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仇士华:断代“武王伐纣”

来源:用户上传      作者: 本刊特约记者

  仇士华,1932年出生于江苏如皋县,1955年毕业于复旦大学物理系。同年分配到中国科学院近代物理所(后来改为原子能研究所)工作。1959年调到考古研究所,负责建立碳十四断代实验室。中国科学技术考古学会副理事长。国家重大科研项目“夏商周断代工程”首席专家,专家组副组长。主要从事碳十四测年和科技考古方面的研究工作。
  
  研究中国历史,年代是最重要的
  
  中华民族有五千年的文明史,古代文献中清楚地记录了夏、商、周三个最早的朝代。但有案可稽的最早年代,司马迁的《史记》只能追溯到西周晚期的共和元年,即公元前841年。再往前的西周早、中期和夏、商两代,只有帝王的世系而无年代。这种状况被称为“有世无年”。五千年文明史中仅有三千年“有史可查”,成为中华文明史的一大缺憾。
  1996年,我国启动了一项史无前例的大型文化工程“夏商周断代工程”,其目的就是要解决夏、商、周三代的年代问题。这是一项多学科交叉联合攻关的系统工程,科研项目涉及历史学、考古学、天文学、科技测年等学科,共分九个课题,四十四个专题。碳十四测年专家仇士华便是该工程的四位“首席科学家”之一。
  在有待破解的众多谜团中,发生在商、周之交的一场惊天动地的战争成了“夏商周断代工程”中最为关键的一个环节,这就是历史上著名的武王伐纣,也称武王克商。
  
  仇士华:武王克商的年代在历史上是一个很不确定的问题。因为司马迁作《史记》的时候,这个年代就已经说不清楚了。
  记者:大家为什么都对这个年代感兴趣呢?
  仇士华:研究中国历史,年代是最重要的,没有年代其他都不好说。
  记者:“武王克商”尤其是一个标志性事件,因为它是周作为一个正式朝代的开始。
  仇士华:对。另外这个年代不定,商的年代也不好定,它是浮动的。
  记者:您加入“夏商周断代工程”后,面临着一个很重要的任务,就是用碳十四准确地确定一些年数。
  仇士华:对。
  
  记者:对考古学来说,这种方式的最大价值在什么地方?
  仇士华:其实它不仅是在考古上有用。比如说几千年前、几万年前的事情,这个年代怎么来定,考古学家是没有办法的。
  记者:我们今天看历史书里提到的,比如四千年以前、新石器时代、旧石器时代的事情,只要提到准确的年数,比如说距今七千年或九千年,它是不是就是碳十四测出来的?
  仇士华:是的,都是碳十四测出来的。因为当时没有历史记载。
  
  “碳十四测年”是放射性碳素断代技术的简称,通过测定生物体内残存的碳十四的含量来推定它的死亡年代。这项技术是由美国科学家利比教授在1949年发明的。
  碳十四是碳的一种具有放射性的同位素,它的半衰期为5730年。也就是说,一定量的碳十四,经过5730年后,衰变减少到原来的一半;再过5730年,就会再减少到原来一半的一半,依此类推。
  碳十四不是地球上原有的物质,它是宇宙射线在进入大气层的时候,与大气中的氮发生反应的产物。碳十四产生出来以后与氧结合形成二氧化碳,植物通过光合作用吸收二氧化碳,体内就会包含一定比例的碳十四;动物吃植物,碳十四又会被纳入动物的体内。只要植物或动物生存着,它们就会持续不断地吸收碳十四,在机体内保持一定的水平。而当有机体死亡后,就会停止摄入碳十四,其组织内的碳十四得不到新的补充,便会因衰变而逐渐减少。因此,对于任何含碳物质,只要测定剩下的放射性碳十四的含量,就可推断其年代。
   在中国,碳十四测年的研究是从上个世纪50年代开始的,1955年,著名考古学家夏鼐最早向国内介绍了碳十四测年技术,并考虑在中国建立一所碳十四实验室,但苦于没有条件,更找不到合适的人选。
  当时的仇士华从复旦大学物理系毕业后被核物理学家钱三强挑选到中科院近代物理所。刚巧,近代物理所杨承宗先生与夏鼐是邻居,两人交往密切,就向他推荐了仇士华夫妇。于是,夏先生找到钱三强所长点名要人,仇士华和夫人蔡莲珍便被调到了考古所。
  1965年,碳十四实验室终于建成,而此时仇士华却面临着一个难题:碳十四测出的数据如何得到检验,自己辛苦研究的成果又如何能使考古学家信服?
  
