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大地灣之謎(第三集)

CCTV.com  2007年11月08日 10:17  來源:CCTV.com  
     
    [內容速覽]1983年,大地灣新石器時代遺址的發掘進入第六個年度,發掘區域已經從河邊的臺地擴大到了半山坡上。一天中午,考古人員為了躲避強烈的太陽來到了半山腰一處斷崖下乘涼時。有人無意中發現斷崖下面的草叢中有幾個小洞,結果發掘出一座420平方米的複合式建築房址。那麼這座“宮殿式“建築是什麼樣的呢?我們在考古專家的幫助下將其復原。

  五千年前的“宮殿”,六千年前的彩雕,七千年前的防火理念,八千年前的原始部落,大地灣驚現史前人類居住了3000年的大型聚落遺址。

  主持人:這就是70年代我國西部地區一次重大的考古發掘——大地灣考古發掘。這個遺址經歷了新石器時代早、中、晚三個階段,我們的祖先在這裡繁衍生息了3000多年。我們知道,新石器時代是人類從愚昧邁向文明的前夜,是史前社會發展變化的重要時期。由於這一時期文字還沒有出現,許多史實僅限于傳説,比如飼養家畜的伏羲,發明農業的神農氏,歷史上是否確有其人,我們無法考證,但從大地灣遺址發掘的情況來看,早在3、4萬年前甚至更早的時候這個區域就有人活動了,到了距今8000年左右這裡出現了農業,人們就開始在這裡定居,出現了飼養業,這些神話故事確確實實在這裡曾經發生過。有人説,農業的出現是人類發展史上的一件標誌性的事件,是人類發展的一個里程碑,它可以讓遊獵的人們過上穩定的定居生活,使知識和財富得以積累,逐步形成聚落、村莊,再發展到後來,城市就出現了。當然城市的概念離大地灣的先民們太遙遠了,他們是無論如何也不會想到幾千後人類已經發展到現代社會了。那麼大地灣先民在農業、飼養業發展起來了,解決了吃的問題後,它又將如何發展呢?

  由於保護遺址的需要大地灣已發掘的一萬多平方米大都被回填了,幾乎就看不到發掘過的痕跡。只有半山坡上的一座房子遠遠看去非常醒目。這就是大地灣遺址發掘出來的遺跡——F901。

  F901位於遺址核心區域的半山腰上,大部分遺址都分佈在它的周圍。

  甘肅省考古研究所副研究員趙建龍:地點是比較開闊的,它東可以看到5、6公里以外的農村,西可以看到10公里以外的,整個就是説,這一段全景盡收眼底。

  説起這個遺址,當年的考古人員至今還難以忘懷。

  郎樹德:大地灣那個地方自然環境比較的艱苦,一個像發掘,一天你曬,就在太陽下邊,沒處躲,尤其是在山上發掘沒處躲太陽,沒有陰涼地,只有在探方裏面蹲,一天一天的。


  1983年,大地灣遺址發掘進入第六個年度,發掘區域已經從河邊的臺地擴大到了半山坡上。

  一天中午,考古人員為了躲避強烈的太陽來到了半山腰一處斷崖下乘涼。

  在乘涼時,有人無意中發現斷崖下面的草叢中有幾個小洞,好奇的人就圍了過去向裏面掏,掏了幾下並沒有掏出什麼東西,他們就用鏟子向底下挖,結果竟鏟出了幾塊黑木炭。有人認為這很可能是一處房屋遺址。

  這座房屋究竟會是什麼樣子呢?於是考古人員決定把第十發掘區的第一座房址就定在這裡,命名為F901。

  由於不知道這個房址究竟埋在地下有多深,工作人員除掉上面的莊稼和雜草後開始了小心翼翼的挖掘。

  郎樹德:我們幾個工作人員在那個地方發掘了兩年,那是一個鐵鉗子一個小刷子一個小鏟子一點一點非常細緻認真的摳出來的。

  功夫不負有心人。兩年後,F901的真面目終於露了出來,雖然房子的上半部分沒有了。但房基和部分墻體依然清晰可見。

  從房基留下的痕跡看,F901是一座多間結構比較複雜的建築。這是中國社會科學院考古研究所研究員楊鴻勳在多次考察後親手繪製的遺址的平面圖。這座建築以長方形的主室為中心,兩側有與主室相通的東西側室,左右對稱;主室後面有後室。主室前面有附屬建築和寬闊的場地。總面積有420平方米,主室長15.2米,寬8.5米,面積約128平方米。整個建築佈局井然有序,主次分明。經年代檢測這座房址距今大約在5000年左右。

