略論田野考古與文物保護的信息提取問題 以冶金考古爲例

　　本文所謂“信息”係指考古物質資料本體承載的整個生命歷程賦予的有形（物質） 和無形（技術、文化和精神等） 形態。考古學理論與實踐充分證明，考古學的發展依賴于田野考古工作的開展和資料的積累，依賴於相關理論和方法的探索，也依賴於現代科學技術的廣泛應用，而這些工作無一不是以系統提取和整合考古物質資料的各方面信息爲出發點和目標的。近年來，國內關於考古發掘現場與文物保護信息提取技術與方法研究得到充分重視，但總體而言考古發掘與實驗室檢測工作仍存在一定程度的脫節，亟需在實際工作中積累經驗並加強理論研究。本文以冶金考古爲例對這一問題進行討論，以起到拋磚引玉的作用。

　　信息提取的現狀與趨勢

　　現代科技在文化遺產評估與管理、考古調查與發掘、資料整理、實驗室研究、文物保護和公眾推廣等各環節的廣泛應用，使得田野考古和文物保護工作所獲取的信息量急劇增加，對於提高田野考古工作水平、對考古資料實施有效保護、促進考古學科發展起到了不可替代的重要作用。特別是通過“中華文明探源工程” 和“指南針計劃”等一系列重大項目的實施，爲獲取更加全面系統的信息，使整個田野考古的技術結構發生重要變化，而對各種現代分析技術的需求日益增加，形成了多學科共同探討考古學和文物保護問題的局面。目前，充分利用現代科技開展田野考古現場全方位信息提取，參與文物價值認知、保護、傳承與利用，已成爲學界共同目標。

　　然而，從實踐效果來看，國內田野考古與文物保護信息提取工作存在一定的不足之處，具體表現爲：有關信息提取理論與方法的基礎性、原創性成果較少；研究隊伍不能滿足日益增長的研究任務；信息提取的技術方法及硬體建設有待加強；信息提取標準化工作進展不平衡；信息提取的田野與室內檢測分析學科整合依舊是一個難題；信息的定量統計處理工作落後。這在一定程度上影響了國際學界對中國考古資料的認識。

　　因此，進一步深入研究各種現代科技手段在田野考古中的應用，探索二者技術方法之間的有效整合，實現田野考古與文物保護全方位、系統化的信息綜合提取與統計處理，促進田野考古和文物保護的科學發掘、數位化記錄、標準化採樣、信息化管理、保護效果的定量化評估，是國內考古與文物保護工作健康發展的必由之路。

　　信息提取的難點與對策

　　儘管信息提取在田野考古和文物保護中具有重要作用，但在實際工作中，存在的較多難點是不容忽視的。

　　田野考古調查、發掘和文物保護中各種信息的內涵與範圍如何界定？不同類型、不同時期的考古遺存以及不同材質種類的文物在研究與保護工作中，因研究目的不同需採集不同的信息，如何界定這些信息的內涵與範圍是非常複雜的問題，而如何在不同的工作目標中協調整個研究團隊的操作與共享是最大難點。

　　在田野考古調查、鑽探、勘探、發掘和文物保護過程中，信息丟失、提取率低、釋讀困難、統計性差是客觀存在的事實，如何設計合理信息提取方案以最大限度地提取信息，並基於統計學的方法根據已有信息對未知考古和文物保護信息進行推斷或預探測？經過多年建設，當前國內各考古單位配置的信息提取裝備已較爲齊全、信息提取方法種類繁多、信息存儲技術多樣，其中不乏價格昂貴的儀器裝備，有些服務可通過市場購買，可基本滿足考古發掘現場和文物保護過程中提取足夠多信息的需要。但從調研情況來看，信息提取有簡單化、盲目化、爲提取信息而提取信息的傾向。比如遺蹟遺物的三維信息獲取是考古數位化的重要技術手段之一，三維信息提取技術在文物保護中也有非常成功的研究案例，不少單位購置了價格昂貴的三維信息提取裝備，但這些裝備真正發揮了多少作用恐怕是值得深思的。另外提取出的信息量是越多越好嗎？哪些是解決主要矛盾和主要學術問題的有效信息？對所獲海量信息或“大數據” 如何進行整合、共享和統計分析，以對後續的考古和文物保護工作給予指導或借鑑？這既是亟需解決的問題，也是難點，因此抓住主要矛盾，合理統籌設備、經費與人員問題，建立裝備和信息共享機制，重點解決信息的利用等問題應該予以重視。

