“宫城”祭祀区出土的带盖塞陶瓶 作者供图
“宫城”区发掘现场 作者供图
“宫城”祭祀区出土的白陶带盖簋 作者供图
“宫城”祭祀区炭化水稻出土区域(局部) 作者供图
【考古中国】
我们常说中华文明五千年。什么是“文明”?现在一般所说的“文明”,多指对“Civilization”等西文词语的意译,可以理解为国家管理下物质、精神和制度创造的总和。“国家是文明社会的概括”,国家固然不等同于“文明”,但要称得上“文明”,则必须进入国家阶段。恩格斯曾提出国家产生的两个标志,一是“按地区来划分它的国民”,二是“公共权力的设立”。按地区划分国民指以地缘关系代替血缘关系,公共权力的集中体现则是“王权”。以此衡量,距今5100年左右的南佐都邑遗址,是黄土高原上最早出现国家社会的标志,为中华文明五千多年增添了又一实证。
甘肃庆阳西峰西郊的南佐遗址,坐落在黄土高原第一大塬——董志塬上,传说中这里是黄帝部族的重要活动地域,也是以农业著称的周人祖先不窋的老家。南佐遗址发现于1958年,1984—1986年和1994—1996年有过两个阶段的发掘,从2021年开始第三阶段的发掘和调查、勘探工作,基本确认这是一处以仰韶文化晚期大型聚落为主体的遗址,遗址面积在600万平方米以上,可能有外环壕。聚落中部是由9座方形夯土台及其环壕围成的面积约30万平方米的核心区,核心区中部偏北是数千平方米的由“护城河”和夯土宫墙围成的“宫城”。“宫城”中心为主殿,“九台”之外还有多处居住区、夯土台、沟渠水利设施等遗存,出土了大量白陶、黑陶等珍贵遗物和大量水稻,从多个方面显现出早期国家和文明社会的气象。
数千人数年建成的“国家级”工程
南佐聚落不仅整体规模巨大,而且宫殿、夯土台、壕沟水利设施等的建筑工程量也很惊人。以聚落中部的“九台”来说,每座夯土台约40米见方,现存还有5~7米高,复原起来就像九座小金字塔。每座台子外周有宽约20米、深约10米的方形内环壕,内环壕的侧壁及底部有2~4米厚的夯土护壁,以防流水对黄土沟壁的侵蚀。我们推测环壕不仅有礼仪象征和防御作用,而且是与其他沟壕池沼连通的、有实际用途的大型水利工程。内环壕外还有一周宽约20米的外环壕,内、外壕总长度估计在5千米以上。“九台”环壕工程总土方量当在75万立方米以上,以当时的条件,大概需要5000人工作1年时间才能完成。如果以壕沟中挖出来的土夯筑“九台”,所费工时应当不比挖筑壕沟少。
再看中央“宫城”区。有夯土围墙的长方形“宫城”东西宽约55米、南北长约67米,面积在3600平方米以上。“宫城”外有宽约15米、深10米多的“护城河”,它的两侧也有夯土护壁。加上“护城河”,整个“宫城”区占地面积就有8000多平方米。“宫城”中部偏北的主殿占地面积700多平方米,两个顶梁柱柱洞直径各约1.5米,中央火坛(火塘)直径3.2米——差不多是两个成年人的身长,规模之大前所未见。“宫城”东西两侧还各有一列侧室(侧殿)。所有这些宫墙、房墙都以版筑方法夯筑得十分坚实精整,窄处宽1~1.5米,最宽处可达5米,现存高度1.5~3.5米,是国内发现年代最早、规模最大、保存最好的夯土建筑遗存。
“宫城”区建筑材料还包括土坯和最早的红砖,各处地面、墙壁都以石灰多层涂抹,甚至宫墙也不例外,这也是国内最早大范围使用白灰面装饰建筑的实例。我们可以想见,五千年前的南佐“宫城”,到处都是那么洁白明亮,和大家熟悉的北京紫禁城的色彩大不相同。我们估计,“宫城”区的建筑工程量应该不会少于“九台”区。
经勘探和试掘,在“九台”外其他区域还发现有多处白灰面窑洞式房屋居住区、夯土台、壕渠水利工程等,加上可能存在的外环壕,整体建设工程量巨大。所有这些工程的主体部分理应是大体同时建造完成的,因此需要数千人劳作数年,这还不包括建筑工程的后勤保障在内。据此推测,南佐都邑人口或许有上万之众。也只有出现了强制性的区域“王权”,集合起国家力量,才有可能完成如此壮举。
南佐所在的董志塬上还有一些面积为数十万平方米的聚落,出土的精美白陶、黑陶说明这些聚落的级别较高,可能是从属于南佐的卫星聚落。陇东甚至整个黄土高原,分布着大量仰韶晚期聚落遗址,但还没有第二处能够和南佐的规模相当。即便是秦安大地湾聚落延续到这个时期,规模也是远次于南佐。南佐聚落如此大的体量,“九台”、壕沟和宫殿建造所需要的强大组织调动能力,当是区域公共权力或者区域王权出现的最有力证明。南佐都邑大概是从周围迁入很多人口,集中规划建设而成,这必然会造成一定程度的血缘社会重组,形成具有地缘关系的早期国家组织。由此推断,当时在黄土高原地区应当已经出现了一个以南佐为核心的“古国”。