  仇士华:我自己做出来的结果,我认为可以,但怎么让考古人认可这个事情呢?那时候不像现在,当时的难点在于由谁来做这个鉴定。后来我们想出一个办法,就是请考古学家把已知年代的样品拿出来做检验,做出来结果准确的话就算通过了。
  记者:样品的年代您是不知道的吧?
  仇士华:那是肯定的,由他们来提供样品,我们是不知道年代的,而且那时候我们对考古也一窍不通。当时选了三个样品,我们就仔细地测,结果给他们三个年代数据,大体上说来全部在他们估计的范围。
  记者:他们估计的范围?
  仇士华:对,他们说这个是汉代的,或者是战国的,这个就没有问题,他们也估计不到再准确了。这个时候就算通过了。
  记者:就是说确定不了准确的年数?
  仇士华:对。
  
  最初不敢确定,但测出来以后就确认了,取名叫裴李岗文化
  
  第一次盲测成功使考古学家了解和相信碳十四测年技术可以作为考古断代的依据。1972年,河南的考古人员把五十年代出土的磨盘和木棒拿到北京,由于不知道这两件样品是什么年代的,当时考古所所长夏鼐希望通过碳十四测年找到样品年代。仇士华对样品测年后发现它们的年代竟然在七八千年前,由于当时中国最早的文化类型是5000―7000年前的仰韶文化,这便意味着在仰韶文化以前中华民族还有更早的文化起源。
  
  记者:当时给您的样品是什么呢?
  仇士华:炭的屑。
  记者:应该是和那个磨盘同时发现的吧?
  仇士华:是同一个地层。测出来的结果是八千年,当时测的误差比较大,正负五百年吧。
  
  为了确定这个数据,夏鼐让考古人员去发掘更多的样品,结果仇士华又陆续拿到了出土的骨笛、石镰等很多类似的样品。经过对这些样品测年发现,它们的年代都已超过了七千年。也就是说,通过碳十四测年发现了早于仰韶文化的新的文化类型。
  
  记者:最终的结果都是差不多的?
  仇士华:都是七八千年前。
  记者:那是否意味着发现了一个早于过去5000―7000年的一个新石器时代。
  仇士华:是,早于仰韶文化的一个新石器时代。
  记者:这个时期在考古学上是否把它认定为我们的新石器时代呢?
  仇士华:最初不敢确定,但测出来以后就确认了,取名叫裴李岗文化。
  
  这个问题是靠树轮来解决的
  
  通过碳十四测年发现的裴李岗文化成为当时早于仰韶文化的最早的文化类型,是新石器早期最先进的文化。它由于最先出土的地点在河南新郑市裴李岗村而得名。当时,碳十四测年技术在国际上已被普遍应用于考古领域。其间,最轰动的莫过于20世纪80年代末用碳十四测年技术破解了千年悬案――“耶稣裹尸布”。
  同样是千年悬案,但在中国很多人并不认为碳十四可以破解“武王伐纣”的年代之谜,因为历史上还没有人用碳十四测年技术来寻找 “武王伐纣”的年代。仇士华也清楚地知道,想要用碳十四来找到“武王伐纣”的年代并不是一件容易的事。
  
  仇士华:我在考古所待了这么多年,一直研究年代问题,也知道武王克商的历史问题。

  记者:都是把它当做很关键的时间点。
  仇士华:是的。武王克商的年代一直都定不下来,不仅是现在定不下来,早先就定不下来。司马迁作《史记》的时候他就定不下来,后来各种说法都有,现在统计可能有四十几种说法。
  
  在这四十几种说法中,年代最早的为公元前1130年,最晚的为公元前1018年,前后竟然相差112年,然而,历史上真实的武王伐纣的时间只可能有一个,那么如何在一百多年里找到武王伐纣的真实时间呢?
  
  仇士华:我们碳十四测年以前的误差,校正后真正能达到100年以内就不错了,所以说对鉴定武王克商的年代还起不到作用。
  记者:因为本来这四十几种说法,年代前后相差已经是在100年左右了?
  仇士华:是的,所以碳十四测年以前解决不了问题,必须要把精确度缩短到几十年内。
  
  除了历史上说法太多之外,碳十四测年技术本身也有其局限性。主要表现在所测定的年代并不能精确到哪一年,年代的误差有100年甚至几百年。此外,由于过去大气中碳十四放射性水平不恒定,所以利用统一的现代碳标准计算出来的碳十四年代并不是我们的日历年代。那么,碳十四年代是如何转换成日历年代的呢?
  
