學(xué)科融合激發(fā)考古新活力

北京大學(xué)考古文博學(xué)院師生在考古年代學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)。 北京大學(xué)考古文博學(xué)院供圖

　　“95后”博士生冉智宇已經(jīng)和1000多位古代先民有過(guò)“對(duì)話”了：最年長(zhǎng)的，來(lái)自鄧州八里崗遺址，距今6000多年；最年輕的，則是500多年前的明代人。

　　遺骸出土?xí)r，大多不完整。冉智宇會(huì)穿上白大褂，拿起軟毛刷，輕輕拂去塵土，然后清洗、拼對(duì)、修復(fù)，把散落的骨骼按解剖部位歸位，但這只是開(kāi)始。

　　她要問(wèn)的問(wèn)題，藏在骨骼深處：史前的山東人，為什么偏愛(ài)睡出扁扁的后腦勺？為什么南方漁獵族群更容易被蛀牙困擾？要找到答案，她得亮出“十八般武藝”——三維激光掃描、CT掃描與成像分析、碳氮穩(wěn)定同位素分析……

　　冉智宇攻讀的是人體骨骼學(xué)方向，需要解剖學(xué)、分子生物學(xué)、考古學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)。在冉智宇看來(lái)，考古學(xué)本身就是一個(gè)極其開(kāi)放的學(xué)科。人類歷史的厚重、博大，注定無(wú)法依靠單一學(xué)科的光芒照亮。

　　在北京大學(xué)考古文博學(xué)院，像冉智宇這樣的師生正越來(lái)越多。他們主動(dòng)拆掉思維的圍墻，擁抱學(xué)科融合與科技革命的浪潮。

　　前沿引領(lǐng)

　　煥新課程體系

　　北京大學(xué)考古文博學(xué)院研究員寧超在生活中是個(gè)不拘小節(jié)的人，但一走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，他就變成了“重度潔癖患者”。

　　古DNA的提取與分析，必須在專門的潔凈空間中進(jìn)行。在踏入實(shí)驗(yàn)區(qū)之前，每一個(gè)學(xué)生都會(huì)先被從頭到腳打量一遍。渾身上下，必須被防護(hù)服裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，即便是最基礎(chǔ)的手套佩戴，新手也需經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，以最大程度避免實(shí)驗(yàn)人員自身DNA對(duì)古代樣本的污染。

　　就是在這間實(shí)驗(yàn)室里，寧超及其國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)的研究首次在全球范圍內(nèi)提供了新石器時(shí)代母系社會(huì)存在的遺傳證據(jù)，為古代母系社會(huì)研究提供了重要數(shù)據(jù)。相關(guān)成果去年發(fā)表于Nature雜志。

　　這一發(fā)現(xiàn)，得益于寧超團(tuán)隊(duì)在古DNA研究中從具體科學(xué)問(wèn)題出發(fā)、精心設(shè)計(jì)分析方案和高通量基因測(cè)序等技術(shù)手段。

　　現(xiàn)代考古學(xué)，早已從“鏟子與刷子”的傳統(tǒng)模式，邁入了“科技驅(qū)動(dòng)、多學(xué)科融合”的新階段。在北京大學(xué)考古文博學(xué)院副院長(zhǎng)彭明浩看來(lái)，考古學(xué)是人文學(xué)科中與自然科學(xué)關(guān)聯(lián)最緊密的。從微痕智能檢測(cè)到碳十四測(cè)年，從古DNA分析到同位素分析，硬核科技正廣泛滲透考古研究的各個(gè)環(huán)節(jié)。如今，學(xué)院科技考古方向的教師占比已超過(guò)三分之一。

　　翻開(kāi)本科生課程表，記者注意到，既有動(dòng)物考古、植物考古、微觀考古等經(jīng)典跨學(xué)科課程，也有水下考古、考古數(shù)據(jù)分析等前沿課程。寧超就在學(xué)院開(kāi)設(shè)了“古DNA與人類歷史”“分子考古學(xué)實(shí)踐”兩門課，為沒(méi)有生物學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生推開(kāi)了一扇全新的大門。

　　依托北京大學(xué)多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生跨院系選修，甚至采用跨院系聯(lián)合培養(yǎng)等方式，為學(xué)生提供了廣闊的成長(zhǎng)沃土。學(xué)院副教授李鋒研究舊石器時(shí)代考古，他指導(dǎo)的一名研究生目前正跟隨城市與環(huán)境學(xué)院專家學(xué)習(xí)光釋光測(cè)年技術(shù)。

　　在擁抱科技的同時(shí)，學(xué)院教師也保持著清醒的思考。“考古學(xué)的跨學(xué)科融合需警惕‘重理輕文’，避免技術(shù)手段脫離人文核心。”彭明浩說(shuō)，如何在強(qiáng)化科技應(yīng)用的同時(shí)，堅(jiān)守考古學(xué)的人文本質(zhì)，是未來(lái)人才培養(yǎng)需持續(xù)關(guān)注的問(wèn)題。

　　田野為基

　　重構(gòu)發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)

　　日頭西斜，金色的余暉灑在山東臨淄桐林（田旺）遺址的探方里。本科生王單逸直起腰，沁滿汗珠的臉龐也被鍍上了一層暖色。4個(gè)月的田野實(shí)習(xí)，讓她對(duì)“考古”二字有了全新的體會(huì)。

