2020年9月28日下午，中共中央总书记习近平在主持中共中央政治局第二十三次集体学习时指出，“考古学界要会同经济、法律、政治、文化、社会、生态、科技、医学等领域研究人员，做好出土文物和遗址的研究阐释工作，把我国文明起源和发展以及对人类的重大贡献更加清晰、更加全面地呈现出来”，并提出，“要运用科学技术提供的新手段新工具，提高考古工作发现和分析能力，提高历史文化遗产保护能力”。交叉考古即以各类考古遗存为研究对象，以综合应用科学技术为手段阐述考古学问题的新学科，在诠释百万年人类史、一万年文化史、五千多年文明史问题以及考古学重大基础理论和前沿问题领域有着重大意义。

　　打破学科壁垒

　　考古学自诞生起便具备地质学和生物学的元素。第二次世界大战之后，随着放射性碳定年法、古DNA检测等技术的出现与应用，学科交叉日益多样化发展。目前，我国考古学已广泛采用物理学、化学、生物学、分子生物学、地学等前沿学科的最新技术分析古代遗存，使中华文明探源有了坚实的科技分析依据，拓展了对中国五千多年文明史的认知。但实践先行而理论后置，交叉考古仍缺乏明确的方法论和理论体系，导致在实际研究中出现“为了交叉而交叉”的盲目问题和“忽略考古研究目的”的主次颠倒情况。交叉考古应明确以考古学研究理论为基础，以解决考古学问题为根本，有选择、有目的地将自然科学的方法和技术广泛应用到课堂教学、田野工作、分析研究中，多角度、多层次获取古人类生产生活相关信息，实现信息的反复性和最大化提取，自微观至广域拓展考古研究领域，从而延伸历史轴线，增强历史信度，丰富历史内涵，活化历史场景。

　　交叉考古是以考古学为基点与各学科相联合，进而碰撞出新的研究视角和研究课题，形成“考古+”模式。需将交叉引进的学科及其技术融合、服务于研究考古学问题，以考古学理论指导交叉方式，以考古学思路贯彻交叉过程，以考古学逻辑阐释交叉成果，方能使“考古+”模式呈现良好态势，避免出现学科交叉两层皮的错位现象。以解决考古学问题为出发点，交叉考古可分为材料考古、生物考古、智能考古三大攻关方向。

　　材料考古是将考古学与材料学、化学、物理学、地质学等交叉，围绕石质、陶瓷、金属、纸质、纺织等古代材料及其生产遗存开展考古调查与发掘，利用自然科学理论方法与技术手段，研究材料制作的地质产源、工艺流程、技术水平、产品特征、流通范围等问题。生物考古是将考古学与分子生物学、人类学、医学、动物学等交叉，着重古DNA、骨骼疾病、人类起源、民族形成、家畜驯化、农业起源等研究方向，攻关中国古代人群体质特征演化与中华民族源流、中国古代人群基因谱系与中华文明探源、中国古代动物资源的开发与利用、东北亚地区农业起源与发展机制等课题。智能考古是将考古学与计算机学、人工智能、机械学、通信工程学、物理学等交叉，以先进科学技术实现考古工作的现代化、机械化、智能化突破，研创并发展虚拟仿真、微痕分析、地探遥感、机械应用、数据分析、年代测定等智能交叉新领域，覆盖考古学教育科研两大方面。

　　学科交叉不是简单的各取所需，将考古材料送去科学检测后取回结果并非交叉考古，依旧是各做各事、自说自话，既没有深入融合，又没有碰撞创新点的“两层皮”贴合。真正实现交叉考古，需要懂科学、懂技术的人才了解考古知识、参与考古工作、规避错误疏漏；亦需要考古工作者了解对应技术及简单原理、聚焦考古结合的可能点、参与指导交叉的关键节点。在人才培养阶段，应以学科交叉为目标，以科学研究为牵引，以科研平台为支撑，构建以考古学为中心的多学科交叉融合课程体系，着力提升交叉创新意识和实践创新能力。在实践研究阶段，双方需有目的地解决考古学问题或在交叉过程中创新产生新课题。材料考古方向，交叉方需定期前往发掘现场，指导考古方发掘和保存样本方法，并向考古方了解发掘进度和遗存情况，有针对地阶段性提取样本，避免结果反叠压情况出现，并可对无效样本做再次提取。生物考古方向，对于人类及动物骨骼、植物遗存、土壤标本，需交叉方亲临现场进行提取、记录和保存，同时了解共存、叠压或打破的时空关系。智能考古方向，双方需进行长期磨合以达至紧密结合，交叉方需了解考古学科在人才培养、田野工作、信息提取等方面的技术需求和困局难点，以技术定向解决难度关卡，考古方则需引导交叉走向，使成果真正惠及考古工作。

　　激发教学研究新潜能

　　基于三大攻关方向在教学课程体系内增加多学科交叉课程，全方位培养适应新时代高科技发展的优秀考古人才。开设数字考古、环境考古、分子考古、陶瓷考古、动物考古、考古技术、古代DNA、体质人类学等多个通识类课程，培养学生交叉思维和创新意识。在考古教学中引入虚拟仿真实验，虚实结合实现知识提高和科研创新。北京大学考古虚拟仿真实验教学中心设立田野考古、古代建筑、文物保护、博物馆4个虚拟仿真实验教学模块，为9门实践课程和5门基础理论课程提供支持；吉林大学考古学院在田野考古实践教学中引入考古发掘虚拟仿真实验，通过反复实验进行训练教学，极大提高了发掘规范性和熟练度；西北大学开设新疆石人子沟遗址GT1考古虚拟仿真实验辅助本科生教学工作；山东大学开设人类骨骼考古虚拟仿真实验教学，拓展了“课堂、田野、实验室”三位一体教学体系。多学科交叉课程体系，将学生们打造成既能文又能武的考古人才，既能用手铲又能用电脑的科学人才。

