真不是外星人堆出来!三星堆文明到底从何而来?|前沿扫描
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本文根据中国科学院学部开展的“科学与技术前沿论坛”第123次会议内容编辑
原标题:三星堆遗址发掘与保护多学科应用与展望
日期:2021年10月11-14日
专家介绍
唐飞
四川省文物考古研究院 研究馆员、院长
尊敬的各位院士,各位同道,大家上午好,我是李云彬,来自上海大学,也是本轮三星堆考古现场的领队之一。今天受三星堆总负责人、四川考古院唐飞院长的委托,代为宣读他的会议发言。因为他今天在四川甘孜稻城新发现的早期人类活动的旧世纪时代遗址开展工作。
我的报告主要分为四个部分:首先简要介绍三星堆遗址,接下来介绍三星堆遗址发掘和保护,既往存在的问题。第三,在此次新一轮的发掘中,我们是如何通过多学科协同发展与保护去解决这些问题,并对目前工作进行展望,最后提出相关的恳求,也是本次汇报的一个主要目的。
三星堆遗址简介
三星堆遗址位于四川省广汉市西约7公里,南距成都市区大概有40公里,交通发达,高铁、高速都很方便。遗址总面积将近12平方公里,距今4500-3000年,是迄今在西南地区发现规模最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的一处文化遗址。
1929年春,燕道诚父子清理河道淤泥的时候,发现了装满玉器的土坑,大概有400多件。从此广汉玉器就在中国考古界和收藏界声名大噪。其后,1934年供职于华西大学博物馆的美籍教授葛维汉在三星堆的一些地点开展考古发掘工作并出版了《汉州发掘简报》。
新中国成立后,三星堆遗址面貌逐步清晰。1963年,由四川大学冯汉骥教授带队,四川省博物馆、四川大学历史系组成的联合队再次发掘了三星堆遗址的月亮湾等地点,展现了三星堆遗址文化的基本面貌。
1980年,四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所、四川大学考古专业等队伍多次开展考古试掘和发掘工作。
1986年,震惊世界的一、二号祭祀坑横空出世,出土铜、金、玉、象牙等遗物1552 件、贝47240 件。图片是当时的发掘现场考古人员在提取青铜重工面具。三星堆祭祀坑的发现颠覆了世人对三星堆遗址和古蜀文明的认识,被认为是中国20世纪最重大的考古发现之一。其中青铜神树、面具、大立人等备受瞩目,这三件也是在博物馆里面最受观众追捧和关注的。这几件国宝级的文物大家可能都有印象。
李白的《蜀道难》提到,“蚕丛及鱼凫,开国何茫然。尔来四万八千岁,不与秦塞通人烟。”在这种诗意的表达中古蜀显得非常神秘又与世隔绝。其实不然,三星堆遗址发现以后证明古蜀文明比我们想象的要发达得多,对外交往也多得多。
这是成都平原考古学文化的谱系,是一个地区建立考古学研究最基本的谱系序列。三星堆所在的成都平原经历了几个阶段,宝墩文化,三星堆文化,十二桥文化到晚期巴蜀文化,大概在公元前 316年秦并巴蜀,整个巴蜀地区进入了当时秦国的版图,后来秦国利用四川丰富的自然资源和人力资源,沿江东进灭掉了最大的楚国,从此开始了统一中国的故事。所以说四川在秦统一过程中发挥了特别关键的历史作用。
经常会有人问到,三星堆文明从哪里来?和中原文明有什么关系?其实除了青铜神树、大立人、纵目面具以外,其出土很多的器物都与中原文明有千丝万缕的联系。比如说图片左边的青铜龙虎尊,出土于三星堆和出土于长江下游安徽阜阳的器物非常近似,同时,在三星堆和二里头遗址出土的陶盉也有很大的相似性,这种相似性一定是在文化上有非常紧密的联系,文物才会在相距千里之外的不同地方出现却有着类似性。其他器物如绿松石牌饰、玉牙璋等,都表明了三星堆文化与中原文化非常密切的联系。
大众特别关注以前见不着的一些文物或者器型,除了青铜神树、大立人之外,其实三星堆还有大量的文物跟中原地区、长江中下游地区有非常紧密的联系。