　　如何制定文物保護效果的定量化評估標準？文物保護作爲一門實驗性學科，信息提取及統計處理更多地應用於實驗過程中，但在保護方法和保護效果等進行評價的定量描述方面應用較少，如何判斷一個新方法的準確度以及在文物保護中的應用的可行性就成了必須解決的問題。

　　針對以上難點，今後開展工作應包括：1） 對考古調查、發掘、保護和實驗室研究過程中各環節信息進行調查分類和表徵，特別加強考古調查、發掘現場及文物保護的動態信息採集、管理及後期使用模式研究。2） 開展考古與文物保護各環節相關信息的提取技術和後期釋讀技術研究，特別要加強基於數理統計的區域系統調查抽樣技術、田野考古發掘信息採集技術方法的規範化和標準化研究，以制定信息採集方法的定量化規範。3） 加強考古資料觀察、整理、檢測分析數據信息的定量統計分析，提高文化遺產價值認知與評估的定量化分析、提升文物保護效果的定量化評估標準水平。

　　信息提取的實踐與思考——以冶金考古爲例

　　考古不同分支學科對信息提取的要求可能有所不同，但總的趨勢是多學科交叉融合已成爲考古學研究的主流，冶金考古也是如此。冶金考古涉及到礦石開採、冶煉、鑄造、加工、貿易活動、交通運輸等方面，對礦冶遺址和金屬製品進行研究，能反映冶金技術的起源及當時社會的政治、文化、地理、經濟貿易、交通運輸以及生產組織、社會結構等多方面、深層次問題。但在人員不足、資源有限、遺址（文物） 種類和數量眾多、保護技術多樣的情況下，如何提取有效信息，如何將各類信息有機整合便顯得更加重要。

　　從實踐效果來看，冶金考古信息提取的深度和廣度尚有進一步提高的空間。缺乏從操作鏈、運營鏈到文物保護的全方位信息提取工作的統籌方案、操作規程和細則。如果提取信息的考古背景模糊，不完整或針對性不強，將給下游研究和相關保護工作帶來諸多困難。與陶瓷、動物考古等研究相比，對冶金考古資料信息庫的建立及定量統計處理工作較爲落後。針對這些問題，我們從礦冶遺址調查和發掘、冶鑄遺物的實驗室檢測分析、礦冶遺址和金屬文物保護以及冶金考古研究方法等方面進行了信息提取技術與方法研究。

　　礦冶遺址調查和發掘方面，注重與歷史地理、經濟史和地礦等研究者的合作，系統梳理各種文獻信息，通過訪談和實地探查的方法，新發現和確認遼西、河西、中原和長江中下游地區早期銅、錫礦冶遺址100 余處；注重從操作鏈和運營鏈的角度採集不同種類的樣品，根據樣品的分析結果，初步建立起各地冶金技術的發展脈絡。注重田野調查與發掘方法研究。如在安徽阜南台家寺遺址的發掘中，針對遺存的分布與性質等問題，利用可攜式X 射線螢光分析儀等設備，對遺址土壤中銅、鉛等重金屬含量進行分析，然後根據檢測結果對鑄銅遺址的範圍進行預判，爲制定下一步發掘方案提供依據，最後採集樣品在實驗室進行檢測分析，最終準確判定鑄銅遺存的性質。

　　出土金屬文物研究方面，強調製作工藝與區域風格及生產組織之間的關係。近年來，我們結合聚落和礦冶遺址研究成果，以河南、安徽、江西、湖北和湖南等地新出土商周青銅器爲基礎，系統開展製作技術研究工作，以期在長江中下游地區商周青銅器鑄造技術發展的年代框架、鑄造技術體系區域風格的表徵指標、長江中游與中原地區青銅器及其生產組織的比較和不同地區的族屬、政治形態和文化交流等問題方面有所突破。如在隨州葉家山墓地出土青銅器研究中，我們注重從宏觀到微觀、從文化屬性到工藝技術的結合，運用多種檢測分析方法，系統考察器物群的工藝、產地和文化特徵，已取得較多研究成果。