  仇士华:这个问题是靠树轮来解决的。树一年长一轮,长了五千年的树,第五千年前的这一轮,就代表五千年前大气的一个水平,所以说大气的水平是反映在树木年轮上的。
  张雪莲(中国社科院考古所研究员):通过碳十四测定之后,获得的是碳十四年代,但是必须要转化成日历年代才有意义,日历年代我们主要借助的是树轮校正曲线。树轮校正曲线是一个二维的坐标,纵坐标是碳十四年代,横坐标是日历年代,我们建立这样一个坐标,做碳十四测定后,通过这个树轮校正曲线获得日历年代,就是这样的。
  
  树轮校正曲线解决了碳十四年代和日历年代之间的转化问题。但是武王伐纣距今已经几千年了,它的真实时间如何寻找呢?此后的很长时间,武王伐纣的年代之谜一直盘旋在仇士华的脑海。阅读大量外文资料后,突然有一天他终于有了新的想法。
  在国际上,高精度树轮校正曲线开始应用,如果在考古发掘的过程中能够提供系列样品测年,再经过高精度树轮校正曲线校正,测出的年代范围可以大大缩小。
  
  仇士华:那时候恰巧有一个机会,就是测算长白山火山喷发的时间。那次火山喷发得很厉害,火山灰覆盖了下面一个大木头,把它炭化了,炭化的同时还保留下了年轮。
  记者:所以正好可以用来做实验。这个试验成功的误差是多少年?
  仇士华:误差本身应该不超过10年。最后我提供的数据是13年。
  记者:这比起上百年已经很准确了?
  仇士华:这个很准确了。对于长白山火山爆发年代进行测定,我们是第一家,当时外国人也在那里收集样品做,没做出来。
  
  记者:您还记得最后确定是哪一年爆发的吗?
  仇士华:大概是公元一千二百多年。这个事情在地质学上获得了认可,研究火山的人也认可。
  
  这样一下就把武王克商的时间夹在中间了
  
  这个实验验证了用碳十四为系列样品测年是可靠的,也就是说,如果要测到武王伐纣的年代,只要找到一个遗址,其中有先周和西周两个时期的样品,就可以组成一个系列进行测年,从而找到武王伐纣的年代范围。
  
  记者:最早提出这个思路的时候,您也提出了一个明确的要求,就是要用一个系列样品的方式。
  仇士华:对。没有系列样品的方法我就没法参加这个(夏商周)断代工程。
  记者:这是您研究的一个前提条件。
  仇士华:按照当时的想法,就是从先周往下压,先周有个系列,我看先周的系列晚到什么时候。再从西周往上顶,西周有个系列,我再确定西周往上在什么地方。实际上就是绕了武王克商的圈子。
  记者:您的思路是找一个先周就是武王克商之前的那个时间段的样品,再找武王克商成立西周以后的那个时间段的样品。
  仇士华:是的,这样一下就把武王克商的时间夹在中间了。我只能这么做,因为武王伐纣的真正时间在哪里,谁都不知道。
  
  为配合碳十四测年,考古工作者开始寻找遗址并细心留意系列样品。当年负责这项工作的考古队长徐良高和考古工作人员们把目光不约而同地投向了同一个地方――丰镐。
  位于陕西的丰镐遗址是周人的第二个都城遗址,周文王出于战略上的考虑将都城迁至沣河西岸,史称丰京。周武王时又迁至沣河的东岸,史称镐京。丰镐显然是文王和武王时期的都城。1997年,徐良高等考古人员在丰镐遗址的马王村开始大规模发掘。
  
  徐良高(中国社科院考古所研究员):我们同时对墓葬和遗址都进行了发掘,其中对遗址部分我们就用开探方的形式,墓葬我们就直接挖墓了。其中,一号探方就解决了从先周晚期到西周中期这么一个系列的地层。在这个清晰的考古学地层背景下,我们能提供三类样品,第一类是大量的骨头,就是动物的骨头;第二类是木炭;第三类是比较特殊的,我们原来没有想到的,就是炭化的小米。
  
  这些样品的出现让考古人员兴奋不已,那么,这些东西是否是仇士华测年需要的理想样品呢?
  