　　迄今为止，在考古调查和发掘工作中，已采用地探、遥感、三维重建、现代测绘、地理信息系统、数据库等技术充分采集、运算、分析和存储考古现场各种空间信息，属田野工作过程中的信息提取，但辅助调查和发掘工作的交叉成果较少。1991年，德国考古研究所前后设计了三款机器人用于探查胡夫金字塔皇后墓室，开启了田野考古机器人先河； 2006年，哈尔滨工业大学与国家博物馆合作研发我国第一个面向墓葬发掘的考古机器人，并探查了章怀太子墓等三处遗址；2012年意大利佩鲁贾大学研发针对史前洞穴遗址自主探查的机器人；2021年，吉林大学考古学院研发田野考古发掘智能运输系统。在考古调查和发掘过程中引入机器人辅助工作，实现了人机高效协同的智能化、机械化考古发掘，是田野考古现代化发展的首要尝试和重要转折点。

　　考古资料经历了从纸质档案到数字存储、从硬盘管理到云端共享的发展，随着大数据时代的到来，考古资料已不局限于简单的无纸化记录和存储，而是要在数据基础上实现合理时间内撷取、管理、处理，并整理成为帮助研究分析的结果。田野考古发掘数据信息平台将大数据处理技术引入考古学中，信息化记录并云端存储，实现实时异地共享数据信息，综合处理遗存资料，根据研究需求获得遗迹遗物的统计学数据，达到信息最大化获取标准。

　　20世纪70年代以来，被称为世界三大尖端技术之一的人工智能（AI）获得了迅速发展，在很多学科领域均进行了广泛应用并取得了丰硕成果。在考古学中，AI技术已应用于骨骼数据库、古文字数据库的建立及陶器、石器自主拼合等方面，其中自主拼合技术前景可期。陶器自主识别拼合及修复技术是结合深度学习和自然语言处理等人工智能技术，利用计算机视觉技术对出土陶片进行自主识别和智能拼合，并通过3D技术直接修补缺失部分的智能技术方案，用海量机器计算代替人工耗时，数字拼合完成的陶器直接建模生成并进一步导出线稿，而缺失部位经3D打印后与陶片黏合，解决了传统陶器修复技术人员短缺、陶器修复周期长、拼对存在疏漏、修复技术人为误差大等问题。石器自主拼合三维复原技术是在陶器自主识别拼合及修复技术成熟的基础上研发，技术路线相似。石器拼合需首先人工初筛同组石器，随后利用数学计算将剥片、碎屑、石核等进行智能拼对，进而还原石器打制流程，更深层次复原人类行为模式。

　　利用自然科学技术手段对遗存进行观察、检测、分析、整合，使得考古学研究既能缩小至微观结构，又能放大到广域视角，延伸了研究尺度。放射性碳测年法、树木年轮断代法、钾氩法、铀系法、释光测年法等绝对年代测定手段为深入开展考古学研究、构建考古学年代框架提供了科学的时间标尺；古DNA研究为研究古人类基因交流、母系和父系遗传、人群迁徙、社会性质等提供遗传信息，为探索狗、猪、牛、羊、马等动物驯化起源和传播提供了重要的DNA数据；残留物提取和分析帮助认识遗存原料结构、制作工艺和使用功能；碳、氮和锶同位素分析提供的C4类、C3类食谱结构反映出人类农耕、畜牧、养殖等生业模式的发展过程及文化交流；大植物遗存、孢粉、植硅体和淀粉粒等分析助力主要农作物起源和传播研究，结合地质情况帮助重建古代自然环境并进一步探讨古代人地关系；对金、银、铜、铁、铅、锡、汞和锌等金属材质的分析为冶炼技术的发展脉络提供重要依据；X射线荧光光谱分析在陶瓷器方面的应用为陶瓷器起源、原料、工艺、烧成温度、产地和流通以及断代等方面研究提供数据支持；微痕研究从微观视角放大古人类生产生活行为，通过显微镜观察了解石器、玉器、骨器、角器等遗存的原料获取、工艺流程、技术差异、实际功能、废弃掩埋等方面，全面分解遗存产生—使用—废弃—出土的生命线。

　　如果说上一个考古百年是中国考古学基本理论的明确和理论体系的初建，那么下一个考古百年则会是中国考古学理论体系建成和现代化交叉考古时代。交叉考古作为新兴的分支学科，其方法论建设是根本，但广泛实践才是生存之道和发展之道。考古工作者应在探索中华文明和研究人类文明的过程中加强与文、理、工的多学科交叉合作，在实践中产生问题，在问题中修正进步，在磨砺中历久弥新，不断刺激交叉考古的活力，推动考古工作迈向科技化、机械化、智能化时代。同时要发挥好自然科学方法和技术的主动性，不仅在解决考古学问题的过程中当好辅助，更要以考古研究反逼科学技术的创新发展，碰撞产生新的技术突破点，在阐释考古学问题的同时实现双向共同发展。

　　（作者系吉林大学考古学院博士研究生、副教授）