刻应当也颇有机会吃到与蛋相关的菜色。要想稳固地获取蛋作为食物，光靠采集确信不能，还得本人养殖。比彻姆（Beacham） 等人用扫描电子显微镜观看美国西南部Salmon遗址出土火鸡蛋壳的微观构造，鉴于禽蛋受精和孵化的进程会导致椎体层浮动这一原理，从样品中筛选出受过精的蛋壳。统算结果显现，该遗址中的火鸡的繁殖能力随着时间推移而增强，探讨者以为该景象反应了Salmon 遗址的古代人类曾驯养火鸡，而且饲养水准不停提升。当咱们确定了一种人类聚落有食蛋的习惯，那末不同一时间期地层和遗迹中发觉蛋壳的多少，甚而可行成为咱们推断该聚落不同一时间段人数数的根据。来源阿根廷的学者则更进一步，它们在挖掘国内一处殖民时代的西班牙人定居点时，发觉了不少美洲鸵鸟蛋壳，并对包括蛋壳在内的食物相干遗存发展了统算剖析，尝试还原这种定居点的人数和社会形式。有趣的是，著名的北京周口店猿人化石的发觉地也出土过鸵鸟蛋壳。依据赵资奎等人的显微观看和氨基酸特征探讨，此中少许蛋壳在成为化石前曾被火烤过。有无有可能当年的北京猿人曾经在烤蛋吃了呢？蛋好不好吃还得看怎样做。泰瓦尔科斯基（Taivalkoski）等人采纳实验考古方法，观看鸡蛋壳在不同烹饪形式下会有怎样样的微观改变，以便考古学家判断出土的蛋壳能否以前过烹饪。 正现在天少许巧手的艺人以在蛋壳外表雕花来展现本人的精湛技艺，史前时代也有从事蛋壳饰品工艺的手工艺人。华夏、非洲南部乃至爱琴海沿岸的大家仿佛都对鸵鸟蛋壳制作的饰品情有独钟。这点鸵鸟蛋壳被切割、磨平、修坯，还被钻孔从而制作成串珠。水洞沟遗址二号地点出土的几枚旧石器时期制作的蛋壳珠饰外表另有红色踪迹，显微观看和拉曼光谱剖析的结果提醒，这点红色可能是人力施加的颜料。同样是在水洞沟遗址，源于出土的鸵鸟蛋壳珠饰量大且年代相近，有学者经过统算与分类，以为强盛的珠饰制作甚而在该遗址催生出了三种不同的作风流派。这一次隶属“M1：1”的奇妙冒险还远无完毕，对这枚来源两千年前的蛋，咱们另有众多事业要做。往日的几年中，考古这一曾长久被大家以为是“坐冷板凳”的学科得到了前所未有的热度。趁着这股东风，信任还将有更多立志将科技伎俩利用于考古探讨中的能人涌现，也会有更多有趣的技艺方法被开发出去，给咱们以更多观看、探讨文物的视角。有理由期待，当考古学家再挖出下一枚蛋壳时，可行做的有趣的事宜必定会更多。 | 
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