三星堆文明是蜀地本土文明经过长期积累发展后,与中原、长江流域其他文明密切交融,在全球视野下,与西亚、南亚存在一定经济文化交流的情况下,产生了一个大发展,由此出现了这样一个地区性的伟大文明。因此我们可以这样说,三星堆文明是中华文明“多元一体”的生动体现。
三星堆遗址发掘和保护既往存在的问题
三星堆在此前的发掘保护工作中,由于技术水平的限制,其发掘和保护存在一些不足,现在简要地做一个介绍。
我们可以看到,三星堆出土的金杖上面刻有鱼和箭头,这应该是一种捕鱼的情形,有人推测这是古蜀鱼凫王朝的象征。古蜀王朝应该分有五个朝代,这是第三代古蜀王朝的一个象征。另外在出土的青铜头像中,有两种发型,一种是辫发,一种是笄发。有考古学家研究认为,辫发的人负责宗教祭祀,笄发的人负责世俗事务。当然,这也只是一种研究说法。
值得说明的是,目前的发掘中,我们还没有发现文字,我们只能更多地依靠文物去解开历史的谜团,还原历史。一件文物的出现可能会揭示一段文明,一件文物的毁损也可能会淹没一段文明,或者需要花更多的时间、更多手段去探索。因此我们想说的是,文物的保护极其重要,也就是我们今天大会的主题,文物保护与科技创新。
在早期的发掘中,虽然有一些青铜器、金器等金属器保存下来了,但是因为当时缺乏有效的手段,不少脆弱的有机物质已经消失殆尽。比如说 1986年发掘的青铜器上有纺织品包裹的痕迹,在当时的发掘者的记录里面都有记载,而且是疑似丝绸。但因为出土过程未加以保护,有机质高度降解,受当时研究条件的限制,已经无法证明古蜀丝绸的存在。另外还有许多脆弱有机质基本上已经见不着了。都是由于当时的科技保护手段还没完全跟上。
同样因为当时缺乏有效的保护手段,有一些文物糟朽十分严重。在86年发掘的文物里面,由于当时缺乏基础研究,未能提出有效的保护方法与措施,出土的象牙绝大部分开裂、崩解、粉化,造成了不可逆转的损失。当时的科技应用不足,严重制约了古蜀文明研究的深度。因为文物没有留存下来,研究没有载体,没有对象,那就无从谈起了。
总的来说,受制于条件,当时发掘存在的一些准备不足,大致分成五个方面。第一,出土文物环境检测控制不足。第二,出土文物及微痕物应急保护提取困难。第三,出土文物保存状态跟踪检测不足。第四,出土象牙文物保护研究不足。第五,出土腐朽青铜器文物保护研究不足。
针对以上不足,我们认识到只有多学科协同发掘和保护才能解决这几大问题。因此去年(2020年)发现了新三星堆祭祀坑的时候,我们在多学科综合研究基础上开展三星堆的考古发掘与工作,也在力争解决既往发掘与保护存在的问题。
三星堆遗址多学科协同发掘与保护
针对前面提到的五个问题,概括成五个研究方向:一、考古现场环境监测与控制;二、考古现场应急保护与提取;三、文物保存状态跟踪检测;四、象牙文物保护研究;五、糟朽青铜器文物保护研究。
接下来通过几个例子再做一个汇报。
1.考古现场环境监测与控制
这次发掘我们采用了多功能的考古工作舱,实现了考古环境控制。工作舱控制了温度、湿度和光线,有效地防止了出土文物因为环境剧烈变化而造成的文物快速裂化。大概就在(2021年)国庆期间,我出差回了一趟三星堆。四川广汉那边下大雨,剧烈降温,但是因为有考古工作舱,发掘工作没有受丝毫影响。
同时,我们对工作人员进行了“全副武装”,给每一位工作人员配备防护服、口罩和手套,防止给坑内文物带来任何现代的、人为的干扰,不用手直接碰触,也不让一根头发掉进祭祀坑,避免对文物的监测带来干扰。我们还配备了完善的桁架系统,工作人员在工作台上作业,避免碰触到文物。防止环境变化突变带来的文物变化,及时对脆弱有机质进行保湿。这些举措最大限度地减少了考古发掘对文物的扰动。
2.考古现场应急保护与提取
针对这一环节,现场应用了3D打印技术,实现了脆弱青铜器的提取,央视也有报道。针对象牙十分脆弱、提取困难的问题,我们应用了考古临时提取材料——薄荷醇临时固型提取材料,成功提取出土象牙。这一材料也用在了全国几十个重大考古工地和几千件脆弱文物的提取中,取得了非常良好的效果,实现了绿色可逆的文物临时固型提取材料的国际引领。这是罗宏杰教授发明并且在2019年获得国家科技进步二等奖的技术(考古现场脆弱性文物临时固型提取及其保护技术)。