  仇士华:我不能去判断这个事情,因为我不是考古学家,真正的判断要考古学家去做,我要听他们的研究结果。
  记者:您是想让他们自己先辩个清楚。
  仇士华:我就听他们辩。
  记者:采样实际上是很重要的,这个思路的创新性也在于系列采样的方式。
  仇士华:采样合适的话,成功率就高了,而且这个样品也好,样品里面有炭化的小米。
  记者:最终的结果怎么样?
  仇士华:最终的结论,我就把它定在公元前1020到1050年之间三十年的范围。
  记者:现在把一个游移不定的时间点给缩短了,但这是最后答案吗?
  仇士华:不是,还是有问题,因为它还没有定死。这个范围用我们几率来说,有百分之六十,就三分之二的几率。那在外面还有可能,这个怎么办呢?要不然再放大一倍,那六十年的范围就没有人说话了,不过那样意义也就不大了。
  记者:但是您那个时候对三十年的时间范围心里还是有把握,是吗?
  仇士华:我有把握,而且我还有办法。我考虑不仅仅是在这一个地方做,我还要在别的地方再做,再做论证。
  记者:那您又在什么地方做?
  仇士华:在琉璃河、安阳这两个地方。
  
  有把握的就是三十年
  
  殷墟位于河南安阳,是商代最后一个都城遗址。殷墟显然是很理想的测年地点,安阳殷墟从考古上分四期,第四期碳十四测年在公元前1080-1040年,这个时间一定在武王伐纣之前。位于北京的琉璃河则是西周最早的分封地,也能从侧面说明西周的时代,并且这个遗址的年代一定在武王伐纣的年代之后。
  
  仇士华:在琉璃河,有西周初期燕侯一个墓里的棺木。如果这个木头的年代定出来了,也就可以判定这个墓的墓主人是什么时候下葬的了。除了测出树轮系列样品年代以外,我们还测出了墓葬系列样品的年代,这两个年代是相仿的、一致的,因而和西周初期基本吻合。
  
  在对琉璃河出土的系列样品进行测年后,碳十四测出的数据是在公元前1040到1006年,这与安阳殷墟的测年结果在年代上恰好是吻合的。
  
  记者:这等于又做了一遍测定。这个测定的结果跟那个一样吗?

  仇士华:时间上一样,证明那个是对上号了,也就是基本上应该是肯定了。
  记者:你使用的这个验证方法,就相当于今天在同一个时间,在上海取一个样,在北京取一个样。
  仇士华:对。
  记者:时代上是一个时代,不管你在哪里。
  仇士华:我们就是要求准确的时间,所以这两个能合起来了,就没话说了。
  
  碳十四这个武器为武王伐纣的年代划定了范围,将一百多年的范围缩小到了三十年,这是“夏商周断代工程”的一个重大突破。
  此后,天文学家们根据天象记录再结合西周时的金文历谱进行了详细计算和推导,最后,天文、历史、考古等多门学科的专家共同选定的武王伐纣的时间为公元前1046年。武王伐纣之年一定,很多断代的工作立刻找到了一个支点,从这一年往后的西周和往前的夏商的年代都可以顺次地推算出来。
  通过对历史文献的研究,对文化遗址的发掘,以及对古文字和古天文学记录的鉴定,2000年《夏商周年表》面世。“年表”把中国的历史纪年向前延伸了1200多年,填补了夏、商、周三代没有确切纪年的历史空白。
  
  记者:最后准确的年代是怎么出来的呢?
  仇士华:这个也不能说是准确地确定,只能是选定,因为定不死。究竟是哪一年呢?这个问题不好说,就我个人来说不是确凿的,它是有缺陷的。
  记者:根据您的测定,您也只能讲,有把握的就是三十年。
  仇士华:对。
  记者:也就只能达到这个结果了?
  仇士华:就只能这样了。
  
  “夏商周断代工程”汇聚了历史学、考古学、天文学、碳十四测年学等多种学科的200多位专家学者,先后完成了9个课题、44个专题的研究。工程弥补了中国历史五千年文明史仅有三千多年有史可查的缺憾,也打破了夏商周三代是虚构历史的说法。
  2001年,这桩千古学术悬案尘埃落定,而仇士华夫妇也早已两鬓斑白。他们与中国碳十四的研究相伴一生,从花样年华到满头白发,两人为中国碳十四的研究和发展付出了毕生的心血。如今已经76岁的仇老依然放不下碳十四的研究工作,用他的话说,他与碳十四的缘分注定是一辈子。
  
  
  记者:假如您去选择核物理学家、考古学家、年代学家,您会选择哪个?
  仇士华:我现在实际上是一个考古服务工作者。
  记者:为考古服务?
  仇士华:更具体一点说,是为年代学服务的。
  
  很多人在介绍仇士华先生的时候都会有一种困惑:他到底是考古学家还是核物理学家?也许作为一个核物理学家,仇先生有着自己的遗憾,但是作为中国碳十四测年技术的开拓者,仇先生却把中国的考古事业带进了一个全新的领域。
  
  (本文素材由中央电视台《大家》栏目提供,从6月15日到9月1日暑期特别编排,CCTV-10每周一01:00、CCTV-4每周六14:10播出)
  (责任编辑汪文庆)


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