吴小红。新华社记者屈婷摄

新华社北京6月4日电（记者屈婷 全晓书）北京大学考古年代学实验室主任吴小红至今记得，在一次中华文明探源项目的学术讨论会上，她作为最后一位发言人公布了良渚测年数据，结果令在场的各方专家吃惊不小。

良渚，位于浙江省杭州市余杭区瓶窑镇。考古学家发现，良渚古城有着周长约6000米的城墙，城墙内外有两道防御性的水沟，每面有两座水门。先人们或乘舟楫，穿行在池沼纵横的古城中。在古城北面的大遮山中，他们还筑起了多座水坝，以抵挡山洪对城池的冲击。

过去几年来，吴小红带领团队与浙江省考古所合作，对良渚遗址的年代问题进行了细致研究。经测定，良渚水坝距今约5000至4900年，是迄今在中国发现的最早的水利工程。而良渚古城最晚的年代在距今约4300年前。

“考古是一门多学科交叉的学问，需要不同的团队相互合作才能取得令人信服的成果。其中，年代是各项研究的基础，它提供了一把‘时间标尺’”吴小红说。

能“说”出时间的原子

从本科到博士，吴小红一直专攻化学，博士毕业后经导师推荐，到北大考古年代学实验室工作。在此之前，和很多人一样，吴小红认为，考古工作就是拿着小铲子去挖土。

“来到考古系后发现，这里还真有实验室，而且很先进。知道可以做实验，之前所学有了用武之地，这是一件令人愉快的事情。”吴小红说。

在实验室里，吴小红团队要对来自遗址的生物类样本，比如人骨、动物骨骼、植物叶片、茎秆、种子等，进行化学处理和物理测量，从而捕捉到一种会“说”出时间的原子——碳十四。

据她介绍，碳十四是一种会衰变的放射性元素，它的物理半衰期为5730年。植物在活着的时候，由于光合作用，其体内的碳十四和大气保持平衡，动物因为食用植物的缘故，其体内的碳十四和植物体保持一致。但生物死后，平衡不复存在，其体内的碳十四会因衰变逐渐减少。

就像考古界的“法医”一样，测年专家要测定的正是这些生物的死亡时间。“通过测量生物遗存里剩余的碳十四数量，就可以根据其放射性衰变规律反推出它们死了多长时间。”

对于土壤、墙基、陶片这样的无机物遗存，吴小红团队也自有办法。在良渚，他们通过裹泥的草包，测出了水坝的年代；在江西万年县的仙人洞遗址，他们通过测定与陶片同出的骨头、木炭等的年代，确定了陶器的年代有两万年。

“自然界中的碳十四含量非常低，要从一众碳原子中找到碳十四，就好比从广场上铺的一层麦子里找到一粒金子那么难。”吴小红说。

北京大学考古年代学实验室里的真空处理系统。新华社记者屈婷摄

测年工作要“回归田野”

过去十多年来，吴小红很高兴地看到，测年工作正在“回归田野”“回归地层”。

以前，在加速器质谱碳十四测年方法出现之前，由于受样品量的限制，测年材料大多由田野考古工作者在考古发掘之后提供。这些样品通常被认定来自同一文化分期，但可能来自不同地层和堆积单位。吴小红认为，这样得到的测年结果可能会受一些主观因素的影响，尤其是对文化分期与地层单位关系相对复杂的遗址来说，不确定因素更多。

现在，科技考古会依据地层和堆积单位采集样本、测定年代，再结合文化谱系和分期进行年代研究和讨论。

“这样做，才能为考古研究提供扎实的年代基础。这就像搭积木，我们把每块积木的年代测出来，学者们利用这些积木去搭建一座文明起源和演进的大厦，即使一时把积木放错了位置，也很容易找到出错的地方，因为，每块积木都有年代可考。”吴小红说。

“回归田野”“回归地层”导致测年工作量大大增加，以前以文化分期为单位测定年代，一个遗址顶多需要几个、十几个数据；现在根据地层和堆积单位的情况，一个遗址可能需要几十个、上百个数据。

此外，“回归地层”也有利于进行更加精细的年代研究。比如，发现一段古城墙，通过在不同地层分别取样，可以把城墙始建、使用和废弃年代一一恢复出来。“这为更加细致地探讨人类行为、了解遗址空间布局、探究聚落发展过程提供了可能。”吴小红说。

最害怕给出一个“糟糕的数据”

北京大学考古年代学实验室始建于1972年，几十年的传承和创新使北大测年团队达到了世界一流水准。

1960年，美国科学家因发明了碳十四年代测定法而获得诺贝尔化学奖，在此前后，这一方法被广泛应用于考古学、地质学等领域。但是，要做到顶尖水平是非常不容易的。

比如，从考古遗址中取出一个五万年的样品，如果混入了实验者棉或毛衣服上的纤维，哪怕这个纤维小到肉眼看不到，测年结果就会变成距今三万年，可谓失之毫厘，谬以千里。而且，对于越老的样品，这种影响就越大。

“对技术细节的把握是实现高水平运转的关键。”吴小红说。她所言的细节，渗透在测年过程的各个环节：维持仪器的稳定性、保持系统高的真空度、认真去除样品污染……

“一个糟糕的数据比没有数据还要糟糕。”吴小红郑重地说。