　　與前輩們不同，她手中的記錄工具不僅僅是紙筆，還有智能化的考古發(fā)掘地理信息系統(tǒng)。她和同學(xué)們發(fā)掘的每一袋土樣、陶片、骨骼，都被貼上了專屬的二維碼，掃碼即可了解相關(guān)信息。

　　北京大學(xué)鹽池田野考古實(shí)習(xí)基地主任李云河對(duì)此深有感觸。他回憶起十幾年前自己參加本科田野實(shí)習(xí)時(shí)，庫(kù)房管理全靠人工登記，由于工作量太大，不僅耗時(shí)，還容易出錯(cuò)。“如今，考古發(fā)掘地理信息系統(tǒng)已全面應(yīng)用于考古工作全流程，極大提高了工作效率。”李云河說(shuō)。

　　相比于前輩們“面朝黃土背朝天”的時(shí)代，現(xiàn)代技術(shù)正全方位融入田野考古。從每日對(duì)探方進(jìn)行三維建模、實(shí)現(xiàn)發(fā)掘過(guò)程的可回溯，到使用搭載高精度雷達(dá)的無(wú)人機(jī)輕松生成遺址模型，再到學(xué)生們現(xiàn)場(chǎng)使用手持XRF檢測(cè)儀對(duì)文物成分進(jìn)行初檢，技術(shù)的力量無(wú)處不在。

　　王單逸實(shí)習(xí)期間，學(xué)院還邀請(qǐng)了多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的專家開(kāi)展講座。環(huán)境考古方向的老師講解如何結(jié)合地質(zhì)學(xué)、古氣候、古生態(tài)等領(lǐng)域的知識(shí)，分析古代人類選擇聚居地的影響因素；文物保護(hù)領(lǐng)域的老師教授了脆弱文物出土后的應(yīng)急處理和保護(hù)方法等。

　　北大考古田野實(shí)習(xí)擁有近70年的悠久傳統(tǒng)。如今，所有考古學(xué)和博物館學(xué)專業(yè)本科學(xué)生在完成基本理論學(xué)習(xí)后，都需要完成4個(gè)月的田野實(shí)習(xí)。這種理論結(jié)合實(shí)踐的模式讓學(xué)生全面熟悉考古工作流程，真正理解當(dāng)代考古學(xué)的發(fā)展方向和基本需求。

　　“這種方式也促進(jìn)了不同專業(yè)方向的有機(jī)銜接與融合發(fā)展。”李云河發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生在實(shí)習(xí)后轉(zhuǎn)變研究方向，投身跨學(xué)科的綜合研究領(lǐng)域，取得了不小的突破。

　　AI為翼

　　構(gòu)建未來(lái)學(xué)習(xí)圖景

　　初學(xué)者拖動(dòng)鼠標(biāo)，屏幕中一根根虛擬的木材便能移動(dòng)起來(lái)，就像搭積木一樣，但每一步都必須遵循古人的營(yíng)造法式。斗栱要層層咬合，柱額要嚴(yán)絲合縫，稍有差錯(cuò)，系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出提示。

　　當(dāng)最后一片椽望穩(wěn)穩(wěn)落下，一座完整的清代官式大木建筑在屏幕中拔地而起。這門2019年上線的“清官式大木作虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)”，如今已是北京大學(xué)校級(jí)平臺(tái)瀏覽量最高的教學(xué)資源之一。它用虛實(shí)結(jié)合的方式，讓古老的建筑知識(shí)不再枯燥，讓每一個(gè)學(xué)生都能在電腦前，親手“建造”一座屬于自己的宮殿。

　　AI遇上考古，會(huì)擦出哪些火花？在文物建筑方向的專業(yè)基礎(chǔ)課“計(jì)算機(jī)建筑制圖”上，本科生朱弘毅第一次嘗試運(yùn)用AI繪制建筑效果圖，如今他正在學(xué)習(xí)用AI渲染建筑效果圖。

　　“文化遺產(chǎn)學(xué)概論”課程自主開(kāi)發(fā)了AI知識(shí)庫(kù)和問(wèn)答式助教，“文化遺產(chǎn)踏查與測(cè)繪實(shí)習(xí)”課程探索了基于實(shí)踐教學(xué)的課程知識(shí)圖譜構(gòu)建……目前，考古文博學(xué)院已在多門課程中引入AI工具，正籌備開(kāi)設(shè)“考古學(xué)與人工智能”課程，一場(chǎng)教學(xué)方式的變革正在悄然發(fā)生。

　　AI的浪潮也正席卷考古研究的深水區(qū)。寧超正帶領(lǐng)學(xué)生探索利用AI進(jìn)行高分辨率親緣關(guān)系重建。通過(guò)輸入數(shù)千組已知親緣關(guān)系的DNA數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，AI能快速輸出判斷結(jié)果，效率遠(yuǎn)超人工分析。

　　“目前AI在考古中的應(yīng)用仍處于初步探索階段，但我們應(yīng)該主動(dòng)擁抱AI，在數(shù)據(jù)處理、遺址分析、文物識(shí)別等領(lǐng)域不斷探索新方法。”李云河說(shuō)。

　　北京大學(xué)考古文博學(xué)院院長(zhǎng)沈睿文表示，未來(lái)將推動(dòng)考古學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)深度融合，將機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)嵌入教學(xué)全過(guò)程，培養(yǎng)既掌握考古知識(shí)又具備AI技術(shù)的復(fù)合型人才。

《中國(guó)教育報(bào)》2026年03月31日 第03版

作者：本報(bào)記者 焦以璇