在这次发掘过程中,研究团队通过酶联免疫法,在检测中多次发现蚕丝蛋白,证明三星堆文明已开始使用丝绸,弥补了上一次工作的遗憾。
3.文物保存状态跟踪检测
针对这一环境,我们运用了多种检测方法,例如通过土壤分析获得出土文物的埋藏状态信息,将祭祀坑土壤划分、编号、收集,后经过土壤成分分析、含盐量分析、霉菌分析等了解文物的埋藏环境。
通过高光谱分析获得文物的状态信息,分阶段进行高光谱系统扫描,获得祭祀坑内每一处土壤和文物的反射光谱,可以对材质与物项进行识别。通过后期数据处理,结合高清图像三维还原坑的多层结构。遗址中每一个坑都会有高光谱分析。(科技让国宝“说话” )
通过植硅体分析获取祭祀坑植物的遗存信息。在祭祀坑的平面与剖面分别采集样品并编号分析,发现样品碳屑含量极高,应有焚烧行为,并未利用农作物进行祭祀。周围淡水资源丰富,气候温暖湿润,跟现在的气候应该比较接近,可能存在利用木本植物的行为,或附近生长有乔木。
4.象牙文物的保护和研究
86年发掘的象牙,因为我刚才提到的原因大部分都没保存下来。在本次发掘过程中,虽然象牙看起来较为完整,但其实是非常脆弱的,几乎一碰就碎。通过X射线衍射、红外光谱分析等材料分析检测手段,发现外面的牙釉质、里面的牙本质和组成物项均是羟基磷灰石这种物理成分,原先起粘结作用的有机胶原蛋白成分已经消失殆尽。
通过显微CT对象牙进行三维重构,将裂纹抽取出来进行三维成像,发现孔洞和裂缝贯穿整个象牙,并具有一定的连通性。这也就解释了为什么一受力象牙就会断裂的原因,这是一种非常脆弱不稳定的状态。
目前主要采用有机材料来保护象牙。同样位于成都平原的成都金沙遗址也出土了大量的象牙,当时的保护方法是用有机硅封存,但也有着与象牙成分不兼容,渗透性差等缺点。同时象牙表面的牙釉质致密,有机材料无法渗入,不稳定,保护材料将逐渐变色开裂。因此亟待开展象牙保护材料相关的技术研究。
我们曾经参加过金沙遗址出土象牙的保护工作,当时象牙的状态是非常好的,经过20年的时间,文物明显出现了一些变化。对象牙进行较为深度的科学研究后,我们发现其保护工作仍存在不少难点,比如:牙釉质致密,保护材料难以进入牙本质;裂缝中填充了黏土,粘接强度低;象牙含水量高,需在保护过程中实现安全脱水;象牙不规则、结构特殊,保护效果难以标准衡量等问题。
经过对相关保护材料的研究,我们在出土象牙组成、结构性能、病害基础上,设计制备与象牙结构组织结构兼容性好、渗透性好、交接强度适宜的无机材料,并形成相应的工艺与方案,实施对三星堆出土严重糟朽象牙的有效加固。右边是联合攻关团队提供的技术路线图,相关加固实验在进行中。
5.糟朽青铜器文物保护研究
通过研究三星堆出土脆弱青铜腐蚀机理,研发预保护、表面有害锈和长效保护技术,实现糟朽青铜器修复及长期保护,相关研究也在抓紧推进。
考古发掘工作未来展望
最后,对未来的工作做一个初步的展望。
一是更加全面的环境保护。在这次三星堆发掘过程中,控制了现场的温度、湿度和光度,但是对于一些快速氧化的文物来说,运用保护气氛(氮气)可以防止氧化,从而使得文物的出土、运用、保存和修复诸多环节尽量全程保持埋藏状态,这是未来考古工作的一个趋势。
二是我们正在建立一个集文物勘探、考古发掘、文物修复、科技考古和文物保护多学科为一体的、更加融合的团队。
三是打造协同共赢的体制机制。多学科介入,从文物中读取更多的信息,建立前瞻规划、联合攻关、协同共赢的体制机制。
最后,恳请各位尊敬的院士、各位专家能给予我们考古学建立支持和帮助,具体有三点请求,一,推动中国考古学学科的理论研究、发掘技术、保护科学的建设,为中国特色、中国风格、中国气派考古学贡献智慧和力量。二,帮助遗址发掘和保护工作取得进步,助力三星堆遗址保护示范区建成。三,支持三星堆文明遗址、金沙山遗址申遗工作。
谢谢大家。
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