7月29日,一场名为《陶瓷科技考古的新进展》的讲座在河北省文物考古研究院鹿泉文物整理和展示中心举行。讲座由中国科学院大学科技史与科技考古系教授王昌燧先生主讲。
讲座伊始,王昌燧先生介绍了科技在考古中的应用。他提到,科技已全方位介入考古领域,现代考古学的发展已然离不开科技的支撑。关于科技考古名称的由来,可以追溯至20世纪80年代末,一批自然科学工作者对考古学产生兴趣,最初提议称其为“新技术考古”,后应会议代表要求更名为“科技考古”。对此科技史家柯俊先生曾有顾虑,后经中国考古学会常务理事会同意后才正式定名,此名称约定俗成并沿用至今,其核心在于强调科技的应用。同时,考古学有自身独特的研究方法,与其他学科存在明显差异。王昌燧先生将解答考古问题比作求解方程式,自然科学是解法,但结合考古遗址的边界条件或资料可能得到唯一解。例如研究猪的驯化,通过发现遗址中猪骨的三代关系可区分是野生还是驯化,这是对边界条件的巧妙利用。
随后,王昌燧先生分享了他从事科技考古研究的初衷和早期历程。王昌燧先生在20世纪80年代末开始介入科技考古领域,从研究“黑漆古”铜镜入手,发现其表层为纳米晶体,其研究获国家自然科学基金等支持,为科研起步奠定基础,从而开启了长达近40年的科技考古之旅。其后,国际上文物产地研究颇受关注,王昌燧先生在请教苏秉琦和严文明先生后,选择研究江苏新沂花厅遗址的陶器,判断良渚类型陶器的原料来自外地,得出有利于“战争说”的结论。随着研究兴趣的不断扩展,他的研究领域也逐步涵盖了冶金考古、陶瓷考古、生物考古、农业考古等多个领域。
在此基础上,王昌燧先生围绕科技考古研究中与陶瓷相关的多个方面展开了深入讲解。
首先是陶器的定义与起源:从物理化学烧成过程来看,陶器的形成与水密切相关,400~600℃是结构水形成和挥发的陶化过程,600℃以上为陶器,400℃以下仍是土;目前陶器起源最早可以追溯到捷克Dolni Věstonice遗址发现的陶制“维纳斯”、万枚陶制小弹丸等,证据显示至少能追溯到2.6万年前。
关于陶器的发明机制,恩格斯认为源于在枝条或木质容器表面抹粘土后高温烧成,赵匡华则提出存在多种可能机制。王昌燧先生认为,粘土加水可塑形、经高温或变干后会变硬,古人或许正是基于这一特性发明了陶器。
在陶器烧成温度测试方面,热膨胀法是常用且可靠的方法,其原理是通过测试陶器膨胀系数,依据曲线拐点确定原始烧成温度,不过该方法存在局限,后来研究者采用多次复烧结合密度等方法改进,且复烧时需保温3小时以上以保证结果稳定。
谈及瓷器,其定义需满足瓷土或高岭土的胎料、高温釉的应用,以及1100℃以上的烧成温度这三个关键条件。基于这一定义,王昌燧先生认为原始瓷即青瓷,而我国青瓷的起源可以追溯至夏代,齐家文化中可能存在更早的发现。对于原始瓷的产地问题,岩相分析发现北方原始瓷掺沙、南方为泥质,工艺和胎质的差异表明北方可能存在原始瓷产地。
陶与瓷虽本质不同却联系紧密,存在过渡关系:早期窑工尝试用不同粘土矿烧制,逐渐认识到原料与烧制结果的关联,由此萌发了瓷器概念,而釉的出现可能受到了窑汗的启发。至于青瓷与白瓷的关系,青瓷在南方发展多年后,白瓷却在北方出现,对此虽有多种解释,但北方高岭土资源、配方等说法存在争议,加之北方未发现早期高温窑,所以其瓷器发展脉络仍有待探索。
在青花瓷鉴定方面,通过硅铝比、铁钛比、铁锰比等指标可区分元明清青花瓷及明代不同阶段,以一对澳大利亚华人夫妇收藏的元青花象耳瓶鉴定为例,表明科技鉴定需依赖标准样品。在定性分析的同时,定量分析至关重要,且成分分析与配方相关,与朝代无直接关联。对磁州窑的研究则发现,其釉为碱钙釉,可能因原料碱含量高所致;同时存在釉上彩和釉下彩,推测早期釉上彩较多、晚期釉下彩较多,这或许与气候有关;红绿彩中的绿色源于0价铜,颜色由价态决定,相关研究方法已趋于完善。
目前在古陶瓷分析领域涌现出了不少新方法:聚焦离子束作为透射电镜制样新方法前景广阔;散裂中子源虽极为昂贵,却能探测文物内层的结构、成分与图像;红外光源激光拉曼谱仪则可有效消除荧光背景。
展望陶瓷科技考古未来,王昌燧先生认为应当以《中国科学技术史·陶瓷卷》为基础,将明清官窑瓷器视作该领域的最大富矿,同时仍有诸多未解之谜待解,如汉代为何釉陶盛行、唐青花与早期“白瓷”为何高低温釉并存、元青花起源、南方早期白瓷追踪等;此外,岩相分析技术的重视、红绿彩瓷中矾红的应用机理、瓷彩与瓷釉色彩的科学标准、激光激发热释光测年,以及XAFS与光电子能谱结合可获得价态分析唯一解等,都是值得深入探索的方向。新一代的考古学者应以此为目标,结合个人积累,去尝试解决“未解之谜”。总体而言,古陶瓷研究魅力无穷,其探索永无止境。
在讨论与交流环节,河北省文物考古研究院毛保中书记认为,河北省具有古陶瓷方面独特的资源优势,发展陶瓷科技考古不仅是河北考古院重要的工作方向,更蕴藏着极大的发展潜力。希望与中国科学院大学深化合作,推动河北陶瓷考古事业持续发展。
在场专家和学生也提出了各自关注的问题,诸如磁州窑的器形分型定式、五代宋初北方白瓷在南方的传播与南方白瓷的创烧、陶器和瓷器等文物的定义本质、釉与彩的工艺细节、科技考古如何入门、北方白瓷与南方青瓷的比较研究等。
持续两个小时的讲座,为盛夏的鹿泉基地增加了学术的清凉与思考的温度,更为正在此实习的中国人民大学考古专业学生,注入了丰富而深刻的养分。
(作者单位:内蒙古师范大学)