  然而當記者在工作人員的陪同下走進這5000年前的房址裏面,去親手觸摸它的時候一個意想不到的情景出現了。


  主持人:迄今為止,我國發現新石器時代文化遺址有近萬處,正式發掘的只有100多處,目的就是為了很好的保存這些遺址。大地灣遺址發掘後,1988年就被定為國家一級保護文物單位。發掘結束後,大部分遺址被回填保護了起來。F901則在原址的位置上修建的保護房,房內修建參觀平臺,這些措施都是為了更好的保護這個遺址。像許多名勝古跡的重要文物旁邊都立有嚴禁閃光燈拍照的提示,就是怕文物受到強光照射加速它的衰退,有些重點文物保護單位甚至謝絕拍攝。我們這次拍攝就是在經過國家文物局批准後才得以成行的。但也遇到一個問題,遺址的工作人員部不允許我們的攝像機器材進入這個遺址裏面拍攝,攝像機的三腳架更不能放在這個遺跡的地面上,因為這個地面太珍貴了,所以現場不得不臨時借調長的搖臂把架子架在遺址外面進行拍攝,這也就引起了我們記者的注意。當記者在工作人員的陪同下,走進這座5000年前的房址裏面用手輕輕地抹去地面上的塵土,在上面敲了幾下後感到非常驚訝,它的手感、強度絕不遜色當今的水泥地面。那麼這個經歷了5000年大自然的洗禮後,仍然平整、光滑、堅硬的地面究竟是怎麼做出來的呢?

  據大地灣工作人員介紹,甘肅省敦煌研究院研究員李最雄對這個地面頗有研究。於是記者來到了甘肅省敦煌研究院。

  甘肅省敦煌研究院研究員李最雄:我第一次是1983年,這個房子基本上剛一齣土以後。我當時在考古所搞保護,感到很吃驚,他們把那個拖把,把那地面一拖以後,就像是我們把地剛拖完那個地面發亮。

  經過仔細查看,李最雄發現這個跨越了5000年時空的地面至今仍然能夠保持完好,不僅材料特殊,而且在最初建造時人們就對它進行了精心的設計。

  整座房屋的地面共分四層。最下面與原始土壤接觸的一層是大約10厘米厚的夯土層,第三層是大約15厘米的紅燒土,它起到隔潮保溫的作用,第二層是大約20厘米厚的膠結材料,也就是類似現代砂子、水泥混合在一起的混凝土,最上面一層是2至3毫米厚的原漿磨面。

  甘肅省敦煌研究院研究員李最雄:最上面一個很細很細的一個面,就是當時他做裝飾凝固的時候用石頭磨的痕跡,非常明顯它是用石頭磨的,就像我們現在的水磨石地面,那個做法你説那個時候,在四千多年五千年能做出這樣的感到非常吃驚。

  那麼這個經過精心設計,類似現代水泥的地面究竟是否具備現代水泥的特性呢?李最雄首先對100號水泥標準試塊做了抗壓強度測試。

  水泥標號是指水泥的強度,也就是單位面積受壓力的大小,標號越高則強度越高。

  水泥按用途可分為:通用水泥,專用水泥,特種水泥三種。100號水泥是通用水泥中標號比較低的一種水泥,主要用於普通民房的地面裝飾用。

  隨後李最雄又將F901收集來的小碎塊做成試驗用的標準碎塊進行抗壓檢測。

  由於遺址地面年代久遠與現代的水泥材料會有很大差異,僅憑壓力檢測並全面反映F901地面的物理特性,於是李最雄又對100號水泥做了彈力檢測,但對F901檢測時卻遇到了困難。


  甘肅省敦煌研究院研究員李最雄:當時做這個地面的強度有很大的困難,首先你不能破壞它,按現在規程的話你必須用五乘五的試塊去壓它的強度。但是不可能從地面上取這樣的一塊,我們就用周邊它一些堆積的一些小塊,做一些非標準試塊很小很小的,但是非標準試塊你怎麼折算現在的強度啊,我們就用微型的回彈,很小很小的回彈,進行回彈,或者是微型的小的非標準試塊,進行抗壓以後,進行這個計算,計算出它竟然含有100號混凝土的強度。

  經歷了5000多年的漫長歲月,受到了自然界各種環境的侵蝕破壞,現在仍然有著100號水泥物理特性的類似水泥的地面究竟是不是水泥製成的呢?

