考古学的生存和发展取决于多方面的要素,服务于考古学的一系列工具和技术是其中不可缺失的条件。在社会科学与人文学科中,考古学是唯一的一门运用人类历史上创造并保存的物质文化遗存及与人类生活生产相关的自然遗存研究历史,并通过博物馆、遗址公园等形式展现人类历史进程、历史成就和历史规律的学科。正是在“物质资料”和“物质科学”这一特点上,使考古学具有了类似于自然科学的特点。无论是什么科学,只要研究“物质资料”,就必须使用特定的工具,包括各种运用于发现、记录、分析的器具、仪器设备等以及相关的技术,考古学自不例外,我们甚至可以说离开一系列的工具和技术,考古学根本无法进行。谁都知道,早期的田野考古学者使用的工具是简单的手铲、手镐、探铲、罗盘、卷尺、照相机、绘图工具等,现代考古学者还要有数码相机、全站仪、手提电脑、GPS定位仪、地理信息系统、小型无人机、自然标本采集设备等。无论使用何种工具都需要相应的技术,否则无法完成考古学的基本任务。
现代考古学涉及的工具和技术五花八门,综合而言,它要解决的主要是考古学的核心问题。
首先要解决的是“时间”问题。考古学要尽可能获得材料的准确年代,早期主要使用地层学方法获取遗存的相对年代,除非遗存保留有准确的纪年款识。1949年,威拉德·利比公布了其发明的“放射性碳素断代法”,他本人因此获得1960年诺贝尔化学奖。这一技术在全球推广之后,解决了许多古代文化彼此间时代关系孰早孰晚的难题。科学家们为解决考古学资料的断代问题,还先后发明了树木年轮断代、热释光与光释光断代、花粉断代、裂变径迹法断代、季候泥断代、电子自旋共振断代、钾氩法和铀系法断代、黑曜石水合法断代、氨基酸外消旋法断代等各种技术,使得考古学的断代方法越益丰富。许多全球性的文化与文明比较、环境考古等问题也有了年代学的共同基础。
其次还解决“空间”问题。物质遗存都拥有特定的空间和空间结构系统,早期考古学家主要着眼于具体的单个遗址定位,使用的是一般地图法和测绘法,到了19世纪晚期,飞机的发明及空中摄影技术被用于考古勘查,空间的认知尺度被放大。到20世纪50年代以后,借助于航片判读技术,结合常规考古,戈登·威利开展了秘鲁维鲁河谷大区域多遗址分布空间的调查和聚落形态研究,并将人类的活动过程与当地环境的变迁有机结合,使得考古学从微观走向宏观,单体走向整体,提升了考古学在研究区域开发历史及人地关系演变方面的学术能力和学术地位。今天,诸如谷歌地球以及激光雷达、合成孔径雷达、高空红外摄影等各种空间资料获取技术都被考古学家所使用,使得考古学的视野更加广阔,空间思维也更加活跃。
第三,对考古遗存内涵的深刻揭示是新工具及新技术使用的最广泛领域。物理学、化学、生物学、分子遗传学、地理学、地质学、古人类学、计算机科学、环境科学、建筑学、动物学、植物学等不同学科的工具和方法为考古学家所利用,获得了许多过去用肉眼观察而根本无法发现的文化内涵。如痕量元素分析技术使陶器、铜器、铁器、玻璃器等许多遗物的微量元素构成得以呈现,进而可以探讨它们的材料来源、生产技术、产品输送方向以及不同地域的交流关系等;分子考古学为研究人类进化、迁徙、疾病、族群等问题提供了新途径;电脑和数字技术的引入,为考古学家对资料的记录、存贮、分析、表达、管理、传播、建模、验证等提供了利器;而地球物理感应仪、地球化学分析、声纳技术、电磁方法等丰富了考古调查发掘的手段;水肺潜水设备、微型潜水艇等用于水下考古更是拓展了考古学家的学术领域。今天,考古学家研究人类文化进程、文明起源、文明互动、城市变迁等重大问题时,不再局限于一些遗物与遗迹的表象分析,而是借助于诸如土壤、环境、水资源、孢粉、栽培作物、驯化动物、人类遗骸、人群食谱、族群活动空间范围、技术构成等各种“文物”之外的资料及微观分析技术获得系统的认知。考古学家从古代遗物中提取信息、发现问题的能力迅速提高,思维方法也相应发生了变化。工具及技术的进步对考古学而言不仅是研究手段的变化,还是整个创新思维能力的变化。同时,这种变化还催生了许多新的考古学分支学科,如近年来兴起的环境考古、动物考古、植物考古、分子考古、物理考古等,大多是新工具和新技术使用的结果。
考古学在工具和技术方面为什么会不断发展?这当然与考古学本身的进步,如材料和经验的累积、学术的不断深入等有关,但其根本动力还在于人类不断面临新的挑战,从而导致新的问题出现,需要考古学来做出应答。不过,仅有新挑战、新问题而没有新工具新技术的发明,考古学或许无能为力。也正是20世纪以来人类在科学技术方面的整体进步和新工具新技术的扩散和转移,才让考古学拥有了各种创新的条件。这正如地理学家赫特纳所说:“没有一种科学是孤立发展起来的,而都是基于思想的普遍进步和别的科学的进步而发展的。”