中轴对称建筑格局的滥觞
南佐都邑及“宫城”具有清晰的中心对称、中轴对称格局。“九台”及核心区位于聚落中心,“宫城”位于“九台”中心,主殿位于“宫城”中心,大火坛位于主殿中心。主殿坐北朝南,从主殿大堂后部两个顶梁柱中间,向南到主殿中门(共有三门)、“宫城”南门,构成大致南北向的中轴线,东西两侧的侧室(侧殿)和壕沟对称分布。
再放大一些视野,“九台”中的北台就在这条中轴线的北端,东西两侧各有四台互相对称。“宫城”南墙外还有一道与其平行的外墙,类似后世的萧墙或影壁。外墙的门与“宫城”南门错开几米,两道墙之间的空间兼具瓮城功能,增强了“宫城”的封闭性和防御性。如此布局严整的多个圈层结构的南佐聚落,应是阶级秩序的礼制性体现,开后世古典建筑格局中轴对称的先河。
我们推测“九台”和主殿应当主要是祭祀礼仪场所,“宫城”区部分侧室(侧殿)有可能作为首领人物的居所。我们注意到由窑洞式建筑组成的普通居住区基本位于“九台”以外,推测“九台”所围绕的30万平方米的核心区,可能整体都属于与祭祀相关的“圣区”或者贵族居住区。这是一种将神权和区域王权紧密结合在一起的、以王权为核心的建筑格局,凸显了王权至上,与西亚等地神庙和王宫分开且以神庙为核心的情况有显著区别。
礼制出现和阶级分化
南佐“宫城”区出土了白陶、黑陶、绿松石珠等贵重物品,成套的彩陶、朱砂陶、白衣陶、白泥堆纹陶,涂抹朱砂的石镞、骨镞,以及大量炭化水稻遗存,与普通居址区形成鲜明对照,显示当时不但有了较高水平的专业化分工,而且已出现礼制和阶级分化。
白陶、黑陶在黄土高原罕见,但在南佐“宫城”区却发现不少,精致者陶胎最薄处仅有一两毫米,表面光滑细腻,有釉质光泽。如此轻薄精美的陶器,理应用快轮拉坯的方法制作,但我们一直没有在陶器上发现快轮旋转痕迹,制作工艺还是个谜。制作彩陶是黄土高原的传统,南佐有些彩陶表面有釉质光泽,有些彩陶成套出土,具有礼器性质。比如在主殿以东祭祀区就集中出土9件小口平底的彩陶酒瓶,每件高度都在60厘米左右,还都配有特殊的盖塞——可既盖又塞,以防止酒精挥发。南佐的朱砂陶、白衣陶、白泥堆纹陶等也都是具有祭祀礼仪性质的特殊器物。朱砂常涂在一种带有圆饼装饰的鼓类器物上,器表内外涂白衣的做法则见于簋、双腹盆、钵、缸、罐、瓮等很多器物上。白泥堆纹陶罐在其他遗址很罕见,但在南佐仅“宫城”东部祭祀区就出土数百件,大小不一,可能是成套的祭祀礼器。经测定,南佐大部分陶器烧造温度在1000℃以上,最高达1116℃,而一般新石器时代陶器烧造温度在700~1000℃之间。令人惊讶的,还有“宫城”东部祭祀区数以百万粒计的炭化水稻的发现,粟、黍数量极少,反之在“宫城”其他区则绝大多数都是炭化粟、黍。黄土高原农业本来就以粟、黍为主而少见水稻,以珍贵的水稻献祭神祇祖先,也应当是礼制的反映。
南佐“宫城”区出土物还体现出与长江中游、黄河下游等地区的远距离联系。白陶、黑陶都最早出现于六七千年前的长江中游地区,南佐这两类陶器的出现有受到长江中游文化启示的可能性。尤其是南佐不少黑陶属于夹炭陶,这也是长江流域的古老传统。有意思的是,南佐有的黑陶仅覆盖陶器表面很薄一层,已能做到很好地控制渗碳层厚度,工艺技术和良渚文化最为接近,不排除与良渚文化有交流。据科技考古检测,南佐白陶所用原料为高岭土和瓷石,高岭土质量与后世制造白瓷的瓷土质量接近,瓷石原料可能产自南方,有些白陶上面的海洋结晶涂层原料可能来自海岱地区。黄土高原不产绿松石、朱砂,南佐的这两类原料有来自长江中下游地区的可能性。大量水稻不排除当地种植的可能性,但也有可能是从长江中游等地远距离贸易获得。可见南佐“古国”应当存在对远距离贸易获取稀缺资源的控制,这也是国家社会的特征之一。
目前,南佐的考古工作才开了个头,很多谜团还有待后续解开。但据现有的发现就已经能够证明,中华文明和苏美尔文明、埃及文明一样,是诞生于五千年前的三大原生文明之一。
(作者:韩建业,系中国人民大学历史学院教授、博导,南佐遗址考古发掘项目负责人)
我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
(文图:赵筱尘 巫邓炎)