  甘肅省敦煌研究研究員李最雄:因為我們做出它強度大約是100號,但是它跟現在我們普通的100號的混凝土不一樣,一測以後,它比重上比較小,跟現代的這個輕型混凝土有點相近。

  目前,輕型建築材料主要用於高層建築,由於它比重輕抗壓能力強,可以大大緩解高層建築對下面的壓力。另外它孔隙率大、容量小,有保溫、隔音、防潮的特點。輕型水泥建築材料在我國使用的時間只有短短的20年左右。難道早在5000多年前大地灣的先民就發明了輕型建築材料了?它究竟是一種什麼東西做成的呢?於是李最雄又對F901地面做了化學分析。

  甘肅省敦煌研究研究員李最雄:它是不是水泥?那最關鍵的是它的成分,所以我們對所有的901的混凝土,經過這個顯微鏡,包括偏光顯微鏡電鏡、X衍射,甚至做了它的年代碳十四,做了以後確實有水泥的成分,但是它怎麼做的?我們又經過調查以後發現,這個山坡上的一種石頭,料礓石,它跟這個成分相近。

  這就是大地灣腳下的清水河,一般的河大部分從西向東流淌,是它卻從東向西流淌?


  程曉鐘:這塊就是料礓石,這樣的石頭在當地的河道裏面,包括大地灣遺址附近的淺地層裏面普遍存在。它呢,是鈣質的東西,比較的疏鬆,易碎,一般都是空心的,它的形狀跟生薑一樣的,感覺也是很漂亮。到水裏面去洗洗感覺更像生薑一樣的。

  水泥是經過高溫燒制後形成它特有的性能,那麼料礓石燒制後能有這樣的特性嗎?於是試驗人員收集了大量的料礓石進行燒制。

  甘肅省敦煌研究研究員李最雄:現在燒水泥1300度,1400度,但是當時,你只能燒到900度,當時燒陶最高達到了900度,所以你只能在這種條件下進行模擬實驗結果做出來了。

  隨後,李最雄將這一結果在國內外權威雜誌上發表,立即引起了極大的轟動。

  甘肅省敦煌研究研究員李最雄:羅馬水泥它是火山灰,不是人工的,所以最早的水泥不是在古代羅馬,而是在中國。

  讓我們更感到欣慰的是這種工藝5000多年後並沒有失傳。邵店村許多人家裏的爐臺和炕面仍然採用這種古老的方法。

  邵店村村民邵永安:這個炕頭是我們農村用料礓石製作的,整個炕頭已經20多年了,這個東西不但光滑,而且顏色也很漂亮,你看這20多年了,保存的也很完整,摸著的感覺很光滑,而且各方面感覺很好。

  主持人:據李最雄介紹,他們把F901地面材料的成分與世界上最早的水泥古希臘和羅馬水泥做了對比,發現其中很多指標都高於古希臘和羅馬水泥。我們知道,古希臘和羅馬水泥也是應用當地特有的材料石灰和火山岩燒制而成的,但它的發明時間是在18世紀末,19世紀中期才廣泛應用在土木建築工程中,這比大地灣燒料礓石作水泥應用在建築中整整晚了4000多年。至於輕型建築材料,在全世界古人類建築史上還從來沒有記載過。這不得不讓我們對大地灣的先民們感到由衷的欽佩。那麼在5000多年前有著如此光滑平整堅硬地面的房子,它究竟是一座有著怎樣功能的建築呢?