　　文物保護方面，在注重工藝分析的同時，加強礦冶遺址和金屬文物的保護及展示研究。在湖北大冶銅綠山、北京延慶水泉溝等礦冶遺址的田野工作中，注重遺址信息揭示的同時，加大遺址保護研究力度。再如甘肅張家川馬家塬墓地現場文物維護、文物提取等重要的現場文物保護工作，以及室內考古發掘和實驗室科技檢測工作的有機結合，並在出土文物檢測分析的基礎上，對車輛進行了實物和數字復原，真正實現了最大限度保留更多的實物資料，相同條件下獲取更多的文物信息的目的。

　　這些冶金考古工作，針對冶金考古信息採集問題，我們以系統取樣、檢測，大數據整合分析爲基礎，對大量礦冶遺址進行了調查，對出土金屬文物的環境、技術與社會進行了整合研究；並通過歷時性、共時性的綜合對比，對中西方冶金技術、中原與周邊地區金屬工藝技術傳統、冶鑄技術差異、合金特點的區域特徵以及金屬原料的流通等問題做較爲系統性的探索工作。在室外和室內工作的各階段均注重信息採集，制定了詳細的操作方案；在文物檢測分析和研究中注重信息採集和價值評估；在文物保護過程中注重信息採集與記錄，做到保護工作的科學、規範和精細化。在工作理念與方法上，注重校內外、國內外合作，構建穩定的長期合作團隊；注重考古發掘與文物保護、科學研究相結合；注重發掘現場保護與實驗室保護相結合；注重傳統工藝與現代科技相結合，提高冶金考古信息提取水平。

　　儘管冶金考古信息提取工作方法已有較多收穫，但還有較大的發展空間，我們認爲現階段應在以下三個方面加強研究：

　　冶金考古數據獲取和資料庫建設 除繼續開展銅鐵冶金礦冶遺址調查和出土銅鐵金屬文物的檢測與保護工作之外，應加強金、銀、錫、鉛、鋅冶金技術及相關地礦資料調研，進一步加強對地質資料中有關這些金屬礦分布、礦物元素和數據的收集與分析，開展礦冶遺址調查並系統分析相關冶鑄遺物和金屬文物樣品，初步建成涵蓋多種金屬資源的冶金考古資料庫，爲探討區域內部冶金技術的發展及區域之間的聯繫提供基礎資料。

　　冶鑄遺存識別的田野工作方法 從田野發掘到取樣、從實驗室檢測到數據分析、最後對結果進行解釋的考古發掘與科技檢測有機結合的研究方法，也是提高冶鑄遺存識別的有效方法。針對田野調查與發掘中冶鑄遺存的分布及與其他遺存的關係等性質判定的難點問題，應推廣阜南台家寺現場檢測和判斷的工作方法。爲提高本方法的有效性，還應通過冶金實驗考古的方式進行了方法學的研究。

　　冶金考古信息的大數據解釋方法 關於商周青銅器的“產地研究” 歷來都是學術難點，近年來牛津大學MarkPollard 團隊提出的關於利用微量元素分組、主微量元素有鉛同位素比值結合的方法來研究青銅器的生產與流通問題的方法取得一定成功，其核心思想是對已有檢測數據結合GIS 進行統計分析，試圖建立銅器流通的模式。但這些分析的前提是有大量的原始數據，另外國外研究方法也必須根據中國的實際進行改造，因此需要對更多的冶鑄遺物、青銅器乃至礦石等進行檢測分析，這個積累過程是不能跨越的，需要長期的努力。

　　結語

　　考古信息提取是個系統工程，信息提取量的多少以及對提取出信息的認識程度，是衡量考古和文物保護工作的一個重要標準。我們在看到信息提取技術方法已有成績的同時，也應根據存在的問題再次思考什麼是信息？如何提取有效信息？如何更好利用各類信息？並在此基礎上提出信息提取的解決方案，唯有這樣，才能有針對性地推進我們的工作。（來源：中國考古網　作者單位：北京大學考古文博學院）

（來源：中國考古網　原文刊於：【中國文物報】2017年3月10日7版）

（來源：中國考古網）