  從考古建築學上講,這座建築是中國非常典型的對稱式建築,有“旁”有“夾”。古建築把主室旁邊兩側的房子稱作“旁”,它後面的房子稱作“夾”,從圖上看這個夾有點像我們現在説的貯藏間。主室的左右各有一個門通向“旁”,從“旁”才能進到“夾”。主室和後室不是直通的,如果想到後室去,必須從前門繞過去或經“旁”“夾”進去。這樣看起來似乎有些不方便,但古人肯定有他這樣設計的道理。


  程曉鐘:這個木柱子上面,它也一層一層地裹上泥,這個總共8個柱子,前後8支對稱的,然後把整個建築分為8柱9間,這就是後來成為宮殿建築。

  在房子的正前方地面上,考古人員發現了18洞眼,根據古建築的特點,這18個洞眼,很可能是18根柱子支起的一個開放式棚子。如果把這個棚子也按古建築的叫法,稱作“軒”的話,中間這個主室就是“堂”了,正所謂“堂”前設“軒”,大有“天子臨軒”的味道了。那麼這樣一座“天子臨軒”建築是幹什麼用的呢?

  趙建龍:901的這個房屋從整體來説,它除了一個正門以外,兩側可以看到各有一個缺口,這兩個我們叫做旁門。901這個大型房子它是五道門,兩扇窗,那麼這個基本上説來就到處都是通道,在裏面居住,那就更不方便了,那麼它就只能是一個集會點,也就是當時的一個議事廳,所以説我們把它叫做宮殿式的建築,它只是當時的一種宮殿。

  在房屋的正中間是一個直徑兩米多的圓形臺子,據考古人員介紹,這是一個灶臺,是五千年左右非常典型的灶臺,上面有一個盆形口,裏面生火上面放陶罐加熱。

  有趣的是在F901的側室裏考古人員發現了8個陶制的缽,也就是當時吃飯用的碗。那麼一個公共聚會的場所,裏面又有直徑兩米多的灶臺,為什麼只有幾個大腕呢?

  趙建龍:前那説明他這兒集會吃飯的並不多,集會的人多,專門在這兒吃飯的就是一些各部落的首領在這兒吃飯,他準備了7、8個缽,其他的人他是各自都自個兒去想辦法。所以説這個估計用這種方式來推測,他也是這個圈裏面的集中點。

  從房屋的結構和設計理念上看,它的公眾性和禮儀性遠遠大於它的使用性。所以有人説,這座建築絕不是一座普通的住宅,而是“宮殿”色彩十分濃重具有公眾性的建築。

  主持人:在大地灣二期也就是距今6000多年前大地灣還是半地穴式的房屋,僅僅過了1000多年,到了大地灣四期時,房子不僅從地下、半地下建到了地上,而且房屋格局和性能也發生了根本的改變,從小面積到大面積,從簡單到複雜,從灶坑到灶臺,從普通民宅發展成“宮殿式”建築。大地灣先民在農業發展起來,首先解決了吃的問題後,在1000多年後也把建築推向了當時的一個極致狀態。所以有人把F901稱作“宮殿式”建築一點不為過。從“宮”字的起源也可以説明它是一座宮殿式建築。這是“宮”字篆刻寫法,在中國人發明宮字的時候對宮字的理解是,宮要有“人”字形的房頂,旁邊要有墻,墻上有窗戶和門。可以説,這些條件這座建築全部具備。據史料記,在中國最早的宮殿建築是夏后氏“世室”的傳説,“世室”是複合體的大房子,從形式上講是“前堂後廳”的建築,從功能上説就是“前朝後寢”。夏距今是4100多年,而這座宮殿式建築早在5000多年就誕生了,比歷史記載的宮殿式建築整整提前了將近1000年。另外,從它的建築數據和構成理念上看,堂的長寬比為2:1,整座建築特別強調了中軸對稱,前有“軒”後有“室”的王者風範,所以説它是宮殿式建築並不為過。從當時的社會狀況下,主要的生産工具仍然是石刀石斧,人們建造這座龐然大物,絕非一般氏族所能做到的,那麼當時的生産力狀況下,人們是如何建造這座“宮殿式”建築的呢?

  好,感謝您收看今天的《走近科學》,明天同一時間請繼續收看《走近科學》系列節目——大地灣之謎。

責編:走近科學

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